自制教具探究类比法在物理学中的应用 以电流的形成为例
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自制教具在初中物理课堂教学中的运用近年来,随着教育领域的不断创新和发展,越来越多的教师开始关注和尝试利用自制教具来丰富教学内容,提高学生的学习兴趣和理解能力。
而在初中物理课堂上,自制教具更是被广泛运用,为学生们带来了更直观、更生动的学习体验。
本文将就自制教具在初中物理课堂教学中的运用进行探讨,以期能够为广大物理教师提供一些启发和借鉴。
自制教具是指教师或学生们通过简单的材料和工具,按照一定的设计理念,自行制作出来的用于教学辅助的器具或模型。
这些教具可以是简单的原理演示装置,也可以是复杂的物理仿真模型,它们以其良好的实用性和直观性,为学生提供了更好的学习体验。
在初中物理教学中,自制教具的运用有四大优势。
其一,帮助学生建立直观的物理概念。
物理是一门抽象的科学,其中很多概念和原理对于初学者来说是难以理解的。
通过自制教具,教师可以将这些抽象的概念通过视觉化的方式呈现给学生,让他们在观察和实验中慢慢建立起对物理规律的直观认识。
在光学方面,教师可以制作简易的凸透镜和凹透镜,让学生亲自操作观察不同光线经过镜片后的变化,从而加深他们对光线传播和成像规律的理解。
其二,激发学生的学习兴趣和好奇心。
自制教具的独特之处在于它的原始和质朴,它并不像传统的教学器材那样规模宏大、造价昂贵,而是由简单的材料和工具组装而成。
学生们更容易对这些教具产生亲切感和好奇心,过程中还能锻炼他们的动手能力和创造力。
教师可以利用纸板、胶水和透明塑料片等材料,让学生们自行制作简易的电学实验装置,如电磁铁、电灯泡等,带电和无电状态下的装置效果对比,将激发学生的好奇心和探索欲望。
其三,提高课堂教学的趣味性和实用性。
相比于传统的板书讲解和抽象理论推导,在课堂教学中引入自制教具,不仅让学生更加直观地了解物理现象,更将为课堂增添了趣味性,使学生参与度提高。
自制教具鼓励学生们动手实践,培养了他们的实际操作能力,让学生在实际操作中更好地理解和掌握知识。
在力学方面,教师可以通过简单的木块和绳子等材料制作出简易的滑块和斜面实验装置,让学生们亲自去探究斜面上的滑动摩擦力和斜面角度的关系,这样的实践探究将让他们对力学规律有更深刻的印象。
浅谈自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用1. 引言1.1 背景介绍在高中物理课堂中,教师们常常遇到的一个难题就是如何让抽象的物理概念更加具体地呈现给学生,激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
传统的教学方式往往局限于黑板书写和教科书讲解,学生们容易感到枯燥和无趣。
而自制教具的运用,则为教师们提供了一个创新的教学方式。
自制教具是指教师或学生根据教学需要,利用简单的材料自行设计和制作的教学辅助工具。
通过自制教具,可以将抽象的物理概念具体化,让学生更加直观地理解和掌握知识。
自制教具的制作过程本身也可以培养学生的动手能力和创造力,增强他们对物理学科的兴趣。
自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用,不仅可以提高学生的实践能力,促进学生创新思维,还可以增强学生的学习兴趣,激发他们对物理学科的热爱。
探索自制教具在高中物理课堂中的应用前景,对于提高教学质量,激发学生学习积极性具有重要意义。
1.2 研究意义自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用具有重要的研究意义。
通过自制教具的设计和制作,可以帮助教师更好地达到课程目标,提高教学效果。
教具的使用可以使抽象的物理概念更加直观形象化,帮助学生更好地理解和掌握知识。
