力学演示实验的研究 徐婷婷
- 格式:doc
- 大小:364.50 KB
- 文档页数:9
江苏省“十一五”规划课题《在物理实验教学中培养学生创造能力的实践研究》研究方案一、本课题的国内外研究现状笔者浏览报刊、杂志及网络搜索发现,国外研究培养学生的创新、创造能力的课题比较多,许多国家对培养学生的创新实践能力的研究已进行了几十年,取得了一系列的研究成果。
如科技发达的美国,早在二十世纪五十年代,就把培养学生的创新、创造能力提高到前所未有的战略高度,并设立了“创造基金会”为中小学生创造力和实践能力的培养开发提供援助。
二十世纪八十年代初,创新教育在我国已引起了专家、学者的广泛重视,有许多教育工作者先后开展了研究,并取得了一定的成绩。
在1999年6月13日颁布的《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中提出:当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已初见端倪,国力竞争日趋激烈。
而教育在综合国力的形成中处于基础地位,国力的强弱越来越取决于劳动者的素质,取决于各类人才的质量和数量,这对中国培养和造就21世纪的一代新人提出了迫切的要求。
有鉴于此,必须深化教育改革,全面推进素质教育。
素质教育的核心是着力培养和开发学生的创造能力,但是从笔者查阅的大量文献资料和网上检索的相关资料看,国内对初中学生创造能力培养的研究比较粗浅,可操作性不强,而且研究也不够深入,还没有形成一整套行之有效的操作模式。
本课题的研究是从初中物理实验教学的角度来审视,如何在实验教学中发展学生的主体能动性,挖掘学生的创造潜能,激活学生的创造思维,真正做到在学生的创造性学习中,培养学生的创造能力。
通过本课题的研究,探索并整理出在物理实验教学中培养学生创造能力的一整套行之有效的操作模式及做法。
因此本课题的研究具有重大理论意义和实践意义,具有一定程度的创新性。
二、本课题核心概念的界定1.创造能力:什么是创造?“创,始之造也。
”辞海曰:创造——首创前所未有的事物。
《韦氏大词典》中对创造一词注解说:“赋予存在(to bring into existence)之意”,“具有无中生有(make out of nothing)或首创(for the first)的性质”。
甲基环戊烷和亚甲基环戊烷的应用研究进展褚洪岭;林如海;孙维;徐婷婷;霍宏亮;王紫东【摘要】The comprehensive utilization condition and application research status of methylcylopentane and methylenencyclopentane were reviewed,and a new process,methylcylopentane and methylenen-cyclopentane synthesized as by-products in ethylene oligomerization preparing α-olefins process was proposed.Finally,the development trend of both was discussed.%介绍了甲基环戊烷和亚甲基环戊烷目前的综合利用情况,并对其应用的研究近况进行了总结,提出了乙烯齐聚制α-烯烃过程副产甲基环戊烷和亚甲基环戊烷的新技术.最后,指出了甲基环戊烷和亚甲基环戊烷今后的研究方向.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】3页(P80-82)【关键词】甲基环戊烷;亚甲基环戊烷;抽余油;烯烃聚合;精细化学品【作者】褚洪岭;林如海;孙维;徐婷婷;霍宏亮;王紫东【作者单位】中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TQ231.1+3我国石油中含有大量的环烷烃,石油加工后得到的副产物中含有大量的C6组分。
