小學(xué)生自制物理教具與物理小實(shí)驗(yàn)市公開課獲獎?wù)n件

1、自制物理教具與物理小試驗(yàn)育英二外沈孝兵第1頁第1頁自制物理教具三個要求安全有趣明顯第2頁第2頁有安全隱患試驗(yàn)1:蠟熔化:蠟油爆沸2:碘錘試驗(yàn)3:萘升華試驗(yàn)有毒4:反沖小車5：酒精爆炸演示內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能自制教具安全性要高，試驗(yàn)過程中不能出安全問題。高溫、高電壓、易碎易爆、有毒不易推廣。比如將日光燈管做成透明玻璃管教師在演示試驗(yàn)時，手上還裹著白紗布，燈管口針刺狀玻璃讓評委們?yōu)樗嵝牡跄?。?頁第3頁有趣史紀(jì)林:光學(xué)黑箱,演示物體顏色沈金玉:光折射引入試驗(yàn)顧賢敏:凸透鏡成窗戶像試驗(yàn)器材雖簡樸,但結(jié)果出乎意料發(fā)聲鋁棒第4頁第4頁明顯這類試驗(yàn)器材使原本現(xiàn)象不明顯試驗(yàn)更明顯，甚至一目了然。試驗(yàn)效果被巧妙

2、地放大了。主要有三種放大類型。第5頁第5頁(1)杠桿放大型比如某教師制作指針式壓強(qiáng)計(jì)，壓強(qiáng)計(jì)指針是一個動力臂極短，阻力臂（作指針）極長杠桿，因此，當(dāng)壓強(qiáng)有微小改變時，帶動動力臂有微小位移時，也能使指針出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)動。（固體溫度計(jì)）機(jī)冀升力演示第6頁第6頁(2)光放大型這類試驗(yàn)器材原理與卡文迪許扭秤同樣，通過光反射使反射光光斑落在較遠(yuǎn)處，這樣，當(dāng)反射面有微小轉(zhuǎn)動（或振動）時，入射角與反射角改變雖不大，但反射光斑有明顯移動。比如某教師在圓筒上蒙一層橡皮膜，在橡皮膜上粘一小塊平面鏡，用激光照著平面鏡，使反射光斑落在遠(yuǎn)處墻上，對著圓筒發(fā)言，橡皮膜振動即使看不出來，但反射光斑移動卻非常明顯，由此闡明發(fā)聲物

3、體在振動。第7頁第7頁(2)光放大型利用激光和平面鏡演示桌面微小形變第8頁第8頁(3)功率放大（縮?。┬彤?dāng)講到紅外線熱效應(yīng)時，將液泡涂黑溫度計(jì)放在紅光外側(cè)時，或用電視機(jī)遙控器對著溫度計(jì)液泡，溫度計(jì)示數(shù)改變不明顯。原因是用三棱鏡分解太陽光得到紅外線熱功率較小，因此有一位教師想到了用一個功率大紅外線二極管，接通電源后，二極管發(fā)出紅外線在一分鐘內(nèi)使溫度計(jì)上升了45。第9頁第9頁凸透鏡對不可見光也有會聚作用太陽光紅光紫光紅外線帶孔擋板凸透鏡溫度計(jì)三棱鏡第10頁第10頁利用凸透鏡會聚作用演示黑色物體吸熱本事強(qiáng)第11頁第11頁(3)功率放大（縮?。┬屠梦L(fēng)扇帶動小夜燈水果電池帶不動小電燈,但能夠帶動發(fā)光

4、二極管,帶動音樂賀卡或文曲星、電子表。第12頁第12頁（4）展臺放大型在展臺上訓(xùn)練刻度尺讀數(shù)在展臺上演示鏡面反射與漫反射利用展臺鏡頭演示凸透鏡成像規(guī)律第13頁第13頁1.5模型放大型指甲鉗油量表累積法第14頁第14頁自制物理教具幾種類型1.1效果放大型1.2組合型1.3一具多用型1.4填補(bǔ)空白型1.5高科技類型1.6“坐享其成”型第15頁第15頁1.2組合型有時將兩個試驗(yàn)器材或?qū)煞N物理原理組合在一起，能夠闡明一個新問題，或者利用其中一個使另一個現(xiàn)象更清楚。 第16頁第16頁1.2組合型例一再比如，兩個小型直流電動機(jī)與電源外加一個小燈泡能夠做這樣一個試驗(yàn)，用電源帶動一個電動機(jī)，用轉(zhuǎn)動電動機(jī)作動