自制教具可以激发学生的学习兴趣,增强他们的学习动力。
在实际操作中,学生可以通过亲自动手制作教具的过程,增强他们的实践能力和动手能力,培养他们的观察力和动手能力。
学生参与制作教具的过程可以促进学生的合作能力和团队精神,增强他们的自信心和创新思维。
自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用将为学生提供更加丰富多彩的学习体验,促进其全面发展,推动整个教育教学事业的不断进步。
2. 正文2.1 自制教具设计与制作自制教具设计与制作是高中物理教学中非常重要的一环。
通过设计和制作适用于具体教学内容的教具,可以有效地提升学生的学习效果和教学质量。
在设计教具时,教师需要结合教学内容和学生的学习特点,选择合适的材料和形式。
对于物理实验类的教具,可以选择易于观察和操作的材料,确保学生能够清晰地理解实验原理和结果。
自制生活化物理教具在中学物理教学中的应用研究一、引言生活化物理教具是指在中学物理教学中,利用日常生活中的物品或者自制的物品来进行实践教学的教具。
这种教具的优势在于贴近学生的生活实际,能够使学生更加容易理解和掌握物理知识。
本文旨在研究自制生活化物理教具在中学物理教学中的应用,并探讨其对学生学习兴趣和学习效果的影响。
二、自制生活化物理教具的制作和应用1.自制生活化物理教具的制作在制作自制生活化物理教具时,我们可以利用身边的一些日常物品,如瓶子、纸板、风筝线等,进行改造和创新。
具体步骤如下:(1)确定制作教具的目标和原则。
根据教学内容和学生的学习需要,明确教具的功能和使用方法。
(2)收集所需的材料。
根据教学内容和自制教具所需的材料,从日常生活中收集相应的物品。
(3)实施制作工艺。
根据教具的目标和使用方法,进行设计和制作。
(4)试用和改进。
制作完成后,进行试用,并根据实际效果进行改进。
2.自制生活化物理教具的应用(1)利用瓶子制作浮力实验装置。
通过在瓶子中放入不同的物体,观察其在水中的浮沉现象,进而探讨浮力原理。
学生可以通过实验操作,亲自体验和感受浮力相关的物理知识。
(2)利用纸板制作平抛运动实验装置。
通过在纸板上设置斜坡,并在斜坡下方设置平面,将小球从斜坡上推下,观察其在平面上的落点。
通过实验观察和数据分析,学生可以学习和掌握平抛运动的相关知识。
(3)利用风筝线制作简易测力计。
通过在两端固定不同质量的物体,利用风筝线进行悬挂和测力,观察和探究物体的重力。
学生可以通过实际操作,直接感受到重力对物体的影响。
三、自制生活化物理教具对学生学习的影响1.提高学生的学习兴趣2.提升学生的学习动力利用自制生活化物理教具进行实践教学,学生能够主动参与,充分发挥自己的动手能力和实践能力,培养学生的科学探究能力和问题解决能力,提高学生的学习动力和学习效果。
3.加深学生对物理知识的理解通过实践操作和观察,学生可以直接感受和体验物理知识。
自制教具在初中物理教学中的运用方法一、引言随着教育教学理念的不断发展和教学资源的日益丰富,教学手段也日新月异。
在初中物理教学中,为了激发学生对知识的兴趣,增强他们的实践能力和动手能力,提高课堂教学的趣味性和实效性,教师经常会利用各种教具辅助教学。
而自制教具作为教学资源的新生力量,更能够满足物理教学的需要。
本文将探讨自制教具在初中物理教学中的运用方法。
二、自制教具的优势1. 对教学内容的具体化: 自制教具能够将抽象的物理知识具体化,让学生通过感官对教学内容进行更直观的认识和理解。
2. 对学习兴趣的激发: 自制教具能够提供更生动、形象、趣味的教学载体,能够激发学生的学习兴趣,使学生能够更加主动地参与到课堂教学中。
3. 对实践能力的培养: 自制教具能够提供更多的实践机会,促进学生的动手能力和实践能力的培养。
4. 对课堂氛围的丰富: 自制教具能够增添课堂氛围,使课堂更加生动有趣。
1. 利用日常生活中的物品自制教具我们可以利用日常生活中常见的物品自制教具。