《在初中物理实验教课中培育学生研究能力的研究》中期报告仪征第三中学课题组一、课题简介1、课题由来基础教育课程改革已经实行几年了,《课标》和新教科书已经将过去教课中的很多演示实验和学生实验,明确写为学生的研究活动,如学生实验“察看水的沸腾”变为“研究水的沸腾” ,演示实验“察看平面镜成像”变为“研究平面镜成像的特色” 等等。
着重了科学研究活动的教课,学生的科学研究能力有了必定的提高。
但因为教师对研究性实验教课方式的掌握受自己因素的影响很大,致使公然课中实验研究活动睁开得大张旗鼓,而常态讲堂中“一言堂” “满堂灌”现象仍是很广泛,因为许多教师还以为研究性实验中学生研究浪费时间,效率差,不如直接做考证性实验教课成效好。
学生自主、合作、研究的学习方式仍逗留在表面上,并无深刻地去改变学生的学习思想习惯。
所以,在新课程改革背景下,关于不一样种类的课内实验,教课方案时要设计什么样的实验研究点,才能获得最大的教课效益培育学生研究能力。
如何设计学生课外研究实验方案,为教师供给一些详细案例帮助他们在常态教课中有效睁开实验教课,成为我们一定研究而且急待解决的重要课题。
2、研究目标①对课内实验进行研究,从提高学生的研究能力角度找寻教材中的演示、分组、课后实验的研究点,随堂睁开学生自主建构学习的实验教课。
②研究并探明研究性实验教课方式的构成、特色,针对苏科版教材设计操作简单、宽泛合用的研究实验;研究并探明研究性实验教课方式的操作流程、变式拓展与学生研究能力提高的策略门路;研究并建立初中教师在新课程背景下进行研究性实验教课时间控制策略③研究并设计学生课外研究实验方案,为教师供给一些详细案例帮助他们在有效睁开课外实验教课并探明课外实验研究对学生研究能力培育的作用④研究并探明学生研究能力提高的可观察特色3、研究内容1.课内实验教课对学生研究能力的培育①对课内实验进行研究,从提高学生的研究能力角度找寻教材中的演示、分组、课后实验的研究点,随堂睁开学生自主学习建构的实验教课。
牛顿第一定律设计思路:本节教学设计安排的内容较多,在实际的教学安排中,可以分两课时进行教学安排。
第一课时:主要围绕“牛顿第一定律”开展教学设计。
从学生在日常生活中常看到的现象—“没有力的作用物体就不能运动”出发,提出问题激发矛盾,接着安排探究活动。
为了增加学生实验探究的机会,培养学生实验探究的能力,本节以研究牛顿第一定律的演示实验为探究活动,力图引导学生通过自主探究建立牛顿第一定律的概念。
第二课时:以“惯性”的学习为主,倡导让学生自己设计、安排、表演物体具有惯性的活动,教学设计中要重在理解“惯性是物体保持运动状态不变的性质”,要把惯性的学习与生活中的许多实际事例结合起来,重视知识的应用。
以生活中常见的交通事故说明惯性有害的一面,体现“学习的目的在于应用”的新课程标准的思想。
教学目标:1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响,经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律。
2.理解牛顿第一定律并能用于分析实际现象。
3.通过观察和归纳建立惯性的概念,并能用于解释与惯性有关的现象。
教学重点、难点探究并学会用自己的语言表述牛顿第一定律;解释惯性现象。
教学用具:斜面、木板、透明胶布、棉布、毛巾、玻璃板、小车、刻度尺、长方体窄木块、盛有大半杯水的烧怀、棋子、惯性演示仪等。
教学过程:一、设置情境,引入新课:观察课本P65图片,体会小明和小华对话表达的中心思想:力是使物体运动的原因,没有力的作用,静止的物体将永远静止,运动的物体经会停下来。
让学生例举类似例子,如踢足球、导图中飞船发射,火箭不点火,就不能飞上天……组织学生开展讨论,特别是正、反两种观点的归纳和对比。
