應用多種方法，提高演示實驗效果

演示實驗要求現象明顯直觀，但許多情況下直接演示并不能達到這個要求。筆者通過分析大量演示實驗，總結出增強演示實驗效果的常用方法。應用這些方法，可改進課堂中的演示實驗。

1.應用模型法，將太大、太小、太復雜的物理對象化為適合課堂演示的模型

模型是用放大或縮小了的、相似的能反映事物某方面規律的客觀實體來代替研究對象。具體應用如下：

過于龐大的對象：如潛水艇，可用飲料瓶、配重鐵塊和橡膠管組成潛水艇模型。將模型放于水槽中，通過橡膠管對飲料瓶充放氣，演示潛水艇的浮沉過程。

過于微小的對象：如游標卡尺，可用木板做放大的模型，在課堂上演示。

過于復雜的對象：如交流電動機，拿一個真實的電動機給學生演示，學生很難對電動機的工作原理獲得感性認識。這時可以將裝飲料的易拉罐側面開幾個口做成線框，把易拉罐插在帶尖的鐵絲上，在其上方旋轉蹄型磁鐵來演示交流電動機工作原理。

2.應用模擬法，將難以觀察的物理過程直觀演示出來

模擬是用與實際物理對象遵循相同或相似規律的物體來代替實際物理對象，而替代物與實際物理對象在物理實質上并無共同之處。

如氣體壓強的微觀解釋，可以用大量連續不斷掉落在臺秤上的沙粒來模擬。改變下落沙粒的密度和速度，來演示氣體密度和平均動能對壓強大小的影響。

再如α散射實驗，可以用小球撞向圓錐體來演示。

再如鏈式反應，可以用火柴梗浸過煤油晾干的火柴來模擬鏈式反應，將火柴梗排列成鏈式圖形，點燃鏈式圖形起始端的火柴梗，可觀察到持續不斷和越燃越激烈的現象。

3.應用放大法，將物理量的微小變化放大為可觀察量

累積放大：如傅科擺，單次擺動偏轉角度很小，可讓擺長時間擺動，使得偏轉角逐漸積累到可觀察的程度。

力學放大：一是杠桿放大，如金屬的熱脹冷縮和金屬絲在拉力作用下伸長，如圖1、圖2。二是連通放大，如液體分子間存在間隙和玻璃瓶微小形變演示，如圖3。

光放大：如演示桌面微小形變，卡文迪許扭秤，如圖4、圖5。

電學放大：用傳感器將各種物理量轉化為電學量，再用集成運算放大器放大后接到顯示裝置上進行演示。

4.應用比較法

比較是人們認識事物常用的方法，是依據一定的標準，將彼此有某種聯系的事物進行對比，通過事物相同或相異特性的比較，揭示事物的本質和區別。運用比較法，可幫助學生接受新概念，加深對概念的理解。

如演示物體動能與速度、質量的關系中，同時釋放處于斜面同一高度的鐵柱和鋁柱，可看到鐵柱和鋁柱同時滾到斜面底端，說明鐵柱和鋁柱滾到斜面底端時具有相同的速度。再讓鐵柱和鋁柱碰撞同樣的木塊，可看到被鐵柱碰撞的木塊滑動距離長，說明在速度相同時質量大物體的動能大。

再如演示不同顏色物體的吸熱本領時，可取兩個燒瓶，其中一個貼上黑紙，再在兩燒瓶中間點一盞燈，可看到黑色燒瓶玻璃管中液柱上升較快，說明黑色物體吸熱本領比白色物體吸熱本領大。

5.應用轉動法，將弱力的作用效果顯示出來

弱的作用力較難推動物體平動，但可以使處于轉動平衡的物體轉動起來。利用這種方法，可以將弱的作用力演示出來。

如反沖作用，可以在飲料瓶上斜著扎些孔，再用細繩吊起來，向瓶里加水，水從瓶中流出時推動瓶子旋轉，從而演示反沖作用。

再如靜電力，可以將帶電的玻璃棒從中間懸掛起來，用另一根帶電玻璃棒靠近，通過懸掛著的玻璃棒的旋轉，演示靜電力。

6.應用天平失衡法，將弱的作用演示出來

對于靈敏的天平，當兩端所掛物體質量或作用力稍有不同時，天平就會失衡。利用這個特點，可演示弱微弱的質量或作用力的變化。

如空氣氣體質量，可以在天平上一邊掛充滿氣的籃球，一邊掛砝碼，調節天平平衡。然后逐漸放掉籃球中的空氣，可以看到天平逐漸向砝碼這一側傾斜，說明籃球中的氣體質量逐漸減少。

再如安培力，可以在天平一邊掛線框，一邊掛砝碼，調節天平平衡。在線框下放置磁鐵，然后給線框通電，通過天平的傾斜演示安培力。

7.應用實物顯示法，將抽象的概念直觀化

如摩擦力，摩擦力方向的判斷是物理教學中的一大難點。可以用兩邊都有較長軟毛的刷子演示。如圖6、圖7。

再如在對流的液體中加入小紙屑，用紙屑的運動演示液體的流動方向。

8.應用投影法

（1）暗影投影。暗影投影是利用光線經過物體后，由物體本身對光線的吸收或折射，在物體后的屏上得到暗的或照度不均勻的影子，以供觀察。暗影投影在屏上得到的是物體的影，而不是像。

例如驗電器金箔張角的暗影投影，為了使學生從不同角度觀察的驗電器金箔張角有同一大小，可采用如圖8所示裝置進行暗影投影，在毛玻璃上看到驗電器金箔張角的影子。

（2）成像投影。成像投影是利用由物體發出的或反射的光線，經過透鏡折射后，成一清晰的放大的實像于屏上，以供觀察。專用的成像投影器有幻燈機和投影儀等，一方面可以利用它們進行幻燈片、投影片的放大放映，另一方面可以利用它們來呈現物理實驗的現象，增強演示效果。

例如，將透明玻璃水波盤放在書寫投影儀上，可把水波的傳播、干涉、衍射等現象投影到銀幕上觀察。把磁力線演示儀放在投影儀上，可以把鐵屑顯示的磁感應線分布情況投影到屏幕上，便于觀察。類似的方法，還可以在投影儀上利用玻璃器皿演示不同帶電體周圍的電場線分布（頭發屑由于極化在蓖麻油中發生轉動和移動）、電解液受洛侖茲力引起的圓周運動的實驗等。

（3）顯微投影。顯微投影指借助于顯微鏡完成的投影，顯微鏡觀察是看放大的虛像，顯微投影是看放大的實像。

如用顯微鏡來觀察微粒的布朗運動時，只能個人單獨觀察，視力不同需分別調焦，很不方便，且每個人觀察的結果很難一致。顯微投影是利用顯微鏡把布朗運動投射到屏幕上，這樣能使很多同學同時看到布朗運動，如圖9所示。

9.應用補償法

如演示勻速直線運動，可以將木板稍微墊起一點，抵消木板對小車的摩擦力。

再如光電效應演示實驗中，由于鋅板上電子減少，使得鋅板電勢升高，電子越來越難脫離鋅板。可以在鋅板前豎一正電的鐵絲網，使得電子容易從鋅板上脫離。

此外，還有平改豎法、背景襯托法等。