巧用身边物品，创新物理实验

郭邻

全日制义务教育《物理课程标准》（实验稿）实施意见中明确建议物理教师在日常的物理教学中引导学生“使用身边的物品进行物理实验”，所以作为一名工作在一线的物理教师就应该想尽一切办法开发身边的生活资源，从而应用于实际的物理实验中去。“众所周之，物理是一门以实验为基础的学科，所谓‘物理’，就是通过‘物’———物理实验引入物理概念，来研究物理规律。就是要以‘物’喻出‘理’的本质，以‘物’明了‘理’的内涵，以‘物’揭示‘理’的真谛。因此，物理课就是要强化物理实验的教学。在以往的实验教学中，教师过多地依赖实验室现有的仪器和设备，实验室里有器材就做，没器材就不做的现象较为普遍。随着课程改革的深入，实验已从作为教学的辅助手段转变为贯穿在整个教学过程中创设物理情景、探索物理问题的主要手段。”所以物理实验课的成功与否，直接关乎到学生对物理知识掌握的深浅和熟练程度。当前，我们国家的经济水平还欠发达，物理教学中常见的很多实验器材不能按物理教材的要求配置齐全，尤其是广大农村中学和贫困的边远山区中学，实验器材更是严重缺乏，很多必须的实验由于器材的原因，不能正常开设。因此作为初中物理教师要充分的开发生活资源，引导学生创新物理实验，开展科学探究活动。不能由于器材的原因，改做实验为讲实验。在学生的“日常生活中有许多物品可直接代替仪器使用或略加改制就能用于实验。”开发学生身边的生活资源来做实验，它具有简便、直观、新颖、生动等优点。而且还能够发展学生的思维和增强学生解决实际问题的能力和独立实验能力。利用身边的生活资源所做的实验能够让学生能充分观察物理现象的发生、发展的全过程，从而反复品味其中的物理原理和物理规律。在物理实验教学中，如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品，如书、纸、牙膏、橡皮筋、饮料瓶、乒乓球等进行实验，则会产生意想不到的教学效果。因此，积极开发身边的生活资源，创新物理实验是全面提高学生物理素养的需要，同时也能有效激发学生学习物理的兴趣。也能真正体现出“物理实验是培养学生的科学素养和创造力的有效途径。”

1.利用教室里的资源，开展物理实验。

学生一天的大部分时间都在教室里度过，教室里的好多物品都可以用来进行创新实验。

1、学生文具盒里的塑料尺是比较常见的文具，利用塑料尺可以完成如下几组有用的实验。

（1）将一把塑料尺紧按在桌面上，一端伸出桌面。拨动尺子，听它振动发出的声音，同时注意尺子振动的快慢。改变尺子伸出桌边的长度，再次拨动，就可以探究发声体振动的音调与振动频率之间的关系。

（2）利用塑料尺在头发上反复摩擦，将塑料尺接触碎纸屑，发现经过摩擦后的塑料尺能吸引轻小物体。说明经过摩擦后的塑料尺带上了電荷。

（3）用力将塑料尺压弯，变形，说明力可以改变物体的形状。放手塑料尺恢复原状，又说明塑料尺具有弹性，能够产生弹性势能等。

2、利用学生的课本可以演示影响重力势能大小的因素。具体方法是：取质量不同的课本从同一高度下落，“砸”在一位学生的手掌上，要学生说出他的感受。然后取质量相同的课本从不同的高度下落，“砸”在另一位学生的手掌上，要学生说出他的感受。像这个实验可操作性强，学生感兴趣，有利益活跃课堂气氛，强化学生对知识的理解。

3、利用学生不要的废纸撕成碎纸屑，将碎纸屑放在桌子上用手敲击桌子发出声音，同时观察到碎纸屑在桌子上不停的跳动。说明声音是由物体的振动产生的。

4、利用粉笔和粉笔盒可以做滚动摩擦比滑动摩擦小。实验时将几只粉笔放在粉笔盒下，用手推粉笔盒可以感觉到粉笔盒被轻轻推走。将垫在粉笔盒下的粉笔拿走，推同一粉笔盒，感觉到人要用的力大些。从而表明在压力和接触面相同的情况下，滚动摩擦比滑动摩擦要小些。