利用纸杯和吸管制作气压实验器件,让学生通过操纵气压实验器件来直观地感受气压的变化。
再利用塑料瓶和气球制作简易的电磁感应装置,让学生通过实验探究电磁感应的原理。
这样的自制教具可以让学生在日常生活中找到物理知识的具体应用,从而更加深入地理解物理知识。
我们还可以利用废旧物品自制教具。
利用废旧纸箱和橡皮泥制作简易的平面镜凸透镜模型,让学生通过观察模型来感受光学成像。
再利用废旧瓶盖和铁丝制作简易的力臂平衡装置,让学生通过实验来感受力的平衡条件。
这样的自制教具既能够让学生在废旧物品中找到新的用途,又能够让学生通过动手操作来深入理解物理知识。
我们还可以利用学生的创意自制教具。
给学生们布置一个任务,要求他们结合所学的物理知识来制作一件与物理有关的小实验器件。
通过这种方式,不仅能够让学生通过动手操作来深入理解物理知识,还能够激发学生的创造力和动手能力。
这样的自制教具不仅能够满足学生的学习需求,还能够让学生们在动手操作中找到学习的乐趣。
浅谈自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用一、引言自制教具在教学中的运用可以有效地提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动力,增强学生对知识的理解和记忆。
在高中物理课堂教学中,通过制作一些简单易做又能够有效辅助理解物理知识的教具,对于提高教学效果具有重要意义。
本文将就自制教具在高中物理课堂教学中的有效运用进行一些探讨。
1、激发学生的学习兴趣高中物理课程内容繁杂,学生们常常会觉得枯燥乏味。
自制教具的运用可以活跃课堂气氛,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。
通过制作有趣的教具,可以让学生在轻松愉快的氛围中学习物理知识,从而提高学生的学习积极性。
2、增强学生的学习动力自制教具的制作过程需要学生动手操作,这可以培养学生的实践能力和动手能力。
制作教具也需要对物理知识有一定的理解,这可以促使学生主动学习物理知识,增强他们的学习动力,提高学习效果。
3、辅助理解和记忆通过自制教具,可以将抽象的物理知识具体化,使学生更容易理解和记忆。
通过制作简易的物体模型,可以让学生直观地了解物理规律和现象,帮助他们加深对物理知识的理解和记忆。
三、高中物理课堂中自制教具的应用1、力学方面在力学方面,可以通过制作简易的斜面、重力小车、滑轮等教具,来辅助学生理解滑动摩擦、平衡力、牛顿定律等力学概念。
通过自制的斜面和重力小车,可以让学生亲身体验斜面上物体的运动规律,加深他们对斜面摩擦力、斜面加速度等概念的理解。
在热力学方面,可以通过制作简易的热传导模型、热膨胀模型等教具,来帮助学生理解热传导、热膨胀等热力学概念。
通过自制的热传导模型,可以让学生直观地了解不同材料的热传导特性,帮助他们理解热传导的基本原理。
在电磁学方面,可以通过制作简易的电路模型、磁场模型等教具,来帮助学生理解电路、电磁感应等电磁学概念。
通过自制的电路模型,可以让学生实际操作电路,了解电流、电阻、电压等基本概念,加深对电路原理的理解。
四、自制教具的制作与运用1、选择合适的教具在制作自制教具时,首先需要根据课程内容和教学目标来选择合适的教具。
自制教具在初中物理教学中的运用方法【摘要】自制教具在初中物理教学中扮演着重要角色,具有诸多优势。
本文从如何设计和制作自制教具、如何有效地运用自制教具进行教学、自制教具在初中物理实验中的应用等方面进行探讨。
同时也介绍了如何评价自制教具的有效性以及如何鼓励学生参与自制教具的制作。
通过自制教具,可以增加学生的实践能力和兴趣,提高他们的学习效果。
未来,自制教具在初中物理教学中将发挥更大的作用,为教学注入更多创新和活力。
总结来看,自制教具为初中物理教学提供了新的可能性和发展机遇,帮助学生更好地理解和掌握知识,激发了他们的学习兴趣和创造力。
