物理演示实验改进四例

石爱民

摘要:教科书上大量的演示实验不便于操作且效果不太明显,教师在教学过程中通过改进教学方法,利用身边的器材能够使实验效果更加明显,说服力更强。本文通过改进光的直线传播演示实验、颜料的混合实验、证明大气压的存在的实验、声音在空气中的传播实验,获得了实验改进后的优点:取材简单,安全易操作,现象明显,器材可反复使用,具有直观性,说服力强,使学生深切地感受到物理的真实性,加强物理和生活的联系,能极大地激发学生开展科学探究的兴趣和热情。

关键词:实验;光;颜料;大气压;声音

新课改的初中物理教材提供了大量的实验,是教学和学习的主要手段之一,是培养学生的探索精神和探究能力的重要途径。但是,其中一部分实验存在着操作难、效果不明显或有危险性等不足。笔者曾对义务教育课程标准实验教科书《物理》(沪科版)八年级的实验,做过大量的改进,收到明显的成效。现浅谈四例如下:

一、证明光的直线传播

《物理》八年级上册51页图3-30,光在水中的直线传播,由于受课本提供器材的限制,通常只能由教师做实验演示,若水槽中的是清水,则无法看见沿直线传播的光路。

实验改进:(1)若用教材提供的仪器,则必须在清水中滴入几滴豆奶或在水中混入适量肥皂水,使水呈轻微的浑浊状态,再用氦氖激光器等光源射向水中,从侧面可以看到一条笔直的光路。

(2)用一个氦氖激光器和大果冻(里面不含果肉)。由学生自己动手操作也可以验证。直接用激光器从侧面正对果冻射去,则可以非常清楚地看到在果冻内有一条直线光路。

实验结论:光在均匀介质中沿直线传播。

改进后的优点:取材简单,安全、容易操作,现象明显,说服力强,器材可反复使用,尤其是改进(2)让学生感受到生活中处处有物理,物理和生活是紧密相连的,能极大地激发学生探究的兴趣和创新能力。

二、颜料的混合

《物理》八年级上册63页,在进行颜料的混合教学时,要求将红、黄、蓝三种颜料两两混合,能得出其它不同的颜色。笔者在按照教材提供的方式在纸上混合时,根本无法得出明显的另一种其它颜色。

实验改进:用几个一次性的透明塑料杯(为了让学生看清楚),在里面盛上适量的清水,将等量的红、黄颜料在水中混合,则明显得出靓丽的橙色;若将等量的红、蓝颜料在水中混合,得到绚丽而神秘的紫色;将等量的黄、蓝混合,得到充满生命力的绿色;若将它们不等量混合,则又会得到其它的各种颜色。

实验结论:颜料的混合与光的混合不同;红、黄、蓝是颜料的三原色。

改进后的优点:取材简单,安全、容易操作,现象明显,器材可反复使用,容易引起轰动效应,把学生带入一个色彩斑斓的颜色世界中,极大地调动了学生探究颜料混合的兴趣和热情。

三、证明大气压的存在

《物理》八年级147页实验探究证明大气压实验——用冷水浇罐实验,拿一空铁皮罐放少许水,罐口打开,放在火上将水烧开,水烧开后,分别做以下实验:①将开着盖子的铁皮罐小心放入盆内,然后用冷水浇铁水罐;②将铁皮罐罐口用盖子盖紧,小心放入盒内,然后用冷水浇铁皮罐,如果实验时铁皮罐过厚则效果不明显。

实验改进:(1)用一个一次性塑料杯,用杯口罩在嘴上(注意不能漏气),然后用嘴吸气。由于杯中的空气减少,气压大大降低,杯在杯外大气压的作用下而塌陷,效果很明显。

(2)覆杯实验:将一张卡片盖在一个装满水的杯子上,用手盖住然后倒置过来,卡片能托住倒置的杯子。

实验结论:大气压存在。

改进后优点:取材简单,安全、容易操作,现象明显,说明力强,器材可反复使用,而且可以从多个方面验证大气压的存在。

四、证明空气可以传播声音

八年级《物理》P36,声音是怎样传播的?在图3-9的玻璃钟罩内放一个小电铃,接通电源,问能否听到电铃声, 实验中要求的器材有限。

实验改进:用一个空饮料瓶,从中间截为两部分,取带瓶口的那一部分,把瓶体截开处用橡皮膜蒙上,周围扎紧,然后把瓶口水平对准烛焰,在后边向里猛地弹击橡皮膜,听到薄膜发出声音的同时,可以看到烛焰在剧烈地摇晃甚至熄灭。

实验结论:空气可以传播声音。

实验说明:橡皮薄膜的剧烈振动发出声音,使瓶体内空气随之振动,振动的空气从瓶口快速冲出,使烛焰剧烈摇晃甚至熄灭。

改进后的优点:取材简单,安全易操作,现象明显,器材可反复使用,可以做分组实验,具有直观性,说服力强,使学生深切地感受到物理的真实性,加强物理和生活的联系,能极大地激发学生开展科学探究的兴趣和热情。