启发学生比较上述事例的共同特征:这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体产生运动或继续保持运动,没有力的作用,物体就不动或就要停下来.”即:物体的运动需要推力去维持.演示实验并举例:草地上滚动的足球最终静止下来的原因是什么足球并不是因为不再受力才停止运动的,而相反,正是因为受到了力(摩擦等阻力)才使足球停下来!激发学生的认知冲突,并及时引导学生思考:“力的作用效果到底是什么”二、新授:1、活动:探究阻力对物体运动的影响提出问题:如果运动着的物体只受到阻力的作用,当阻力变小时,物体运动的路程将会发生怎样的变化介绍与观察教材图9-4所示的实验装置,并思考以下问题:①每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,其目的是什么②让同一小车在三种不同材料的表面上运动的目的是什么③几次实验中是否需用同一辆小车收集证据与实验探究:学生进行分组实验,观察并比较每次小球停下时的位置,将实验探究结果记录在书本的表格内。
高中物理力学演示实验研究作者:王士海来源:《中学课程辅导·教师通讯》2017年第12期物理这门学科是以大量的实验为基础的,实验课能够调动起学生的学习积极性及动手能力,书本上概念性的东西往往在理解起来比较困难,在实验课上学生们能通过形象的实验加深对知识的了解。
在物理教学中通常会运用构建教学模型进行物理问题模拟,通过合理的模型构建,能够直观的展现物理模拟实验,从而找出解答问题的方法,物理实验能够让学生直观的感受物理现象,并且通过对物理实验进行操作能够加深学生对物理知识的学习。
高中物理中力学是最重要的内容之一,我们可以通过关于力学的实验提高高中物理教学的质量。
本文对高中物理力学重要演示实验进行分析,使得学生对实验的每个步骤都能清楚了解。
一、高中物理力学演示实验概述高中物理教学离不开实验,力学教学更是如此,施压可以分为演示实验与学生分组实验。
学生分组实验是学生学生分组操作完成,演示实验是教师与学生之间互动完成。
在演示实验过程中教师需要对学生进行引导,让学生通教师设置问题进行知识理解,并且通过回答简单的感官问题进行知识学习,通过整个实验过程进行知识直观讲解,并且通过互动参与提升学生对力学知识的研究。
演示实驗是能够通过激发学生学习热情,提高师生互动率,从而让学生对知识点产生理解,获得知识升华。
二、高中物理力学演示实验应用在高中物理力学演示实验过程中,需要教师与学生产生积极互动,从而完成实验演示,向学生传授知识,下面将通过几个经典高中力学演示实验进行分析,从而研究演示实验对学生学习物理力学知识的影响。
1.力的相互作用力演示实验力的相互作用力是力学基本定律之一,通过学习能够知道力的作用是相互的,但是在学生学习之前是能够感受到相互作用力,而不能理解,这种情况需要教师对实验进行设计,通过简单的力学实验为学生演示相互作用力的实际效果。
在进行试验时可以由浅入深,首先由教师进行肢体演示,有人手轻巧黑板或桌面,黑板或桌面,人手给了黑板一个力,所以黑板会发生形变或产生震动,而人手同时也受到一个黑板施加的反作用力,会感觉到疼痛。
中学物理实验报告实验名称电学演示实验的研究班级物理092 姓名徐婷婷学号09180212 实验日期2012/3/8 同组人一、实验目的①参与实验操作过程,熟悉电学演示仪器的使用,探究演示实验的方法,力求充分发挥教具的探究功能并展现教具的趣味直观性。
②深入理解实验原理,与高中物理知识相联系,善于发现新知,探索教具的改良。
③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力并提高教学技能。
