利用生活中的小物品演繹精彩物理實(shí)驗(yàn)

1、利用生活中的小物品演繹精彩物理實(shí)驗(yàn)作者姓名：陳橋東 增城市第一中學(xué)物理科組 郵編：511300聯(lián)系電手子信箱：qiaodong55555摘要: 生動(dòng)且直觀的實(shí)驗(yàn)演示能極大的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，日常生活中的小物品也可以來(lái)完成一些物理實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生感受深刻，能極大提高教學(xué)效果和效率。關(guān)鍵詞：生活中的小物品；物理實(shí)驗(yàn)在我國(guó)中等教育迅速發(fā)展的情況下，義務(wù)教育制的貫徹實(shí)行，實(shí)驗(yàn)器材的供不應(yīng)求的情況和學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材短缺的情況不是短期可以解決的。為此，高中物理教學(xué)中必須大力提倡自制教具，特別是花錢少的簡(jiǎn)易教具，而日常生活中的小物品便可以用來(lái)完成一些物理實(shí)驗(yàn)

2、。這些簡(jiǎn)單、易找的小物品，同學(xué)們都很常見(jiàn)，取材非常方便，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生樂(lè)于參與。因此實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫奶岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)興趣，既能夠提供豐富的感性材料，變抽象為形象，啟發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生能更好地認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律，發(fā)展能力；也能營(yíng)造輕松愉快的課堂氣氛，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高課堂教學(xué)效率。一、氣球在教學(xué)中的應(yīng)用圖11、用一個(gè)氣球來(lái)說(shuō)明“反沖運(yùn)動(dòng)”結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣的實(shí)驗(yàn)，往往會(huì)分散學(xué)生的注意力。只要演示實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性強(qiáng)，現(xiàn)象明顯，越簡(jiǎn)單越好。比如“反沖運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)我們便可以利用一個(gè)氣球來(lái)完成。準(zhǔn)備一個(gè)氣球，用嘴往里吹氣，如圖1所示，到一定程度時(shí)氣體就把氣球放開(kāi)開(kāi)，空氣從氣球噴出，同時(shí)氣球就會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)

3、，簡(jiǎn)單明了，材料易得，攜帶方便，安全可靠，學(xué)生都可以參與，可以很好調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，取得很好的教學(xué)效果。 2、用一個(gè)氣球演示靜電的實(shí)驗(yàn)靜電摸不著，看不見(jiàn)，怎樣讓學(xué)生來(lái)體會(huì)？可以準(zhǔn)備一個(gè)氣球、一些細(xì)碎的紙屑，將氣球靠近紙屑時(shí)，紙屑沒(méi)有任何反應(yīng)。然后拿氣球在毛衣上摩擦十幾次后，再靠近紙屑。奇跡發(fā)生了，紙屑被吸了起來(lái)，甚至能在表面跳起舞來(lái)。將廢舊塑料瓶裝滿自來(lái)水，在塑料瓶下面鉆一個(gè)小孔，使它流出細(xì)長(zhǎng)的水線，用摩擦過(guò)的氣球靠近水線，水線會(huì)繞著氣球彎曲成一條弧形。由于被毛衣摩擦過(guò)的氣球會(huì)帶上靜電，當(dāng)它接觸紙屑時(shí)，紙屑就會(huì)被靜電吸引。水線也是因?yàn)檫@個(gè)原因被彎曲的，學(xué)生很快明白靜電之間是有力的。3、用兩個(gè)氣球

4、來(lái)說(shuō)明演示彈力的方向圖2圖3BABA高一學(xué)生對(duì)于支持力和壓力是誰(shuí)發(fā)生形變產(chǎn)生的老是搞不清，主要是我們平時(shí)看到物體發(fā)生的形變比較小。為了形象演示彈力的方向，可兩個(gè)氣球來(lái)演示。如下圖，左邊圖2的氣球是沒(méi)加壓力的，右邊圖3的是加壓力的，A球要恢復(fù)原形會(huì)對(duì)B球產(chǎn)生彈力的作用，反之B球要恢復(fù)原形會(huì)對(duì)A球產(chǎn)生彈力的作用。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)才能使學(xué)生真正地領(lǐng)會(huì)彈力的方向，印象一定深刻?，F(xiàn)象越直觀，越有利于學(xué)生利用直覺(jué)思維，進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。二、變廢為寶塑料瓶在教學(xué)中的應(yīng)用1、用一個(gè)塑料瓶和水顯示平拋的軌跡圖4廢舊塑料瓶在我們生活中很常見(jiàn)，塑料瓶由于其具有安全性強(qiáng)、氣密性強(qiáng)且透明易觀察等特點(diǎn)，就是一種很好的實(shí)驗(yàn)材料。顯