5、力去帶動另一個電動機(jī)發(fā)電，將小燈泡接在第二個電動機(jī)接線柱上，燈泡發(fā)出微弱光，由此能夠闡明能量轉(zhuǎn)化是電能機(jī)械能電能光能（內(nèi)能），同時對比還能夠闡明能量轉(zhuǎn)化效率不也許達(dá)到100%.第17頁第17頁顯微鏡原理幻燈機(jī)+放大鏡1.2組合型例二毛玻璃片第18頁第18頁開普勒望遠(yuǎn)鏡原理照像機(jī)+放大鏡毛玻璃片第19頁第19頁一具多用型就是用同一試驗(yàn)器材演示幾種試驗(yàn)，比如有一位教師將日光燈管制成了一個大空心透明玻璃管，這個玻璃管能夠清楚地演示酒精與水混合后總體積減小試驗(yàn)；也能夠在玻璃管中裝滿水，用一塊密度略比水小塑料塊演示勻速直線運(yùn)動；還能夠在玻璃管中加點(diǎn)水用酒精燈加熱，演示水沸騰前后氣泡改變情況；還能夠?qū)⒉Ａ?/p>

6、管開口朝下，點(diǎn)蚊香，使玻璃管里充斥煙，用激光筆照射演示光直線傳播等等。（加濕器）第20頁第20頁視力缺點(diǎn)及糾正可演示視力缺點(diǎn)形成,如何糾正可演示望遠(yuǎn)鏡,顯微鏡組合型 第21頁第21頁1.4填補(bǔ)空白型教材結(jié)論普通是由試驗(yàn)得出，但也有一些結(jié)論是直接給出，沒有試驗(yàn)作支撐，因此有些教師設(shè)計(jì)了一些試驗(yàn)，從而填補(bǔ)了教材空白。比如1:有一位教師設(shè)計(jì)內(nèi)能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換試驗(yàn)裝置，巧妙利用了打火機(jī)性能與結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個可演示能量轉(zhuǎn)化、氣體對外做功、內(nèi)能減少溫度減少一組現(xiàn)象試驗(yàn)裝置，2:視力缺點(diǎn)及糾正3:顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡第22頁第22頁1.5高科技類型這類試驗(yàn)器材技術(shù)含量較高，比如有一位教師制作電腦數(shù)控溫度計(jì)，該溫度計(jì)精

7、度很高，并且由電腦自動統(tǒng)計(jì)溫度，自動描繪出溫度改變圖像，尚有一位教師設(shè)計(jì)了一個電子電量顯示儀，都涉及了一些電腦編程及硬件知識。Dislab試驗(yàn)室用sound forge軟件分析三個有爭議聲學(xué)問題 第23頁第23頁1.6“坐享其成”型這次比賽中，有一位老師帶來了幾箱子（上百個）兒童玩具，每個玩具都能闡明一個或幾種物理問題，涉及到初中力學(xué)，光學(xué)，熱學(xué)，電磁學(xué)，聲學(xué)等，老師在演示時就像變魔術(shù)同樣有趣，有玩具讓評委們都覺得不可思議，因此評委們還親自動手試了試，由此能夠想象這些玩具對于那些童心未泯初中生而言含有多大吸引力 第24頁第24頁1.6“坐享其成”型利用滑動變阻器,或沒有用過訂書釘演示累積法利用