二、实验器材1、起电演示仪器2、验电演示仪器:静电计、正负电荷检验器3、静电演示仪器:静电感应演示仪器、静电平衡演示仪器、静电屏蔽演示仪器4、变压器演示仪器:可拆变压器5、磁感线演示仪器:平面磁感线演示仪器、立体磁感线演示仪器6、电容演示仪器:电容充放电演示仪、常用电容示教板7、电磁效应:演示电磁继电器、左右手定则演示器、洛伦兹力演示器、直线电流磁感应强度演示器8、常用电表9、盖革计数器10、辉光球11、光导纤维应用演示器12、光电效应演示仪器:光电效应演示器、锌板和静电计的光电效应演示器三、实验过程和实验数据1、起电演示仪器自然界中有两种极性的电荷,正电荷和负电荷。
物体都是由带正电的原子核和带负电的电子组成的,普通物质两种一样多所以呈电中性。
让导体带上正电荷或负电荷的方法,即起电方式有三种:1.摩擦起电 2.接触带电。
3.感应带电。
摩擦起电是最简单最常见的方法。
玻璃棒与丝绸摩擦使玻璃棒带正电,用橡胶棒与毛皮摩擦使橡胶棒带负电。
而丝绸舒服电子的能力要比玻璃棒束缚电子的能力强,所以摩擦后丝绸获得了电子,玻璃棒失去了电子,所以玻璃棒多出来了正电荷,所以带正电。
同理,橡胶棒束缚电子的能力比毛皮强,所以获得电子带负电。
摩擦起电时,某种电荷从一物体转移至另一物体,从而使两物体的中和状态都遭到破坏,各显电性。
两种导体之间相互接触摩擦,最终哪个带上正电,哪个带上负电要根据两种导体得失电子的容易程度,可以通过查阅该种导体所带元素的活泼性顺序表来确定。
《在初中物理实验教学中培养学生探究能力的研究》中期报告仪征第三中学课题组一、课题简介1、课题由来基础教育课程改革已经实施几年了,《课标》和新教科书已经将过去教学中的许多演示实验和学生实验,明确写为学生的探究活动,如学生实验“观察水的沸腾”变为“探究水的沸腾”,演示实验“观察平面镜成像”变为“探究平面镜成像的特点”等等。
注重了科学探究活动的教学,学生的科学探究能力有了一定的提高。
但由于教师对探究性实验教学方式的把握受自身因素的影响很大,导致公开课中实验探究活动开展得轰轰烈烈,而常态课堂中“一言堂”“满堂灌”现象还是很普遍,因为不少教师还认为探究性实验中学生探究浪费时间,效率差,不如直接做验证性实验教学效果好。
学生自主、合作、探究的学习方式仍停留在表面上,并没有深刻地去改变学生的学习思维习惯。
因此,在新课程改革背景下,对于不同类型的课内实验,教学设计时要设计什么样的实验探究点,才能取得最大的教学效益培养学生探究能力。
如何设计学生课外探究实验方案,为教师提供一些具体案例帮助他们在常态教学中有效开展实验教学,成为我们必须研究并且急待解决的重要课题。
2、研究目标①对课内实验进行研究,从提高学生的探究能力角度寻找教材中的演示、分组、课后实验的探究点,随堂开展学生自主建构学习的实验教学。
②研究并探明探究性实验教学方式的构成、特征,针对苏科版教材设计操作简单、广泛适用的探究实验;研究并探明探究性实验教学方式的操作流程、变式拓展与学生探究能力提高的策略途径;研究并构建初中教师在新课程背景下进行探究性实验教学时间控制策略③研究并设计学生课外探究实验方案,为教师提供一些具体案例帮助他们在有效开展课外实验教学并探明课外实验探究对学生探究能力培养的作用④研究并探明学生探究能力提高的可观测特征3、研究内容1.课内实验教学对学生探究能力的培养①对课内实验进行研究,从提高学生的探究能力角度寻找教材中的演示、分组、课后实验的探究点,随堂开展学生自主学习建构的实验教学。
高中物理力学演示实验研究江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校高三(10)班 陈翰玄●摘 要:高中物理力学演示实验研究对于我们物理课程知识的掌握具有关键作用。
文章主要对高中物理力学演示实验研究内容展开分析。
关键词:高中物理;力学演示实验;提高能力中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1008-0333(2017)09-0067-01 一、物理力学演示实验1.实验一研究目的:重力的产生及方向实验仪器:小球、重锤、斜面、支架、细线、小球、玻璃水槽、三角板、铁架台等。
