李少莉
【摘 要】简便易行的低成本小实验具有独特的教育价值,本文叙述了四个最常见且最易操作的低成本器材在物理课堂上的魅力。例如:百变的白纸在物理课堂上大显身手,小小乒乓球玩转物理大舞台,多功能的塑料瓶使物理课堂妙趣横生, 活蹦乱跳的气球在物理课堂上尽展风采。
【关键词】低成本实验;物理课堂;学习兴趣;教学实验
物理规律来源于社会生活和生产实践、生活周围,物理现象随处可见,要探究和学习物理离不开观察和实验。简便易行的低成本小实验材料处处可寻,实验人人会做,现象往往出乎意料,能引起学生追根求源的兴趣和激情,并使学生体验“从生活走向物理”的学习探究历程,有效地将物理与生活紧密联系起来。只要老师会选择、巧安排趣味实验,一定会点燃“我爱学”物理的火花,从而激发学习物理的兴趣。
一、百变的白纸在物理课堂上大显身手
1.白纸可以用来做光屏,承接实像。
2.将纸片变成纸团,力可以改变物体的形状。
3.用力握纸团,力越大形变程度越大说明力的大小影响力的作用效果。
4.抽纸条实验,桌上放一块橡皮,下压一纸条,快速抽出可以揭示惯性。
5.把纸撕成碎纸屑,用摩擦过的塑料梳子吸引,展示静电的力量。
6.把碎紙屑撒在桌面上,敲击桌面,听到桌面发声的同时看见纸屑跳动,说明声音由物体振动产生。
7.向两张纸中间吹气,发现两张纸向中间靠拢,说明压强与流速的关系。
8.将纸条贴在下嘴唇上,向纸条上方吹气,纸条飘起来说明压强与流速的关系。
9.将纸张做成拱形,向拱桥下方吹气,桥塌下说明压强与流速的关系。
10.同学们一般都有被白纸划破手的经历,这是因为受力面积减少,压强增大。
11.可以把小纸条压在一铁块下端,然后迅速抽动小纸条,铁块仍在原地不动,说明惯性存在。
12.取一张纸,在纸上挖出各种形状的小孔,然后将其放在阳光下,适当调整纸与地面之间的距离,在地面上看到一个圆圆的光斑,可以发现光斑是太阳成的像,小孔所成的像与纸孔的形状无关。
二、小小乒乓球玩转物理大舞台
1.用乒乓球和漏斗演示流体压强与流速的关系。
2.将乒乓球放到小烧杯里,用吸管向球的上方吹气,发现球在不断跳舞,说明流体压强与流速的关系。
3.将两根吸管粘到桌面上,把两个乒乓球放到上面,用另外的吸管朝乒乓球中间吹气,两球向中间靠拢。说明流体压强与流速的关系。
4.用细线悬挂乒乓球靠近正在发生的音叉,球被弹开,说明声音由物体振动产生。
5.用力捏乒乓球,球变瘪说明力可以改变物体的形状,用力推或阻碍球运动,方向和速度发生改变说明力可以改变物体的运动状态。
6.将乒乓球按入水中松手,球上升说明水对物体有向上的浮力。
7.将去掉底的矿泉水瓶倒置、去掉盖,将球放在瓶口处,往瓶里倒水,球在水底,将瓶盖拧上,球上升,说明了浮力产生的原因。
8.用红线拉住乒乓球演示浮力方向竖直向上。
9.将乒乓球从高处自由落下后又被地面弹起的反复过程,说明动能和重力势能可以相互转化。球弹起的高度越来越低,说明机械能在转化过程中不守恒。
10.将被压瘪的乒乓球放到热水中能恢复原状,说明气体热胀冷缩。
11.一个装满水后的塑料瓶,用乒乓球堵住瓶口将其倒置,乒乓球不会掉落,反而托住了一整瓶的水,证明了大气压强的存在。
12.将一乒乓球放入一个装满水的玻璃瓶内并封好瓶口,使球停留在中间位置,加速晃动和减速晃动发现,加速时球向前,减速时球向后,体现了惯性的反常原理。
三、多功能的塑料瓶使物理课堂妙趣横生
1.将矿泉水瓶侧壁的不同深度处扎几个小孔,装满水,将瓶盖拧紧,水不流出,说明大气压的存在。将瓶盖打开,不同深度处的小孔喷出水的远近不同,说明液体压强与深度的关系。
2.利用矿泉水瓶和乒乓球做浮力产生原因的实验。
3.利用矿泉水瓶做力可以使物体发生性变。
4.用矿泉水瓶做音调高低与物体长短的关系。
