論生活材料在高中物理實驗中的應用

張威

摘 要：物理學是一門重實驗的學科。在高中物理課學習中，恰當地運用生活材料開展物理實驗，有利于拉近學生與生活的距離，也有利于學生更生動地理解物理學科的知識點，有更強的探索欲望和動手能力。本文即著重探討生活材料在高中物理實驗中的應用。

關鍵詞：生活材料；物理實驗；應用

物理學是一門自然科學，與自然現象，與生產生活都非常的聯系緊密，充滿了各種奧秘無窮的自然道理，充滿了妙趣橫生的生活現象。它是一門非常注重實驗的學科，在高中階段的學習中，適當地以人們日常可見的各式生活材料來充當物理實驗的材料，是一件一舉多得的事情：既有利于拉近學生與生活的距離，也有利于學生更生動地理解物理學科的知識點，有更強的探索欲望和動手能力。這種對學生開展“科學地生活”與“生活中的科學”的教育，充滿了寓教于樂的成分，值得大力的推廣。

1運用生活材料進行物理實驗的意義

1.1激發學習意愿

物理是高中階段的一門重要學科，學習難度較大，令許多學生畏難。要激發學習興趣，可以從物理實驗入手，用各類常見的生活材料開展研究，搭建實驗場景，能夠讓人有一種從易到難的漸入感，有利于提高對物理知識的接受與理解能力。

1.2提高動手能力

將生活材料轉換給實驗器材的過程，是對學生動手能力的一種鍛煉，也是一種思維的創新。例如，在開展“影響電磁鐵磁性強弱”的實驗時，可以找來一些鐵釘和銅絲，親自動手制作一個簡易版本的電磁鐵裝置。過程可能不是一蹴而就，需要不斷的嘗試與挑戰，但卻無形之中提升了動手能力和創造力。

1.3密切聯系生活

有心之人，生活中的材料皆有廣泛用途，與靈感相撞擊，能夠生成無窮妙用。將物理學科與生活相互結合的過程，能培養人將書本知識密切聯系生活的思維習慣。由此，書本知識不再是死板的，也是活生生的，接地氣的，讓人覺得親切易懂又有用的。

1.4拓寬知識視野

在物理學中，材料物理是這一學科的重要分支，與物理實驗聯系緊密。通過各種各樣的物理實驗，學生可以接觸與了解多種多樣的物理特性，為后來更廣更深的學習奠定基礎。

2利用生活材料演示實驗案例

2.1演示自由落體

自由落體運動是中學物理課程必將的一個現象。如果按最標準的實驗方法，過程是非常復雜的，需要先將實驗管中的空氣全部抽空，才能進行比較。但為了簡化這一過程，我們可以用粉筆和紙在常規狀態下進行實驗，兩者下落時，很明顯的紙張下落的速度較慢，但若把紙張揉成一段，則可以看到兩者幾乎同時落地，于是很好地證明了物體下降的加速度是一樣的道理。

2.2顯示微小形變

教科書上，是通過光的反射來放大物體的微小形變的，整套實驗儀器很是復雜，并且操作起來非常不便。其實，顯示微小形變還有很簡單的方法——可以用棄用的導管與吊瓶來實現。具體是在吊瓶中盛滿有顏色的水，然后用力擠壓吊瓶，會觀察到導管中的液面發生了改變。如此，盡管看不到吊瓶在壓力之下發生了什么變化，但導管中液面的流動說明瓶子確實發生了形變。

2.3摩擦力方向演示

靜摩擦力方向的判別是物理學科的一個知識難點，歸根結底，是人們基于平時的認知，很難想象出兩個相對靜止且又有相對運動趨勢的物體接觸面間的情況。為了更形象地勾畫出這組力，不妨將兩只鞋刷相對疊放在粗糙的臺面上，然后水平推動上面的鞋刷，可以看到上、下刷毛形變的方向相反——同理，平時看上去光滑的平面，放大后也與鞋刷相似，由此可以想象出上、下物體所受靜摩擦力的情形。如此以來，化抽象為形象，令人“茅塞頓開”。

2.4“來拒去留”實驗

用常規實驗室方法做“來拒去留”實驗，以詮釋楞次定律的正確性時，若采用磁性較弱的磁鐵，常常會因阻力作用及加速度較小等因素，難以出現明顯的“來拒去留”現象，那些輕微的轉動，非常容易被誤認是手觸磁鐵運動而引發的空氣流動，則會意外發現不閉合鋁環也會發生“來拒去留”的現象，這是因為實驗室成品儀器鋁環厚度較大，易致渦流。其實，要證明楞次定律，用鋁質“易拉罐”兩只、輕質吸管、透明膠帶、鉛筆（圓珠筆）和強磁鐵就能進行。這些自制教具的優點是：鉛筆（圓珠筆）筆尖與吸管壁間摩擦較小，利用“易拉罐”所做的鋁環及吸管質量較輕，產生的加速度較大。鋁環較薄減弱渦流發生，從而避免不閉合鋁環出現“來拒去留”的現象。

參考文獻

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