【关键词】自制教具、初中物理、教学方法、设计、制作、应用、评价、学生参与、实验、未来发展、总结、展望1. 引言1.1 自制教具在初中物理教学中的重要性自制教具在初中物理教学中的重要性不言而喻。
自制教具可以增加学生的学习兴趣和参与度。
通过亲自动手设计和制作教具,学生可以更深入地理解知识点,培养自己的动手能力和创造力。
自制教具可以节约教学资源和成本。
相比购买昂贵的专业教具,自制教具可以用废旧材料或常见物品制作而成,既环保又经济。
自制教具能够满足不同学生学习的个性化需求。
教师可以根据学生的实际情况和学习风格设计相应的教具,帮助他们更好地掌握知识。
自制教具在初中物理教学中扮演着不可或缺的角色,既能提高教学效果,又能激发学生的学习热情,是教学中不可或缺的一部分。
1.2 自制教具在初中物理教学中的优势1. 提高学生的学习兴趣和参与度。
自制教具往往具有新颖的设计和实用性强的特点,能够吸引学生的注意力,激发他们学习的兴趣,使学习变得更加生动有趣。
2. 增强学生的实践能力和动手能力。
通过设计和制作自制教具,学生需要亲自动手操作、进行实践,这有助于培养他们的实践能力和动手能力,提高他们的操作技能。
3. 帮助学生深化对知识的理解和记忆。
自制教具往往能够将抽象的知识进行具体化、形象化展示,帮助学生更加直观和深入地理解知识,加深他们的记忆。
自制教具在高中物理教学中的应用【摘要】本文探讨了自制教具在高中物理教学中的重要性及应用。
首先介绍了自制教具的优势,包括能够激发学生的学习兴趣、提高学生的动手能力和实践能力。
然后分析了自制教具的种类和制作方法,为教师提供了制作教具的指导。
接着详细讨论了自制教具在力学和光学教学中的具体应用,说明了自制教具能够帮助学生更好地理解物理概念和原理。
最后总结了自制教具在高中物理教学中的意义,指出其能够提高教学效果和学生学习成绩,并展望了未来研究方向。
通过本文的研究,可以更好地促进高中物理教学的发展和提高学生的学习效果。
【关键词】自制教具、高中物理教学、优势、种类、制作方法、力学教学、光学教学、意义、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景在高中物理教学中,教学教具的使用一直是一个重要的教学手段。
由于传统的教学教具往往价格昂贵,种类有限,而且难以满足教学需求,因此自制教具成为一种新的教学方式。
自制教具是指教师或学生根据自己的教学需要和实际情况,通过简单的材料和方法,自己设计、制作和改进的教学辅助工具。
自制教具不仅能够节约教学成本,还能够激发学生的学习兴趣和创造力,提高教学效果。
在高中物理教学中,越来越多的教师开始尝试使用自制教具来组织课堂教学。
目前对于自制教具在高中物理教学中的具体应用和效果的研究还比较少,因此有必要深入探讨自制教具在高中物理教学中的应用。
本研究将重点从力学和光学两个方面探讨自制教具在高中物理教学中的应用,并分析其在提高教学质量和学生学习兴趣方面的作用。
1.2 研究目的高中物理教学是培养学生科学素养和实践能力的重要环节。
传统的物理教学方法往往难以激发学生的学习兴趣和主动性,导致学生对物理知识的掌握程度不够深入。
本研究旨在探讨自制教具在高中物理教学中的应用,以期通过引入更具启发性和趣味性的教具,激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性,加深对物理概念的理解和记忆。
我们也希望通过研究自制教具的制作方法和应用技巧,为教师提供更多实用的教学资源和方法,促进教学改革和教学成果的提升。
自制教具在高中物理教学中的应用二、自制教具的定义和特点自制教具是指学生在教师引导下,利用现有材料和工具自行设计并制作的教具。
它具有以下几个特点:1. 学生参与度高:学生在自制教具的过程中需要主动思考和探索,培养了学生的动手能力和创造力,激发了学生的学习兴趣。