实验现象1:将小球向上抛,观察小球的运动轨迹,发现不管怎样向上抛小球,小球始终会落向地面。
实验现象2:将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂,此时该细线的方向是竖直。
缓慢改变支架木板与水平桌面的夹角,注意观察:此过程中悬线的方向没有发生改变。
将实验2中悬线剪断,观察小球下落的过程,其方向是竖直下落。
实验结论:物体所受重力的方向总是竖直下落。
在地球上,一切物体失去了支持后,都会落向地面(地球)原因是因为物体受到了地球的吸引。
需要注意的是,重力的方向总是竖直向下的,不是垂直向下,竖直向下的方向是跟水平面相垂直的。
实验讨论:压力垂直接触面,重力是竖直向下。
重力只是物体与地球间的万有引力F的一个分力,有一种说法也说又是物体m所受万有引力F与向心力的合力。
万有引力指向地心,重力在离心力作用下只是稍微地偏离地心。
只有在两极指向地心,我们人受到的万有引力都是指向地心的,重力虽然稍偏,但是因为地球近似球体,所以这个力几乎与我们所在的球的切线方向垂直。
因为地球很大,所以这个切线方向就可以看作我们所在地的地平线,而重力几乎垂直于它,所以说是竖直向下的。
2.实验二研究目的:重力和质量的关系实验仪器:弹簧秤、钩码(100g×5只)实验操作:将事先准备好的质量为100g的5个钩码,第一步,将一个砝码挂在弹簧秤挂钩上,读出弹簧秤的示数;第二步,将两个砝码挂在弹簧秤挂钩上,读出弹簧秤的示数;第三步,将三个砝码挂在弹簧秤挂钩上,读出弹簧秤的示数,以此类推直至弹簧秤挂钩上挂有5个钩码,将数据结果记录在表内,并作出如下计算。
中学物理实验报告实验名称力学演示实验的研究班级物理092 姓名徐婷婷学号 09180212 实验日期 2012/3/1 同组人一、实验目的①经历实验过程,应用所学的物理知识研究物理问题,从而解释教具中的科学原理。
②认识到教具的重要作用,关注物理学与生活的联系。
③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。
二、实验器材1、微小形变演示仪器2、验证液体的表面张力仪器3、能量转换的演示仪器(1)麦克斯韦摆(2)动能势能演示仪(3)滚筒4、验证动量守恒仪器5、验证分子间内聚力的仪器6、演示重心的仪器7、演示离心力的仪器8、离心轨道9、验证惯性定律仪器10、水波演示仪11、验证做功与能量的转化仪器12、验证作用力与反作用仪器13、验证单摆周期与摆长的关系仪器三、实验过程及数据记录1、微小形变演示仪器以上两套仪器展示了微小形变放大的两种方法,一种是机械放大,另外一种是光放大。
机械放大的这套仪器通过杠杆放大将金属丝加热后热膨胀的微小形变展示出来。
实验现象可以通过安装在杠杆机械结构上激光笔放射的光斑向下移动的现象观察出来,也可以通过支撑杠杆的杆移动的角度来确定。
光放大法的这套仪器是利用光在均匀介质中的直线传播和平面镜组对光线的两次反射,由桌面的微小形变导致的两次反射角的变化使反射光线光屏上的明显移动来设计而成的。
另外,老师还介绍了另外一种微小形变放大演示仪器——细管液面升降放大显示瓶体形变。
双手用劲紧捏墨水瓶时,难以观察出瓶体本身的形变。
但是若在瓶中插入透明细管,通过透明细管中的有色液面的上升,就能使形变现象非常明显。
在物理实验教学中,经常会遇到要演示一些变化效应微弱的物理现象,为使实验效果明显,可见度大,通常采用放大手段。
细管液面升降放大法在热学演示实验中可以广泛应用。
在弹力的教学过程中可以运用微小形变放大的演示实验向学生说明物体在受到力的作用时就会发生形变。
在万有引力的教学过程中向学生介绍利用光放大测出万有引力常数的卡文迪许扭秤实验,从而展示放大这一重要的物理实验思想方法。
2、验证液体的表面张力仪器用细钢筋制成各种形状的模型,将模型在肥皂水中浸过之后拿出可以发现肥皂沫会在立方体的模型上形成以立方体几何中心为顶点的四棱锥,经过理论验证这是表面积最小的存在状态,可以证明由于表面张力的作用会让液面收缩到表面积最小的状态。