8、壞照相機(jī)演示照相機(jī)成像原理加濕器演示光直線傳播，光反射，折射第25頁第25頁2.1針對書本試驗(yàn)改進(jìn)能夠使現(xiàn)象更明顯更有說服力，但不能改變物理本質(zhì) 比如書本上探究紅外線熱效應(yīng)，溫度計(jì)示數(shù)上升不明顯，有教師想到了用紅外發(fā)光二極管來做，溫度計(jì)示數(shù)上升不久，但演示時紅外二極管發(fā)出了微弱可見光，因此對學(xué)生有一定干擾作用，尚有書上試驗(yàn)更表達(dá)了紅外線熱效應(yīng)發(fā)覺史，起到了一個再現(xiàn)探究過程功效。第26頁第26頁再比如：本次比賽中有一位教師設(shè)計(jì)內(nèi)能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換試驗(yàn)裝置，巧妙利用了打火機(jī)性能與結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個可演示能量轉(zhuǎn)化、氣體對外做功、內(nèi)能減少溫度減少一組現(xiàn)象試驗(yàn)裝置，但是本試驗(yàn)中打火機(jī)里液化氣從打火機(jī)中被放出來時

9、，除了氣體膨脹對外做功使內(nèi)能減少外，液化氣由液態(tài)到氣態(tài)汽化過程也是一個吸熱過程，也會引起內(nèi)能減?。ú⑶疫@是內(nèi)能減小主要原因），因此本試驗(yàn)即使非常巧妙，但闡明力不夠 第27頁第27頁2.2自制教具不宜太復(fù)雜，應(yīng)易于仿制，含有可推廣性。舉辦自制教具比賽目的是取長補(bǔ)短，互相學(xué)習(xí)，將一些有創(chuàng)意、效果好試驗(yàn)推廣，利用到課堂教學(xué)中去，因此自制教具應(yīng)易于仿制，含有可推廣性。原理不易太復(fù)雜。比如這次比賽中獲一等獎神奇水凸透鏡、內(nèi)能轉(zhuǎn)化演示器。試驗(yàn)效果都較好，但美中不足是這兩種試驗(yàn)器材都有點(diǎn)復(fù)雜，普通學(xué)校試驗(yàn)員看過后想仿制一套不容易。第28頁第28頁2.3自制教具應(yīng)操作簡樸、成功率準(zhǔn)確率高、穩(wěn)定性好。自制教具應(yīng)

10、設(shè)計(jì)好，含有可操作性，演示時一個人就能操作完畢，并且試驗(yàn)應(yīng)很容易做成功(100%)。比如有一位教師制作了一個可變焦距水透鏡，用來模擬人眼調(diào)焦過程，只要推拉一個注射器活塞就能演示整個調(diào)焦過程，非常以便，但這個試驗(yàn)成功率尚有待提升，比勝過程中，制作者演示了幾遍才成功。第29頁第29頁2.4自制教具提倡就地取材瓶瓶罐罐做試驗(yàn)，廢銅爛鐵變儀器理念應(yīng)進(jìn)一步人心。比如水沸騰試驗(yàn)中時間較長，需要火力較大酒精燈，沈金玉用廢棄易拉罐做了一個三芯酒精燈，就是在易拉罐上鉆三個小孔，穿三個燈芯，再用一次性塑料杯作為滅火燈帽。這樣一個既簡樸又實(shí)用又安全三芯酒精燈就做好了。第30頁第30頁壞收錄機(jī)中有跳動音符裝修垃圾中復(fù)

11、合地板演繹牛頓第一定律茶葉盒造出了照相機(jī)、壞相機(jī)演示成像原理樓梯銅條作電軌、壞投影儀中好寶貝壞揚(yáng)聲器中有磁懸浮列車和電動機(jī)空瓶子加水后成編鐘及排蕭.扁平空瓶與吸管做成微小形變演示器自動上坡雙錐體（買現(xiàn)成一個元，自制個才元）壞燈泡演示玻璃在一定條件下由絕緣體變成導(dǎo)體。橡皮泥空盒做成液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器。 第31頁第31頁如何才干做出好自制教具（沈金玉）一、結(jié)識和明確試驗(yàn)在物理教學(xué)中作用一個好試驗(yàn)也許會影響學(xué)生一生第32頁第32頁二、研究教材，想方設(shè)法自制教具為了使教師順利使用新教材，我們做了大量鮮為人知摸索，自制了不少教具，經(jīng)歷了努力、失敗、和成功三部曲。所有試驗(yàn)設(shè)計(jì)思緒基本上是：首先分析、理解教

