让物理实验“看得见”
许多物理概念和规律是建立在实验的基础上的。在教学过程中,课堂实验可见度的大小直接影响学生对概念、规律的认识、理解和掌握。如果我们能够巧妙地利用一些周围的物品,设计出一些装置简单、可见度大、直观性强、现象明显而又出乎学生意料的新奇实验,将会大大增强教学效果。 一、巧用身边之物,加强实验的可见性 在物理实验教学中,我们可以巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品进行实验。这些贴近学生生活实际的实验,比“正规实验”更让学生富有亲切感、新奇感和熟悉感,从而更能唤起学生的学习动机。 例如在学习“电容器的充、放电”时,我们可以巧妙地运用石英钟来放大实验现象。实验前取出石英钟上的电池,让其停走,并按图1所示连接好线路。当电键K打到1时,电容器开始充电,石英钟A走动计时,说明左边的回路中有电流流过,使电容器的两极板分别带上了等量的异种电荷,并在两极板间建立了电场,产生了电动势。随着两极板上的电荷增多,电场越强,电势差越大,当电势差等于电源电动势时,电路中就没有电流了,此时,电容器充电完毕,石英钟A停止走动。然后把K打到2,电容器开始放电,石英钟B走动计时,说明右边的回路中有电流流过,当电路中的电流为零时,电容器放电结束,石英钟B停止走动。由于石英钟耗电量小,充、放电后均能走动较长时间(2分钟左右),增强了实验的可见度。
图1 在初中物理的“浮力”教学中,通过分析一个浸入水中的立方体的六个表面受到的液体压力,得出浮力等于物体受到的向上和向下的压力差。其实在教学中,我们只需要用一个500ml的饮料瓶,就可以使学生很直观地了解浮力产生的原因。 首先把饮料瓶拦腰剪断,口朝下,瓶子里面放上一个乒乓球,瓶口下面放一接水的塑料桶;然后,用另一装满水的饮料瓶向半截饮料瓶内倒水。由于球与瓶口间有疑隙,水就从瓶口流出来,而球未浮起来。这是因为球的下面不受水向上的压力。把瓶盖拧上,再往里倒水,因为水流不出去,水就对球有了向上的压力,所以,球就浮起来了。这样很直观地解释了浮力产生的原因。 二、寻找闲置物,增强实验的可视性 在学校中,我们常常可以找到一些平时学校不用的闲置物,让我们的实验变得可视性更强。 效果。演示时,教师可将显像管颈部的行与场偏转线圈取下,然后接通电源。因为取下了偏转线圈,电子枪发射的电子经加速后将直接打在荧光屏的正中间,在荧光屏的正中间就会出现一个亮点。如果将条形磁铁磁极放在显像管颈部上方,就会发现荧光屏上的亮点会发生相应的移动,这就证实了磁场对运动电荷有力的作用。如果对调磁铁极性,就会发现亮点会朝相反的方向移动,并且可以根据实验现象总结出电子运动方向、磁场方向、电子受力方向之间的关系。如果增强磁铁磁场的强度,会发现亮点偏移距离变大,即证实了洛仑兹力的大小与磁场的强弱有关。这样就很好地达到了实验演示所要求的目的。 类似的小实验还有: 1.把吹鼓的气球浸入酒精后取出,暴露在空气里,球的体积会明显缩小。说明酒精蒸发时吸收了球内气体的热量。如果对着气球扇风,球会收缩得更快。从而表明液体蒸发快慢还与空气流动有关。 2.在做“热传导实验”时,在等粗、等长的铁丝和铝丝上均匀涂抹上蜡油,且在上面插上几根火柴棍。同时放到酒精灯上加热,可以看到在相同长度位置上,铝丝上的火些棍因蜡油先熔化而先掉下来。这形象地说明了铝丝比铁丝传热快。 3.让一面大鼓竖起来,用手托住漏斗并对着鼓面,使漏斗较细的一端正对着蜡烛的火焰。击鼓的时候,由于鼓面振动振幅较大,使得周围空气的振动振幅也较大,漏斗把这种振动聚集起来,可以吹灭蜡烛。这就把看不见的空气振动“看见”化了。 