另外,在肥皂水中浸过的钢筋环会在表面形成肥皂膜,当用手指轻轻地将一边戳破,会发现绳子会由于表面张力的作用而向另外一边移去,这可以形象直观地展示表面张力的作用方向。
表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。
当用自来水浸过后并不会在模型表面形成膜,可以证明表面张力的大小与物质的性质有关。
3、能量转换的演示仪器(1)麦克斯韦摆麦克斯韦摆利用的原理是是势能与动能的转化。
将滚摆从一定的高度下落,滚摆会在重力的作用下下落,重力势能会转化为动能,所以滚秋具有速度,当下落到最低端,由于绳的拉力作用,滚球会顺着细线向上滚动,此时动能转化为势能。
于此反复,滚球就会不断的上下自由滚动,进行着势能和动能的转化。
通过展示麦克斯韦摆可以富有趣味性地展示动能和势能两种能量之间的转化,但是摆球最终会停下来,引导学生关注非理想条件下由于空气阻力和摩擦阻力消耗的能量这一不可避免因素。
(2)动能势能演示仪利用动能势能演示仪可以进行多组实验分别验证动能与弹性势能的转化、动能与重力势能的转化、摩擦力的大小与物体表面粗糙程度的关系等实验。
验证动能与重力势能的转化:将球摆上拉到不同的角度来改变高度,然后自由释放,球摆的势能转化为球摆的动能。
随后,球摆与平行导轨上的圆柱体发生碰撞,圆柱体获得动能在平行导轨上移动一定的距离。
通过改变摆球的大小或角度的大小来改变势能的大小。
装置将势能的测定转化为角度的测定,将动能的测定转化为长度的测定,实验现象形象直观。
验证动能与弹性势能的转化:将小球在不同的高度自由释放,下落的小球压缩弹簧转化为弹性势能,随后被压缩的弹簧带着小球向上弹起,弹性势能转换为动能。
探究摩擦力的大小与物体表面粗糙程度的关系:将球摆从相同的高度释放,通过比较表面光滑的圆柱体与表面粗糙的圆柱体移动的距离,可以得出摩擦力的大小与物体表面粗糙程度的关系。
(3)滚筒滚筒的实验富有趣味性,将滚筒放在地面上推出,滚筒滚出一段距离之后会自动滚回来。
其中的设计思想是滚筒内用皮筋悬挂了一个小锁,滚筒在向前滚的过程中动能转化为弹性势能,在向后滚的过程中弹性势能转化为动能。
4、验证动量守恒仪器本实验仪器以很直观的形式验证碰撞过程中的动量守恒。
当拉起仪器一端一定数目的小球并静止释放,被拉起的小球与静止悬挂的小球发生碰撞后,会有相同数目的小球离开竖直位置摆开一定的角度。
由碰撞的小球数目与被撞开的小球数目相同这一直观的实验现象,克服了动量守恒定律验证过程中动量难以测量的缺陷。
5、验证分子间内聚力的仪器将两个圆柱形铅块,当把端面刮平后,让它们端面紧压在一起,合起来后,它们不分开,而且悬挂起来后,下面还可以吊起一定量的重物。
这是因为分子之间内聚力的作用,内聚力是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。
在分子间相互作用力的教学过程中,可以用该实验展示分子间的相互作用力,并且由粘连的铅块可以悬挂相当多的重物说明分子间的内聚力的大小,由只有当两块铅块用力挤压时才会存在内聚力说明分子间的相互作用力与距离有关。
6、演示重心的仪器物理学上的平衡有三种:不稳定平衡、稳定平衡、随遇平衡。
简单地来说判断三种平衡的方法是:若任何微小的运动都能使其重心降低的物体,一定处于不稳定平衡状态。
若任何微小的运动都能使其重心降低的物体,一定处于不稳定平衡状态;若任何微小的运动都能使其重心升高的物体,一定处于稳定平衡状态;若任何微小的运动,既不能将其重心提高,亦不能使其重心降低之物体,一定处于随遇平衡状态之下。
上图实验仪器演示的“不倒翁”处于的平衡是稳定平衡,因为其重心比较低,任何微小的扰动都将使其重心上升。
因此,无论怎样拨动不倒翁都不会倒,前提是拨动不能太大。