5、示平拋的軌跡，我們可以用到它。如圖4所示，在塑料瓶下面鉆一個(gè)小孔，并將吸管水平插入小孔，將廢舊塑料瓶裝滿自來(lái)水再用手讓它處于水平狀態(tài)，用嘴從塑料瓶口向瓶?jī)?nèi)吹氣，利用氣壓將清水從小孔流出，改變吹氣壓力的大小就可以改變水柱流出的速度，因此，可以演示在同一高度不同初速度條件下的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡、不同初速度條件下的水平飛行距離。此實(shí)驗(yàn)學(xué)生都可以參與，可以很好調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，取得很好的教學(xué)效果。 2、用一個(gè)塑料瓶和水顯示完全失重現(xiàn)象要顯示完全失重我們也可以用到它。在廢舊塑料瓶下面鉆一個(gè)小孔，將廢舊塑料瓶裝滿自來(lái)水再用手讓它處于水平狀態(tài)，此時(shí)在水的壓力的作用下有水流出，將水瓶自由落下，水瓶的水不在流出。說(shuō)明

6、水沒(méi)受到壓力，處于完全失重狀態(tài)。也可以將水瓶拋向空中，水瓶的水不在流出，說(shuō)明水沒(méi)受到壓力，處于完全失重狀態(tài)。此實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，材料非常易得，學(xué)生都可以親自參與。 3、用一個(gè)塑料瓶和乒乓球顯示豎直方向物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件圖5理解豎直方向物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。特別是在最高點(diǎn)的受力與運(yùn)動(dòng)情況的關(guān)系，很多學(xué)生理不清，但是這種受力問(wèn)題情景在考題中經(jīng)常出現(xiàn)，怎樣做才能讓學(xué)生容易理解？我們用一個(gè)塑料瓶和乒乓球做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很快能理解。用一個(gè)廢舊礦泉水瓶，截取瓶底部5厘米高，瓶底用剪刀剪得只剩0.5厘米的塑料連接，如圖5所示，再用火燒過(guò)的鐵絲在瓶底兩邊分別鉆兩個(gè)小孔，最后用30厘米鐵絲與瓶?jī)?/p>

7、邊固定，如圖6所示。將乒乓球放入瓶中，用食指穿過(guò)鐵絲后部的小圓環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)鐵絲，使瓶在豎直方向做圓周運(yùn)動(dòng)。在最高點(diǎn)的速度小于時(shí)，合力大于乒乓球所需的向心力乒乓球會(huì)掉下來(lái)；當(dāng)瓶的速度增大到一定時(shí)候，合力小于乒乓球所需的向心力，乒乓球會(huì)從瓶底飛出。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件非常有幫助。圖6鐵絲與瓶4、用一個(gè)塑料瓶和水顯示內(nèi)能的變化一定質(zhì)量的氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化，用一個(gè)廢舊礦泉水瓶可以來(lái)演示。先將瓶裝點(diǎn)水并把蓋旋緊，待里面水蒸汽飽和，然后用一只手用力捏住礦泉水瓶的中間，另一只手輕輕撥動(dòng)瓶蓋，只聽(tīng)見(jiàn)“砰”的一聲，瓶蓋被瓶中的氣體從吹出好幾米遠(yuǎn)，瓶口處還飄出幾縷白霧，學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常

8、感興趣，趁學(xué)生情緒高漲之際，再拋出一個(gè)問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生分析這一實(shí)驗(yàn)的原理:(1)擠壓瓶體，瓶?jī)?nèi)氣壓怎樣變化？(2)誰(shuí)把瓶蓋推了出去？(3)瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶蓋做什么功？(4)瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能怎樣變化？(5)瓶口為什么會(huì)有白霧出現(xiàn)？這個(gè)實(shí)驗(yàn)氣體對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。5、用一個(gè)塑料瓶和水顯示瓶加速時(shí)氣泡的的運(yùn)動(dòng)方向廣東版物理必修一有這樣一個(gè)題目：一個(gè)水平放置的玻璃瓶?jī)?nèi)裝有水，其中有一氣泡。當(dāng)玻璃瓶從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)將向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？很多學(xué)生都認(rèn)為是小氣泡向左運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槠綍r(shí)我們坐在車上，當(dāng)汽車突然向前加速時(shí)，人會(huì)往后仰，于是得出前面的結(jié)論，他們犯了定勢(shì)思維的錯(cuò)誤。正確的