三、利用投影仪,放大“看得见” 在讲照相机快门的原理时,由于照相机的快门是受速度(曝光时间)和光圈两方面控制的,当速度调至不同的档位时,曝光时间略有差别。并且光圈设置的大小不同,快门打开的程度也不一样。由于快门开合的时间很短,所以我们很难看清它们的差别。这时,教师可以取一部旧式机械快门的135型照相机,使快门处于常开状态。将其镜头立放在投影仪的投影平台上,然后打开照相机的后盖,投影平台里发出的光线就可以经过镜头无遮挡地投影到银幕上,形成一个明亮的圆形光斑。当调节光圈(即调节光圈孔径的大小)时,可以使全班同学都清楚地观察到光斑的大小也随之发生变化。把速度盘调至“30X”处,当快门关闭时,这时光线就不能通过照相机的镜头而投影出光斑。进行卷带后,再按快门键,能清楚地在银幕上观察到快门片迅速打开,并看到光斑,半秒后快门片迅速关闭,光斑立即消失。再把速度盘调至“60X”处,重复刚才的操作过程,可观察到快门打开极段短的时间(1/60秒)后迅速关闭。 摩擦力的方向问题一直是教学的难点,由于没有现成的演示实验,不但教师讲解起来费力,学生也很难体会和理解。对此我们利用牙刷在投影仪上演示,可以收到非常好的救果。买两把型号相同的牙刷,演示时用两手分别握住两把牙刷的手柄,采用“推、拉”的方式来演示几种情况下摩擦力的方向,其效果既直观又形象。投影仪的这种使用方法还可以运用在其他实验中,如:“摩擦起电”“验电器带电”等。 四、利用可见性,增强实验的趣味性 学生大都具有强烈的实验操作兴趣,希望亲自动手做实验。如果我们能根据教学内容,从学生的经验和体验出发,设计出一些使学生富有亲切感、新奇感的趣味性实验,将会获得良好的教学效果。比如在学习“简谐运动的图象”时,学生往往会把简谐运动的图象误认为振子的运动轨迹。为此我们设计以下可以实验:让学生用右手握笔做前后往复运动,模仿做简谐运动的振子,左手慢慢匀速拉动一张水平放置在桌面上的硬纸板,左手拉纸板的方向与右手握笔振动的方向垂直,那么笔尖就会在纸板上留下一条曲线,这就是简谐运动的图象。如果不拉动纸板,就会在纸上得到一条粗的直线,这就是振子的运动轨迹。这样学生很容易归纳总结出“图象”和“轨迹”的区别。 又如在讲到“互感”这部分内容时,笔者都要利用感应圈产生的高压做一系列有趣的实验,并让学生一块参与。当高压加到阴极射线管上可产生电子流,电子打到荧光粉板上发出绿色荧光,加到一内置微小扇叶的玻璃真空管两端,产生的电子风能使小扇叶飞速旋转起来,虽然电子看不见,但发着黄绿荧光的小扇叶就在眼前转动,所以还是使学生们感觉很直观。同学们大都没有被电击的经历,笔者利用感应圈产生的电子花,让同学们过了一把“被电”的瘾(可能违反实验操作规程,但绝对保证学生的人身安全)。 实验是理论之源,又是检验理论真理性的最终标准。巧用我们的大脑,利用我们身边能及的物品,加强实验的可见性,从而增强实验的趣味性、探究性,拉近了物理实验和学生的距离,增强了物理的生命力。这需要教师充分理解自己的课程,同时又要留意自己身边的生活,将生活融入到教学中。但我们应该明白实验的趣味性不是我们教学的目的,因此我们必须要注意以下几点:①必须是与教学内容相符合的、能突出基本物理原理的、切实可行的实验;②要做到结构简单、原理清楚、操作安全方便、现象直观、效果明显、趣味性强;③实验要求不能只满足于让学生感到新奇或吸引学生的注意,更重要的是善于引导学生运用已有的知识分析实验现象的原因,由真实情景向学生提出相关的问题,激发学生边看边思考,使学生能透过现象揭示本质。这样,才能激发学生的学习热情,增强学生的感性认识,活跃学生的思维,加强学生对知识的理解,获得良好的教学效果。
(责任编辑:admin) |
织梦二维码生成器
------分隔线----------------------------