5、铅笔是学生经常使用的文具，利用铅笔可以完成很多重要的物理实验。

（1）利用一头削尖，另一头平秃的铅笔放在两手掌之间，用力向中间挤压，可以感觉到两只手的疼痛感不一样。表明在压力相等时，压力的作用效果与受力面积有关。

（2）将铅笔的木材劈开露出铅笔芯，将铅笔芯的两端连入电路，这时灯泡发光，调节其中一端线头在铅笔芯上的位置，即减小铅笔芯接入电路的长度时灯泡变亮;若再增加铅笔芯接入电路中的长度时，灯泡变暗。说明滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的。如果将两根或三根铅笔芯并排来做，效果会更好，从而更容易让学生了解滑动变阻器的结构和原理，还能让学生真正的明白导体的电阻与导体的横截面积是成反比的。

（3）将铅笔扔出，铅笔离开手之后仍向前运动，说明物体具有惯性。

（4）。将铅笔两端都削好，若将铅笔芯和灯泡连入电路，灯泡发光，说明铅笔芯是导体;若将外部木材和灯泡连入电路时，灯泡不亮，说明木材是绝缘体。

6、利用学生的书包可以演示压力与受力面积的关系。实验时将较多的书装在书包里，然后用宽而扁的背带背在肩上，让学生体验。这就能说明压强与受力面积的关系。做这样的实验有利益激发学生学习物理的兴趣，又便于掌握物理知识。

2.利用学生食堂内的资源，进行物理实验。

学生食堂是学生在校期间每天必去的场所，在食堂里有很多的物品可以作为物理实验的资源。

1、利用食堂里的鸡蛋来做物理实验。

（1）取一只鸡蛋握在手中，使劲握也难以破碎，但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明：鸡蛋紧握在手中时，受力面积大，压强小;而在碗边轻敲时，受力面积小，压强大。学生能体会到，压力的作用效果不仅跟压力大小有关，还跟受力面积有关。

（2）刚刚煮熟的鸡蛋不好剥皮，如果将鸡蛋放入冷水中一会儿，能较轻松的将鸡蛋皮剥去。表明鸡蛋会热胀冷缩，当它受冷后，体积收缩，比较容易拨皮。

（3）在一个广口瓶底铺上一层细沙，把蘸有酒精的棉花点燃后放入瓶中，迅速将一个剥皮的熟鸡蛋放在瓶口上，发现过一会儿瓶子将熟鸡蛋吞了进去。这个实验能很好的说明大气压的存在。让学生感到新颖、有趣。

（4）在引导学生探究物体沉浮的条件时，可将一只鸡蛋放入浓盐水中，然后缓缓倒入清水稀释、搅拌，随着盐水的不断稀释，鸡蛋排开液体的体积随着增大，由漂浮状态慢慢变成悬浮状态，最终沉入杯底。这说明浸在液体中物体的上浮和下沉，决定于它所受浮力和重力的合力。

2、利用食堂里的高压锅可以做马德堡半球实验。验证大气压强的存在。

3、饮料瓶是食堂里常见的物品，利用飲料瓶可以做很多物理实验。

（1）用饮料瓶装满一瓶水，然后用刀，沿瓶竖直打三四个小孔，结果发现水从小孔中射出，几股水流的射程不同，越靠近瓶底的地方，水的射程越远。由此说明液体内部的压强随深度的增加而增加。

（2）还可以用饮料瓶做压力产生效果的实验。用饮料瓶装满水盖上盖，然后把瓶底放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。再将瓶子倒置过来，比较两次海绵的凹陷深浅，便可以说明压力的作用效果与受力面积有关。