2. 可操作性强:自制教具往往能够直观地展示物理现象或实验过程,使学生能够更好地理解并掌握相应的物理概念。
3. 可灵活性大:自制教具的设计和制作过程中,学生可以根据实际情况进行调整和改进,使其更符合教学需要。
三、自制教具在高中物理教学中的应用1. 加速度实验加速度是高中物理中一个重要的概念,学生通过制作自制倾斜面和小车,并结合计时器等仪器,可以进行简单的加速度实验。
学生可自行设计实验方案,通过测量小车在不同斜度下的加速度,探讨其与倾斜角度的关系。
这样的实践操作不仅可以帮助学生理解加速度的概念,还能培养学生的实验设计和数据处理的能力。
2. 平抛实验自制教具在平抛实验中的应用也十分广泛。
学生可以利用简易的投射器自制平抛实验装置,通过调整角度和利用计时器等仪器测量水平位移和垂直位移的变化,并结合公式推导,验证公式之间的关系。
这样的实验不仅能够让学生直观地了解平抛运动的规律,还能够锻炼学生的动手能力和实验技巧。
3. 光学实验自制教具在光学实验中的应用也非常广泛。
学生可以通过利用简易的光源和反射镜等材料制作自制光路系统,观察光的反射、折射等现象,并通过测量光束的入射角、反射角等数据,验证对应的物理定律。
通过这样的实践操作,学生能够更直观地理解光学知识,并培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
四、自制教具的优势和局限性自制教具在高中物理教学中具有一定的优势和局限性:优势:1. 学生参与度高:自制教具能够激发学生的兴趣,培养学生的动手能力和创造力,提高学生的学习积极性。
2. 教学效果好:自制教具能够直观地展示物理现象,帮助学生更好地理解和掌握相应的物理知识。
自制教具在高中物理教学中的应用高中物理教学是培养学生科学素养的重要环节,而合适的教具能够提高学生的学习兴趣和学习效果。
在高中物理教学中,自制教具的应用是非常有价值的。
本文将从实验教学、理论探索和思维启发等方面,探讨自制教具在高中物理教学中的应用。
在实验教学方面,自制教具的应用能够丰富实验内容,培养学生的实践操作能力和实验设计能力。
在研究力的合成与分解时,传统的实验中常常使用弹簧测力计和挠度计等仪器,但是这些仪器价格昂贵,学校很难提供足够的实验设备。
而自制教具可以用简单的弹簧和杠杆制作力矩装置,用橡皮筋制作弹簧测力计,学生可以亲自动手制作实验装置,并通过实验学习研究力的合成和分解过程。
这样不仅能够激发学生的学习兴趣,还提高了学生的实践操作能力和实验设计能力。
在理论探索方面,自制教具可以帮助学生理解抽象概念和复杂过程。
在学习机械运动和动力学时,学生常常会遇到难以直观理解的问题,例如动力学定律和引力定律等。
而通过自制教具可以将这些抽象概念具体化,使学生能够通过观察和实践来理解。
在学习牛顿定律时,可以使用简单的杠杆和塑料球制作平衡力装置,通过调节杠杆的位置和角度,学生可以直观地观察到平衡力的变化,并通过实践来体验力的平衡和力的不平衡的情况。
这样不仅能够加深学生对抽象概念的理解,还能够提高学生的思维能力和解决问题的能力。
在思维启发方面,自制教具可以激发学生的创新思维和探究精神。
在学习电磁感应和电磁波时,学生常常会面临许多困惑和疑问,例如电磁感应现象和电磁波传播的原理等。
而通过自制教具可以引导学生进行实践和探究,激发学生的创新思维和探究精神。
学生可以使用简单的线圈和磁铁制作电磁感应装置,通过观察电流和磁场的变化,学生可以发现电磁感应的规律,并探究电磁感应现象和原理。
这样不仅能够激发学生的学习兴趣,还能够培养学生的创新思维和探究能力。
自制教具在高中物理教学中的应用具有重要的意义。
通过自制教具的应用,能够丰富实验内容,培养学生的实践操作能力和实验设计能力;能够帮助学生理解抽象概念和复杂过程,提高学生的思维能力和解决问题的能力;能够激发学生的创新思维和探究精神,培养学生的创新能力和探究能力。