5.将矿泉水瓶去底,留其上部、瓶盖和吸管组合成简易漏斗。
6.用矿泉水瓶、松软的海绵、沙子,探究压力的作用效果与什么因素有关:通过改变瓶内沙子的多少来改变压力的大小;利用瓶子的正立与倒立来改变受力面积的大小。
7.用矿泉水瓶做证明大气压存在实验:
(1)覆瓶实验说明大气压的存在。
(2)把瓶中灌满水拧上盖,然后将瓶倒立在装有水的大烧杯中,在水中打开瓶盖,逐渐向上提瓶,直至瓶口不离开水面为止,瓶中水面不会下降。这个实验较好地解决了常考的一个题。
例如:如图,在水池中,把装满水的量筒,口朝下浸在水中,量筒中水是满的,现抓住筒底竖直向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分:充满水。
8.用矿泉水瓶做凸透镜实验:把瓶中灌满水,将手指或笔横放在瓶的另一侧并靠近瓶时,可见物体呈正立放大的虚像(相当于放大镜)。
9.利用矿泉水瓶做物体对外做功内能减少的实验。瓶里装少量的水,盖紧瓶盖,将瓶拧成麻花状,用手快速松动一下瓶盖,瓶盖飞出的同时瓶口有雾形成。
10.用绿色的雪碧饮料瓶装满无色的水,看到瓶和水都是绿色的,说明透明物体的颜色由它透过的色光决定。
11.拧开瓶盖,滴入几点乙醚后拧紧瓶盖,待蒸发后,乙醚液体不见了,用手挤压瓶内气体时,乙醚液体又会重新出现在瓶壁上,这表明压缩气体体积,气体会被液化。
12.在塑料瓶内滴入几滴酚酞试液,拧紧瓶盖后,上下倒置并旋转塑料瓶,使瓶壁上涂有一层无色的酚酞试液。再拧开瓶盖,在瓶盖内滴入几滴酚酞试液,封口再倒置。2秒后会发现从瓶口外开始向上变红。说明氨分子与酚酞发生反应,不停地做无规则分子运动。
四、活蹦乱跳的气球在物理课堂上尽展风采
1.将气球吹鼓扎紧口放在桌面上,敲击桌面,桌面振动发声,气球跳起。说明声音由物体振动产生。
2.将气球吹鼓,双手拉住气球,这时控制气球口气体的流速,会发现气球流速快时,发出尖锐的声音,流速慢时,会发出较沉的声音。说明物体的音调与物体振动的频率有关系。
3.将红气球蒙在发光的手电筒上,就能看到红光,气球是透明物体,当光照到红气球上,只有红光能透过红气球。
4.在气球中滴入少量酒精,排净气体并扎紧口,把气球放入热水中,酒精液化体积膨胀气球变鼓。
5.用手拉扯气球,气球伸长,用手挤压被吹鼓的气球,气球变形,说明力能改变物体的形状。
6.把两个气球吹鼓,扎紧口并相互挤压,两气球相互挤压,两气球同时变扁,说明物体间力的作用是相互的。
7.用铅笔轻轻按压或重重按压被吹鼓的气球,轻压变形程度小,重压变形程度大,说明力的作用效果与受力面积相关。
8.把两只吹鼓并系好口的气球并排放在桌上,用吸管向中间吹气,两只气球向中间靠拢,说明空气流速大的地方压强小。
9.将一带电体靠近吹鼓悬挂的气球,气球被吸引,说明带电体能吸引轻小物体。
10.两种气球吹鼓用线系好,分别与毛皮摩擦,再迅速将两气球悬挂在一起,两气球由于带同种电荷相互排斥而分开。
11.将少量水装入透明气球内,封好口,对着太阳调整气球的位置,气球后面出现一个亮的光斑。这个光斑是透镜的焦点,把气球凑近书本上的字,字被放大了。
12.准备两只气球,一只气球中装些沙子,另一只被吹鼓并与这只一样大,然后同时向两只气球吹气,轻的气球惯性小飞走了,重的气球惯性大晃了晃留在了原地,说明物体的惯性与质量有关。
结语
低成本实验的开发与应用具有独特的教育价值和魅力,能使所有学生参与进来。参与动手活动的学生,更容易参与到自己的学习过程中,使教学更有趣。正如法国教育家卢梭所说“问题不在于告诉他一个真理,而在于教他怎样去发现真理”。因此,在物理教学中应重视实验教学,加强低成本物理实验资源的开发和利用。
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