（3）在饮料瓶中倒入约四分之一的热水，摇晃至整个瓶子都变热，立即旋紧瓶盖放入冷水中，可以发现饮料瓶变瘪了，从而证明了大气压强的存在。

4、利用食堂里的勺子可以做凸面镜和凹面镜的成像实验。

5、利用筷子做成杆秤可以演示杠杆的平衡条件。

6、利用火钳能演示费力杠杆的工作原理等。

3、利用学生宿舍的资源，创新物理实验。

宿舍是学生一天学习、生活的主要场所，宿舍内的很多物品如：脸盆、水壶、牙膏、挂衣架、镜子、蚊香、梳子等都可以用来做物理实验，提高学生的创新和实践能力，

1、利用脸盆和水壶、适量的水和一个乒乓球。“在脸盆中装上小半盆水，把一个乒乓球放在水面上。用水壶装满一壶水对准乒乓球往下浇水。乒乓球被湍急的水流冲得不断在水面上跳动，可是却始终顶着水流在原地呆着，并不往旁边逃去。提着水壶慢慢做前后、左右的移动。可以观察到球会听从指挥，跟着水柱一起运动。这个实验表明在气体和液体中，流速大的位置压强小。球周围水流动的时候，使得球周围的空气压强变小，只要球周围水流的情况有变化，那么它周围的空气压强就会跟着发生变化。球在水柱调节时始终保持在水柱底部中央，不被水流冲走。”

2、“挂衣架平衡”实验。选用一个很规范的带夹子的挂衣架，然后在两边夹子上分别夹了一只学生穿的新袜子，出示给大家观看，问这个杠杆是否平衡？大家异口同声地回答：平衡，因为它在水平方向上静止了。然后将学生用来洗脸的毛巾，夹在一个夹子上。发现挂衣架发生了偏转，倾斜了，过一会儿，也不动。这时，再问学生，此时的挂衣架处于平衡状态吗？谁知，大家又一起回答，不平衡。虽然，学生这时答错了，但老师心里应该特别高兴。于是，在此最佳时期，讲解挂衣架虽倾斜了，但仍是静止的，也是处于平衡状态。很自然地引入杆杠平衡的概念。自然得到：当杠杆在动力和阻力作用下静止或作缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡了。

3、利用蚊香可以演示光在空气中沿直线传播。而且蚊香的演示效果较好。实验时点燃蚊香，吹灭，将烟收集入透明柱形容器中，闭合激光笔的开关，学生便可以清晰的观察到光在空气中沿直线传播。

4、利用牙膏可以演示物体的浮沉条件。

5、用女同学扎头发用橡皮筋可以做很多力学实验。例如把皮筋绷在直尺上，用两支铅笔垫起改变皮筋的松紧程度、铅笔间的距离、拨动时的幅度，可以听听到声音的音调、响度有明显的变化。

6、在说明音调高低与频率的关系时，将梳子的梳齿从硬纸片上划过去，纸片能振动发声，纸片发出声音越高，这说明频率越大，音调越高。

开发身边的生活资源，“使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。”由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验，所以这种做法本身就是一种创新。所以，积极开发身边的生活资源，应用于物理实验是一种行之有效的方法，在具体的教学过程中它有很多优点。如它能最大限度的激发学生学习物理的兴趣，而且操作简便，实验现象明显，有利益学生对物理概念和物理原理、规律的理解与应用。能大大的降低物理实验的经济成本，发挥学生独立实验的技能和技巧，提高学生的实验创新能力，促进物理教学质量的提高。

参考文献

[1]  物理课程标准（实验稿）（M）. 北京：北京师范大学出版社，2001

[2]  义务教育课程标准实验教科书（物理 八年级 上册）教师教学用书（M）.北京：人民教育出版社，2005

[3]  《物理》（8年级上册、9年级）（M）.北京：人民教育出版社，2006

[4]  李宏 .巧用演示实验激发学生学习物理的兴趣（J）.云南教育，2009（10）.29

[5]  《巧用身边之物创新物理实验》 季永青

[6]  《有效利用学生身边的物品做好物理实验》 桑喜梅

[7]  《利用日常器具做初中物理实验的尝试》  严德友