7、演示离心力仪器离心力演示仪中,两个转盘之间用皮带相连接,在大转盘上装有手柄,在小转盘上装有塑料篮,由于大转盘与小转盘的线速度大小相等,大转盘角速度比小转盘小,通过一大一小转盘的设计可以实现角速度的增大。
当在塑料篮里面装上浸水的棉花,转动手柄,棉花不能给水提供旋转的向心力,水因此发生离心运动,离开棉花,从而实现甩干的效果。
这个装置很好地模拟了洗衣机中甩干机的工作原理,在曲线运动向心力的教学过程中,可以用这个装置展现生活中的离心运动,引导学生利用向心力的知识来解释这个实验现象。
8、离心轨道在离心轨道中,将小球在高处的轨道上释放,小球可以顺利到达竖直平面上圆形轨道的最高点,不会掉下来。
根据受力分析及小球所需向心力的分析,若当小球在最高点处于不会掉落也不会对轨道顶部产生压力的临界状态,此时有一个最小线速度的要求。
在动能和势能的部分教学环节中,这部分分析计算是习题中经常出现的内容。
利用该仪器可以设置一系列的连环问题,让学生进行解答,从而加深对该部分内容的理解。
9、验证惯性定律仪器在验证惯性定律的实验仪器中,一个金属球自由的放在支架上,有一块小铁片垫在金属球的下方,旁边是一个金属板,通过冲量可以使金属片射出。
本实验主要观察的是金属球的运动应该是怎样的,是静止在原地还是随同金属片飞出。
实验的结果是金属球静止在原地,此实验说明了物体具有保持原有的运动状态的性质,即惯性。
10、水波演示仪波是物理学中的一个重要内容,不管是水波、声波、光波或者其它类型的波,其原理或传播性质基本上都一样,因此水波的研究可起到触类旁通的作用。
通过水波演示仪可以展示关于波的多个实验,如波的传播、波的反射与折射、波的衍射、波的干涉等。
通过调节振动器的频率和振幅达到波的衍射和干涉的条件。
本实验利用投影仪将水的波动呈像在毛玻璃上,便于学生对实验现象的观察。
11、验证做功与能量的转化仪器以上两个实验装置分别展示了摩擦做功和压缩气体做功两种转化为热能的形式。
左图装置中,通过绳子摩擦金属管壁做功转化为热能,金属管内乙醚受热挥发体积膨胀,膨胀气体做功将金属管上的小木塞喷出。
右图装置中,迅速压下金属棒,金属棒压缩容器内的空气做功,动能转换为热能,达到浸有乙醇的棉花的着火点,棉花将会被点燃。
12、验证作用力与反作用仪器该装置中间有一个漏斗,漏斗的下面有两根细管,两根细管相互平行但是开口方向恰好相反。
从上面漏斗口向下倒水,水可以从漏斗里面流出,由于下面两个细管的出口不同,水流出的方向将也会相反,由于水与容器壁作用力与反作用力的的作用,漏斗会在盘内发生转动。
该装置利用的原理非常简单,在牛顿第三定律的教学过程中,利用该装置让学生观察思考作用力与反作用力,可以让学生发现物理学中简单而对称的美。
13、验证单摆周期与摆长的关系仪器用直尺将一排小球拨到相同的高度并静止释放,从装置的侧面观察,一排小球由于处于空间的不同位置而构成美丽的弧线。
这是利用了单摆周期与摆长的关系的原理制成的。
在单摆的教学过程中,可以向学生展示这个教具美妙的实验现象,进而引导学生探究单摆周期的影响因素。
四、实验体会物理对于很多学生来说是一门抽象深奥的学科,因为其中的很多定理和概念是抽象的难以理解的,通过本次实验使我意识到通过好的教具往往可以很好地激发学生的好奇心和求知欲,进而很好地克服物理教学枯燥深奥的缺陷。
总结归纳本次实验中的教具,可以发现一件好的教具应该是制作工艺简单的、实验现象直观的、实验效果富有趣味性或是优美的或是与学生的日常思维存在较大差异的。
因此在教具的设计过程中往往渗透了放大、转化、对称、守恒等很多重要的物理实验思想方法。
比如说多种放大微小量的方法是难以观察的物理量变得直观;动量守恒定律演示仪中将抽象的动量守恒定律转化为观察碰撞过程中小球的个数;麦克斯韦摆中将动能与势能之间的转化展现为上下上下滚动的滚摆;验证单摆周期与摆长的关系仪器使物理现象变得优美;滚筒实验使物理原理变得极富趣味。
传统的教具中有着很多优秀的典型,但是好的教具还是有待于从生活中去发现,正如马老师所说,“要做一个生活中实验的有心人,善于自己动手制作教具”。