自制教具在高中物理教学中的应用随着教育教学的不断发展,自制教具在高中物理教学中的应用越来越受到教师和学生的关注。
自制教具,顾名思义就是教师或学生自己制作的教学辅助工具或实验装置,其目的是为了更好地帮助学生理解物理概念和原理。
下面将介绍自制教具在高中物理教学中的应用。
自制教具可以让抽象的物理概念更加具体和形象化。
在物理学习中,学生往往难以直观地理解一些抽象的概念,如电磁感应、光的反射和折射等。
通过制作实物模型或实验装置,可以将这些抽象概念具体化,使学生能够直观地观察和实验,并进一步理解相应的原理。
教师可以利用磁铁、线圈和电流表等制作电磁感应装置,让学生亲自进行实验,观察磁铁和线圈之间的相互作用,从而深入理解电磁感应的原理。
自制教具可以增强学生的动手能力和实践操作能力。
高中物理学习的一个重要目标是培养学生的实践操作能力,而自制教具正是一个非常好的锻炼机会。
学生在制作自制教具的过程中,需要进行思考和设计,熟悉和掌握使用各种工具和材料的技巧,并且需要进行实验和实践操作。
通过这样的过程,学生不仅能够提高动手实践的能力,还能够培养创新思维和解决问题的能力。
学生通过制作自制教具,也能够更加深入地了解物理实验的原理和过程,从而提高物理实验的效果。
自制教具还可以激发学生的学习兴趣和主动性。
自制教具往往是由学生自主设计和制作的,这样的教具更加贴近学生的实际需求和兴趣。
通过制作和使用这些自制教具,学生能够更加主动、积极地参与到物理学习中,提高学习的主动性和探究的兴趣。
自制教具还能够培养学生的创新思维和动手能力,使他们更加自信和积极地去解决问题和面对挑战。
自制教具还可以节约教学资源和降低教学成本。
在一些学校或实验室,物理实验设备和教具资源有限,同时购买专业的实验设备和教具也需要一定的经费和维护成本。
通过自制教具,可以在一定程度上节约教学资源和降低教学成本。
而且,学生参与制作自制教具的过程也能够培养他们的节约意识和创新能力。
自制教具探究类比法在物理学中的应用以电流的形成为例
内容摘要:电流的形成原因,即电压,在初中物理学中是一个教学难点,是把它和水流的形成原因相类比而引入的一个概念,但通常是用原理图来类比推理,很少真正用实验来演示、探究和推理,主要原因是缺乏专用的实验装置。
为此,我们通过调查研究,充分利用生活中的物品,设计和制作了一套专用演示装置,通过对比演示、类比推理,让学生学会了利用类比法去研究物理问题的方法。
关键词:自制教具类比法物理学
当今时代,随着人们生活水平的提高、科学技术日新月异的发展,各种日用品可谓是应有尽有,其科技含量也越来越高。
物理学是典型的实验科学,又和日常生活紧密联系。
“从生活走向物理,从物理走向社会”[1],这是新课程标准的一个基本理念。
“类比研究法”,是研究物理学的常用方法之一,它是根据两个对象之间的某些方面的相似或相同而推出在其它方面也可能相似或相同的一种逻辑推理方法。
恩格斯说;“类比是从一个研究领域过渡到另一个研究领域,也就是采用这个研究领域的研究成果来解释说明另一个研究领域的事物”[2]。
初中物理中常用形象直观的事物类比抽象的事物。
如探究电流的形成原因与水流的形成原因类比、电压和水压类比、声波和水波类比、内能和机械能类比等等。
现行各种初中物理教材版本,都是用类比的方法引出“电压”概念的。
但真正用实验演示的方法,把二者进行对比演示,在实际操作中是不容易的。
主要困难是:一般学校的实验室都缺乏微型抽水机和微型水轮机,如果用一般实验室所具有的抽水机模型等来组装,不仅体积大、笨重,且还难以找到与之相匹配的电动机。
为此,我们经调查研究,充分利用生活中的一些日常用品,通过自制及改装,设计和制作了一套“电流和水流形成原因类比演示装置”,它不仅取材容易、制作简单,更具有对比鲜明、形象生动、效果明显的特点。
设计原理如图1所示(图片来源于教科版物理教材九年级上册图5-2-2):
