物理演示實驗改進四例

石愛民

摘要:教科書上大量的演示實驗不便于操作且效果不太明顯,教師在教學過程中通過改進教學方法,利用身邊的器材能夠使實驗效果更加明顯,說服力更強。本文通過改進光的直線傳播演示實驗、顏料的混合實驗、證明大氣壓的存在的實驗、聲音在空氣中的傳播實驗,獲得了實驗改進后的優點:取材簡單,安全易操作,現象明顯,器材可反復使用,具有直觀性,說服力強,使學生深切地感受到物理的真實性,加強物理和生活的聯系,能極大地激發學生開展科學探究的興趣和熱情。

關鍵詞:實驗;光;顏料;大氣壓;聲音

新課改的初中物理教材提供了大量的實驗,是教學和學習的主要手段之一,是培養學生的探索精神和探究能力的重要途徑。但是,其中一部分實驗存在著操作難、效果不明顯或有危險性等不足。筆者曾對義務教育課程標準實驗教科書《物理》(滬科版)八年級的實驗,做過大量的改進,收到明顯的成效。現淺談四例如下:

一、證明光的直線傳播

《物理》八年級上冊51頁圖3-30,光在水中的直線傳播,由于受課本提供器材的限制,通常只能由教師做實驗演示,若水槽中的是清水,則無法看見沿直線傳播的光路。

實驗改進:(1)若用教材提供的儀器,則必須在清水中滴入幾滴豆奶或在水中混入適量肥皂水,使水呈輕微的渾濁狀態,再用氦氖激光器等光源射向水中,從側面可以看到一條筆直的光路。

(2)用一個氦氖激光器和大果凍(里面不含果肉)。由學生自己動手操作也可以驗證。直接用激光器從側面正對果凍射去,則可以非常清楚地看到在果凍內有一條直線光路。

實驗結論:光在均勻介質中沿直線傳播。

改進后的優點:取材簡單,安全、容易操作,現象明顯,說服力強,器材可反復使用,尤其是改進(2)讓學生感受到生活中處處有物理,物理和生活是緊密相連的,能極大地激發學生探究的興趣和創新能力。

二、顏料的混合

《物理》八年級上冊63頁,在進行顏料的混合教學時,要求將紅、黃、藍三種顏料兩兩混合,能得出其它不同的顏色。筆者在按照教材提供的方式在紙上混合時,根本無法得出明顯的另一種其它顏色。

實驗改進:用幾個一次性的透明塑料杯(為了讓學生看清楚),在里面盛上適量的清水,將等量的紅、黃顏料在水中混合,則明顯得出靚麗的橙色;若將等量的紅、藍顏料在水中混合,得到絢麗而神秘的紫色;將等量的黃、藍混合,得到充滿生命力的綠色;若將它們不等量混合,則又會得到其它的各種顏色。

實驗結論:顏料的混合與光的混合不同;紅、黃、藍是顏料的三原色。

改進后的優點:取材簡單,安全、容易操作,現象明顯,器材可反復使用,容易引起轟動效應,把學生帶入一個色彩斑斕的顏色世界中,極大地調動了學生探究顏料混合的興趣和熱情。

三、證明大氣壓的存在

《物理》八年級147頁實驗探究證明大氣壓實驗——用冷水澆罐實驗,拿一空鐵皮罐放少許水,罐口打開,放在火上將水燒開,水燒開后,分別做以下實驗:①將開著蓋子的鐵皮罐小心放入盆內,然后用冷水澆鐵水罐;②將鐵皮罐罐口用蓋子蓋緊,小心放入盒內,然后用冷水澆鐵皮罐,如果實驗時鐵皮罐過厚則效果不明顯。

實驗改進:(1)用一個一次性塑料杯,用杯口罩在嘴上(注意不能漏氣),然后用嘴吸氣。由于杯中的空氣減少,氣壓大大降低,杯在杯外大氣壓的作用下而塌陷,效果很明顯。

(2)覆杯實驗:將一張卡片蓋在一個裝滿水的杯子上,用手蓋住然后倒置過來,卡片能托住倒置的杯子。

實驗結論:大氣壓存在。

改進后優點:取材簡單,安全、容易操作,現象明顯,說明力強,器材可反復使用,而且可以從多個方面驗證大氣壓的存在。

四、證明空氣可以傳播聲音

八年級《物理》P36,聲音是怎樣傳播的?在圖3-9的玻璃鐘罩內放一個小電鈴,接通電源,問能否聽到電鈴聲, 實驗中要求的器材有限。

實驗改進:用一個空飲料瓶,從中間截為兩部分,取帶瓶口的那一部分,把瓶體截開處用橡皮膜蒙上,周圍扎緊,然后把瓶口水平對準燭焰,在后邊向里猛地彈擊橡皮膜,聽到薄膜發出聲音的同時,可以看到燭焰在劇烈地搖晃甚至熄滅。

實驗結論:空氣可以傳播聲音。

實驗說明:橡皮薄膜的劇烈振動發出聲音,使瓶體內空氣隨之振動,振動的空氣從瓶口快速沖出,使燭焰劇烈搖晃甚至熄滅。

改進后的優點:取材簡單,安全易操作,現象明顯,器材可反復使用,可以做分組實驗,具有直觀性,說服力強,使學生深切地感受到物理的真實性,加強物理和生活的聯系,能極大地激發學生開展科學探究的興趣和熱情。