9、答案是小氣泡向右運(yùn)動(dòng)。取與氣體同體積同橫截面的水比較，在底部壓強(qiáng)一樣的情況下，推力的大小是一樣的，但由于水的質(zhì)量大，由牛頓第二定律知，氣體的質(zhì)量小，加速度大，所以氣體向右運(yùn)動(dòng)，如7圖所示。然后再用實(shí)驗(yàn)實(shí)際演示，學(xué)生也可以親自參與，學(xué)生頓時(shí)醒悟，問(wèn)題迎刃而解，教學(xué)效果非常好。圖7三、其它物品在教學(xué)中的應(yīng)用1、用圓珠筆桿套、紙、細(xì)繩體驗(yàn)向心力圖8圖9讓學(xué)生體驗(yàn)向心力如果用小鋼珠，轉(zhuǎn)起來(lái)動(dòng)能比較大，不小心甩出去可能把玻璃打爛，打到人也會(huì)造成一定傷害。如圖8所示，把廢紙柔成一個(gè)小紙球來(lái)代替小鋼珠，細(xì)線系著小紙球，并穿過(guò)圓珠筆桿套，搖動(dòng)圓珠筆桿套使小紙球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖9所示。目的是讓學(xué)生

10、體驗(yàn)繩對(duì)手的拉力在不同情況下的感覺(jué)，從而引入向心力概念。這樣的引入不錯(cuò)，材料在身邊，每個(gè)學(xué)生也都能做到。2、用牙簽、飲料吸管驗(yàn)證動(dòng)量定量我們可以在教學(xué)中加入其它的小實(shí)驗(yàn)，來(lái)提高同學(xué)們對(duì)知識(shí)的掌握程度。比如，為了讓同學(xué)們對(duì)沖量定理有更直觀的了解，我們可以做下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)：如下圖，找?guī)赘芰衔埽∫桓篮灒ㄈ魞啥司鶠榧舛?，則切去尖端），如圖10所示將牙簽放入管中，用嘴對(duì)準(zhǔn)管口吹氣，牙簽將從吸管的另一端飛出。該實(shí)驗(yàn)令人感興趣的是吸管越長(zhǎng)則牙簽飛得越遠(yuǎn)。原因是吹氣所用的力為一定時(shí)，管越長(zhǎng)，則牙簽的受力作用時(shí)間越長(zhǎng)。由Ft=p可知，牙簽的動(dòng)量變化越大，牙簽飛出時(shí)的速度也越大，飛得也越遠(yuǎn)。事實(shí)上，這與長(zhǎng)槍

11、比短槍射程遠(yuǎn)的原因是相同的。該實(shí)驗(yàn)可在上動(dòng)量定量這一課時(shí)演示。若吸管不夠長(zhǎng)，可將23根吸管接成較長(zhǎng)的管子，接的方法是剪一段約2cm長(zhǎng)的吸管，將其剖開(kāi)包在接頭處，再用膠帶纏幾圈便可。牙簽、飲料吸管圖103、微型小風(fēng)扇助純電阻電路與非純電阻電路的比較圖13圖12圖11圖10純電阻電路與非純電阻電路是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)，難以搞清其區(qū)別，我們可以用下列實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。電路圖如12圖，小風(fēng)扇正常工作時(shí)屬于非純電阻電路。接通電路，測(cè)得的電流較小，如10圖所示；當(dāng)卡住小風(fēng)扇的電機(jī)時(shí)的電流電流較大，如11圖所示。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋是：小風(fēng)扇正常工作時(shí)屬于非純電阻電路，電功與電熱的關(guān)系是W1>Q1,即UI1t&

12、gt;I12(R+r)t,故U>I1(R+r),I1<U/(R+r).當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，電路屬于純電阻電路，電功與電熱的關(guān)系是W2=Q2即UI2t=I22(R+r)t故U=I2(R+r),I2=U/(R+r).可見(jiàn)I1<I2.。非純電阻電路是焦耳定律一課中的難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察分析，能使學(xué)生辨清純電阻電路與非純電阻電路，加深對(duì)純電阻電路與非純電阻電路中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解，并能清楚地得出歐姆定律不能簡(jiǎn)單地用于非純電阻電路。該實(shí)驗(yàn)演示現(xiàn)象極為明顯，可見(jiàn)度大，且裝置制作簡(jiǎn)單。 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者丁肇中教授說(shuō)過(guò)：“自然科學(xué)不能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。特別，物理學(xué)是從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的?！蔽锢砀拍畹慕⑴c物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，都是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)。實(shí)驗(yàn)法是物理學(xué)的重要研究方法。教師加強(qiáng)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的研究，平時(shí)多留心生活中的小物品，學(xué)會(huì)多用生活中的小物品做實(shí)驗(yàn)，在中學(xué)的物理課堂中適當(dāng)?shù)貙⑸钪械男∥锲放c課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)。這既能使學(xué)生在輕松、愉悅的心情中獲得物理知識(shí)，又能提高學(xué)生觀察能力和學(xué)生的參與性，同時(shí)也節(jié)約了教育經(jīng)費(fèi)