趣味小實驗與高中物理熱學的整合

駱淑超

摘要：物理是以實驗為基礎的學科，教學中安排一些趣味小實驗能使教學更加生動、具體，使物理教學變化多樣，內容豐富充實，使學生把知識學得更靈活主動，學習更有熱情。

關鍵詞：趣味小實驗熱學學習熱情

高中物理熱學部分的內容安排在選修3—3，包括分子動理論，固體、液體和氣體，熱力學定律與能量守恒，能源與可持續發展等四個課題，而該模塊在高考中與選修3—4列為二選一的選考內容，2007年廣東高考是以選擇題出現，分值是8分；2008年廣東高考是以填空題出現，分值是10分，根據高考題出現的題型和分值以及這兩年的具體題目難度來看，該模塊在能力要求上較低，只要學生掌握了這一模塊的基本內容，對這部分的題目是輕而易舉的，而在高三階段不可能花很多時間去復習這一模塊每一個內容，所以在新課學習時如果能給學生留下深刻的印象將起很大作用。

物理是一門以實驗為基礎的學科，在教材中有演示實驗，學生分組實驗，還有實踐與拓展中的小實驗，通過這些小實驗，可以開發學生智力，激發學生的學習興趣，培養學生的觀察能力和實際動手操作的能力；調節教學以和諧教育思想為指導，滲透愉快教育、成功教育和創造教育，以系統論、信息論和控制論為科學依據，使教學系統優化運行、教學過程優化控制，能有效地提高物理教學質量。

研究熱現象有兩種不同的方法，一種是根據觀察和實驗，從宏觀上總結熱現象的規律；另一種從物質的微觀結構出發，建立分子的動理論，用統計的方法說明宏觀物體的熱現象，要使學生對所學的知識充滿強烈的好奇心和旺盛的求知欲，重要的一條是做好小實驗，增強實驗的趣味性和直觀性，使課堂氣氛“熱”起來，使學生的學習熱情熱起來，本文僅從幾個趣味小實驗的角度對熱學內容的輔助教學談談筆者的看法。

一、分子引力

分子動理論中，分子間的相互作用力是一難點，廣東版教材安排的演示實驗是：把兩根斷面切平磨光的鉛柱用力壓緊后不分開，這實驗器材難找，如采用實踐與拓展中的小實驗：把一塊洗干凈的玻璃板吊在彈簧秤的下端，讀出其讀數，然后使玻璃板水平接觸水面，再向上提起，會發現玻璃板脫離水面的瞬間，彈簧秤的讀數明顯增大，這是因為水分子跟玻璃分子之間的引力作用使得彈簧秤的讀數增大了，而且這個實驗取材容易，學生課后也可以自己找器材做。

二、分子間有間隔

取一根玻璃管，注入半管用紅墨水染紅的水，再注滿酒精，塞上膠塞，上下顛倒幾次，混合均勻后，發現液面明顯下降，正可謂“1+1<2”，由此很好地說明了分子間是有間隙的。

三、液體的表面張力

教材安排了一個用熱針刺環上肥皂水的薄膜的實驗探究來了解液體的表面現象，除了這實驗之外，如果再適當地增加一兩個小實驗，或課后讓學生自己動手多做幾個小實驗，不僅可以提高學生的學習熱情，激發學生的學習興趣，更有助于學生理解該知識點的內容。

1多孔紙片托水

平常說“竹籃打水一場空”，那是因為竹籃有孔，現在在一個空玻璃瓶里裝滿有色水，用一塊被大頭針穿了很多小孔的紙片蓋住瓶口，將瓶倒轉，使瓶口朝下，發現水并不會從小孔流出，這跟雨傘的原理一樣。

2不受控制的泡沫

在硬泡沫上削下一小塊像一元硬幣大小的薄片，放在裝有半瓶水的小瓶子里，會看到薄片先從中間往瓶子邊緣移動，快要到瓶子邊緣時，薄片加速運動，并盡力往瓶壁上爬，最后薄片一部分在水里，一部分在水和瓶壁的交界處(露出水面)，如果用牙簽輕輕把薄片推到瓶中間的水面，它仍然要往瓶壁處運動，且盡力往上爬，不管你怎樣推，結果都一樣。

往瓶子繼續加水，直到加滿后水面成凸面，這時薄片移動到水面的中心凸面處不動，如果你用牙簽把它往瓶子邊緣方向推將非常困難，推到邊緣時，只要你放開牙簽，它立刻回到中心水面停著不動。

3“貪婪”的水杯

把一只水杯裝滿水，一直加到杯子邊上，按說應該是滿了，不能再盛其他東西了，但是如果你把大頭針小心謹慎地放進杯子里(一定要小心，不能讓水有一點震動以免溢出，可先把針尖放進水里，然后慢慢放手)，你會發現盛滿水的水杯還能容納幾十枚，甚至幾百枚大頭針，而杯子里的水并沒有溢出，只是看到水面比杯口略高出一點來，這看起來好像那些大頭針失去體積似的，不占據杯子的空間，杯子也好像變大了似的，即使盛滿了水還能“吞”下那么多的大頭針。

四、氣體實驗定律

氣體實驗定律這一內容課標要求是：理解實驗定律的內容，掌握定律的簡單應用，再結合高考的考綱，這一內容不會再以復雜的計算題出現，所以定性研究顯得比定量研究更重要，現在的廣東版教材是采用先進的數字化信息系統研究，這樣的實驗設備沒幾個學校具備的，看看下面簡單易行的小實驗。

在一個窄口玻璃瓶(或透明的硬塑料瓶)的下端側壁開一小孔，將一帶滾輪開關的一段輸液管插入小孔，并密封好孔口，然后將一個大號有色氣球裝入瓶內，氣球口徑反套在瓶口。

1先將開關關上，讓學生吹氣球，盡管學生用了很大力氣，但是氣球不過大了一點，表明一定質量的封閉氣體，在等溫過程中，體積變小時，壓強增大(玻意耳定律)，對比實驗：打開開關，再讓學生吹，氣球很容易就脹大了。

2打開開關，用嘴在輸液管處吸氣，發現：雖然沒有吹氣球，但氣球自動脹大了，表明大氣壓的存在和作用，

3打開開關，將瓶浸入熱水加熱(管口露出水面外)，然后關閉開關，再放入冷水降溫，發現氣球稍微脹鼓起來，表明一定質量的封閉氣體，在壓強不變時，溫度降低，體積要縮小(蓋·呂薩克定律)。

在我們的生活中會遇到許多有趣、奇妙的自然現象，我們可以從中汲取靈感，設計新穎巧妙的實驗器材，給學生做一些簡單易行的趣味小實驗，為他們創設賞心悅目、富有情趣的意境，并啟發他們積極思考，作出合理的科學解釋，這種集趣味性，知識性為一體的實驗深受學生們喜愛，而且能促進學生對知識的理解，培養學生持久的學習興趣和創新思維能力，形成勤于思考，勤于動手的能力和習慣，讓學生從意識上認識到，物理實驗不僅能在課堂上演示和實驗室完成，課后也能夠利用身邊的簡單材料自己動手做，并且還能從中發現問題，進一步調動學生的積極性，并把這種興趣和習慣貫穿于學習過程的始終乃至終身，起到課堂教學中不可替代的重要輔助作用。

責任編輯黃春香