巧用身边物品 改进物理实验

黄永庄

全日制义务教育物理课程标准中明确指出:“初中物理教学要以观察、实验为基础.观察和实验对培养学生的观察和实验能力,实事求是的科学态度,激发学生学习兴趣,都有不可替代的作用”.由此可见,教师想方设法多做实验,做好实验,提高实验的可见度和学生的观察效果,是提高教学质量的重要环节之一.可是现行教科书中的不少实验设备,有的过于简单,有的显得繁琐,有的实验不稳定,有的可见度不高.为了改变这种现状,使教学达到新课标的要求,本人在教学活动中对部分实验进行了改进、更新和替代,取得了很好的教学效果.

一、巧用科技产品,改进实验器材

1.改进平行光源:学校原实验室配备的平行光源存在不易搬动、角度难调、亮度不高等缺点.针对这一问题,我自制了平行光源仪,如图1所示.把四个激光器并排,固定在长约50cm、宽20cm白色的薄铁板上,引出它们开关线拧在一起,让灯头紧挨着固定在直径为1cm的玻璃棒前.当闭合开关时,由于光的折射,光带的宽度增加,在铁板上留下清晰的“光路”.这样就得到颜色鲜红、亮度大的平行光源.若在铁板的背面加上大的磁铁块(用废旧喇叭的磁铁,磁力强),在铁磁性黑板上能很好地演示有关的光学实验.这些激光器市场上有售,价格便宜,货源充足,光线集中,是理想的光源材料,制作简单.

2.改进光反射媒介:有些做法是利用香火、蚊香等产生烟雾来演示,但效果不明显.改进方法是向空气中喷射空气清新剂后,立刻用激光器或高亮度手电筒照射,光路清晰,效果明显.这样,操作简单,携带方便,还能改善教室的空气质量,使学生印象更加深刻.清新剂市场随处可买,对人无害.

3.改进温度报警器:教材第78页有温度自动报警的电路图,为了讲清楚它的原理,我对此电路进行了改进.用电饭锅中的磁控开关代替温度计,用酒精灯加热,当温度达到达103℃时电铃响了,原理一目了然,且给学生留下了深刻的印象,明白了电饭锅控温的原理.

当今科技产品,为普及和改进教学实验提供了广泛的物质基础,只要动脑动手,改进教具,提高实验教学质量,推动课改的发展不是一件很难的事.

二、利用身边废料,改进物理实验

教材中有些实验,如果用常规的方法很难成功,但利用身边的边角余料、坛坛罐罐加以改进,实验效果明显.下面以大气压存在的演示实验为例予以说明.

1.易拉罐的利用:

易拉罐一个,铁线一段,和好的面粉团或橡皮泥(大小能堵住易拉罐口即可).制作时用铁线将易拉罐口扎紧,另一端留出一小段即可.演示时,先在易拉罐中放少量的水,加热使水沸腾后停止加热,迅速将面粉团或橡皮泥堵住小口,浇上冷水,马上听到易拉罐发出响声的同时迅速变形.可以提出问题:是什么力使易拉罐变形了?(大气压)

2.空烟盒或带有塑料包装纸盒的妙用:取一空塑料包装盒,一手摁住塑料包装纸盒(力不宜过大),另一手抽动里面的纸盒,使纸盒与外部塑料纸分离.观察到的现象是:外部的塑料纸在气压作用下而被压瘪,从而说明大气压的存在,压强与体积的关系.

3.纸质饮料盒的利用:喝饮料时盒身变形能说明大气压的存在.教材上册第88页的“想想做做”安排了纸锅烧水的实验,按照教材的做法纸盒很难做,可用饮料盒来制作.由于盒内的一层铝箔,为防止学生造成的误解,可用两个纸盒进行比较,即一个直接加热,另一个装水,然后分别同时加热,结果一目了然.

三、利用家用电器,改进演示实验

(一)利用“热得快”做“电和热”的实验

本节课的重点内容是通过老师演示实验,学生观察,归纳总结出电学的一个重要定律——焦耳定律.但是按照课本上和教师用书上提供的器材进行实验,器材制作复杂,能见度低,学生观察不清楚,效果不理想.多年来,我不用温度计和水柱做实验,而是利用市售廉价的“热得快”进行演示,效果显著.

1.主要器材:300W和500W螺旋形热得快各两只,100W灯泡一只.

2.探究实验:

(1)演示导体产生的热量与电阻的关系.

将新买300W和500W的热得快的插头剪掉后组成串联,如图2所示.当分别同时放入盛有等质量水的大烧杯中,通电5min时,发现300W的热得快的烧杯比500W热得快的烧杯产生的气泡多,由此说明导体产生的热量与导体的电阻有关.从前面的知识知道,300W的R₁[WTBZ]阻值比500W的R₂[WTBZ]阻值大,它产生的热量多.从而推论:在串联电路中,导体产生的热跟电阻有关,导体的电阻越大,产生的热量越多.

(2)演示导体产生的热量与电流的关系

取两个300W的热得快并联,让其中的一个与一盏100W的灯泡串联,同时将它们分别放入相同的两杯水中,接入220V电路,通电2分钟后发现,没有串联100W灯泡的那根热得快产生的气泡又快又多.得出导体产生的热量跟导体中的电流大小有关,电流越大,产生的热量越多的结论.

(3)演示导体产生的热量与时间的关系

将一根热得快接入220V电路中,比较通电时间,观察水中产生的气泡不同的现象,得到导体产生的热量与通电时间有关,通电时间越长,产生的热量越多的结论.

(二)保险丝熔断实验的改进

教材下册第52页的演示实验,用的是一段保险丝连入电路中,那样做不是很安全,熔断的保险丝产生的火星飞溅会伤人,学生产生恐惧心理.可利用一些家用电器中适当规格的保险管代替保险丝进行实验,熔断时能明显看到有闪亮的火花产生,效果明显,也很安全.

(责任编辑:易志毅)