1.水轮机模型的制作:用易拉罐的金属盒为原材料,先用剪刀剪一个直径约7厘米的金属板(如图2所示),并沿图中所示的直线剪开,再将剪成的8条金属片扭转900 ,用小号一字型螺丝刀在其园心处开一宽约2毫米的矩形孔。
另用一块金属片剪成一个如图3所示的梯形,并沿着两条虚线(相距3厘米)折900,做成一个带水槽的叶轮支架。
取一段长约3.5cm 的铁丝作转轴,中部压平,两端各套一段圆珠笔芯(用来将叶轮固定在铁丝中点位置上),最后将叶轮固定在支架上,一个水轮机模型就做成了。
2.带排水管的容器制作:高水位容器A 和低水位容器B 可用小卖部装口香糖的透明方塑料盒制作, A 容器固定在装置的顶部(我们利用了废旧饮水机上
的容器制成),把水轮机模型固定在
B 容器上后,再将其安装在底座上。
3.微型抽水机及马达:通过对日常家用电器的调查了解,发现有一种家用饮水机里面,恰好有一个完全符合本装置要求的微型抽水机及配套的直流马达,规格是8V —12V 直流电源,完全可以用“学生电源”。
到废品回收站很容易就找到一个类似的废旧饮水机,取出后找一段合适的水管与容器B 相连,把马达输入
接线柱安装在底座上,马达固定在装置的竖直木板支架上。
4.水路中的其它器件及装置:水流所用水管,可采用市场上出售的规格为8mm的透明塑料管(又称为“水平管”),用管卡固定;开关可用天燃气开关代替。
底座和支架用1—1.5cm厚度的木板制作,最后将各器件及模型组装起来,如图4所示。
5.电流的形成装置:主要元件
可用实验室的器材来组装,导线可用
1.5mm2的铝芯线,电源使用“学生
电源”,小灯泡选用规格为“6V,
0.2A”,另找一只低压大容量的电解
电容器,如规格为“25V,3300μF”,
该电容器是一个储存电荷的元件,作
用类似于前面的盛水容器。
用螺钉将
各电路元件固定在支架木板的另一
侧,这样可使两套装置合二为一,使用方便,对比性强。
如图5所示。
演示时,先把水路开关关闭,在A容器注入适量的水,为便于观察,可将水着色。
打开水路开关观察水的流动情况:水从高水位的A容器流向低水位的B 容器;同时,水轮机转动;A容器中的水位逐渐降低,B容器的水位逐渐升高;当A容器中的水全部流入到B容器中时,A、B两容器之间没有水位差即“水压”,水停止流动,说明A、B两容器之间有持续水流的原因,是它们之间有“水压”,水压是水流形成的原因。
如果要使这个水路中有持续不断的水流,就得使A容器中的水位总是高于B容器中的水位。
现在接通电源使抽水机把B容器中的水不断地抽到A容器中(水流量可由输入电压调节),就能使它们之间总有一定的水压。
说明抽水机在本装置中的作用是提供水压。
把本装置水平转动1800,先将电容器在学生电源的“6V”档位上充满电,再将其的正、负极分别接在电路的上、下两接线柱上。
告诉学生,这只电容器不是电源,但它可储存电荷。
闭合开关,可观察到小灯泡发光,但很快熄灭。
说明电路中有了电流,但不是持续电流。
这一现象和A、B两容器间一开始有水流相似。
断开电容器,把电源接入电路两端之间,闭合开关后,小灯泡可持续发光,
这与前面实验中用抽水机把低水位的水抽到高水位后,就能保持有持续不断的水流相似,说明持续电流的形成原因和持续水流的形成原因也相似。
物理学中与水压相类比从而引入了“电压”的概念,水压是形成水流的原因;电压是形成电流的原因。
抽水机的作用是提供了水压;电源的作用也就是提供电压。
它们的类比关系如下:
利用本装置演示,课堂用时大约5分钟,但这5分钟让学生从直观的实验现象到抽象的推理,自然、生动、逻辑性强,把对科学的神秘感转化为了对生活现象的亲切感!不仅有利于教师突破教学的难点,更让学生通过本实验,学会了“类比法”这种重要的科学研究方法。
参考文献:
[1] 《物理(8—9年级)课程标准解读》北京师范大学出版社。
[2]《试论夸美纽斯的教育研究法——类比法》,作者:杨善发
[3] 《物理九年级上册》,教育科学出版社。