12、材，吃透教材內(nèi)容；實(shí)際設(shè)計(jì)過程中 ，力爭有創(chuàng)造性，更要符合科學(xué)性；這就要求打破常規(guī)，不盲目照搬書本與參考書，（水果電池）考慮到也許方方面面；在制作方面，做到操作簡便，便于教師使用，試驗(yàn)效果要明顯、直觀，即使學(xué)生一看就懂，又要讓學(xué)生回味無窮，以理解深奧科學(xué)理論。因此其難度是可想而知了。應(yīng)當(dāng)說，我們設(shè)計(jì)制作教具科技含量達(dá)到了一定水準(zhǔn)。第33頁第33頁利用身邊材料做試驗(yàn)（沈金玉）1將鐵釘以2厘米間距密布在光滑木板上，用502膠固定，四角用鉛筆做柱，可做成教材上釘板，成功演示放在大量釘尖上氣球受壓而不破，效果甚佳。2我們還通過交流也為全市物理教學(xué)提供了處理材料辦法。如用電爐絲自制簡易焦耳定律演示器，填

13、補(bǔ)了物理教學(xué)中空白點(diǎn)。第34頁第34頁有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神（沈金玉） 我們打算我們從現(xiàn)在起，準(zhǔn)備系統(tǒng)地按新教材和學(xué)生試驗(yàn)要求，配備各種教具，力爭配齊。還要按章節(jié)完畢試驗(yàn)光盤錄制（實(shí)踐證實(shí)，有試驗(yàn)比教材所附光盤效果還好）。當(dāng)然這一切離不開領(lǐng)導(dǎo)和同志們大力支持，為創(chuàng)建全市一流物理試驗(yàn)室而努力奮斗。第35頁第35頁3.1做有心人，及時記下不易做試驗(yàn)教材上安排演示試驗(yàn)、分組試驗(yàn)并非都是最佳試驗(yàn)，有些試驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，效果不好、成功率低，操作比較復(fù)雜，比如說紅外線熱效應(yīng)，冰熔化與水凝固試驗(yàn)，壓縮氣體液化試驗(yàn)，色光混合、分子引力試驗(yàn)、對外做功內(nèi)能減小試驗(yàn)等等。教師在上課在做試驗(yàn)過程中應(yīng)及時將這些有待改進(jìn)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)下

14、來。第36頁第36頁3.2靈光一閃及時記下，及時試驗(yàn)有些問題不一定能一下子找到處理問題方案，往往是由于靈感來了忽然想到了處理方案，對于這些忽然想到方案要及時統(tǒng)計(jì)，及時進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。比如筆者在課堂上用蚊香煙霧演示光路做光學(xué)試驗(yàn)時，發(fā)覺效果不夠抱負(fù)，原因是煙霧不夠濃，回家后，夏天開空調(diào)時，使用加濕器，當(dāng)濃濃“白霧”連續(xù)從加濕器小孔中噴出時，我就想到了在“白霧”里顯示光路，于是從試驗(yàn)室里借來了器材進(jìn)行試驗(yàn)，做出了立體光路（平行光柱被凸透鏡會聚成光錐）效果非常好。第37頁第37頁3.3善于用所學(xué)物理或化學(xué)知識去分析試驗(yàn)失敗原因找到處理問題辦法再比如，兩個鉛塊相擠壓，演示分子間引力試驗(yàn)往往不易成功，原因

15、是鉛塊表面刮得不平，兩鉛塊間接觸分子太少，分子引力總合太小，因此只要將鉛塊表面用小刀沿一個方向刮得平滑一點(diǎn)，試驗(yàn)就很容易做成功了。第38頁第38頁尚有紅外線熱效應(yīng)不易演示成功，主要原因是紅外線熱功率偏小，熱能不集中，液體溫度計(jì)不夠靈敏，因此能夠用凸透鏡將紅外線會聚一下再去加熱溫度計(jì)，或改用分度值更小溫度計(jì)，或換用空氣溫度計(jì) 冰熔化試驗(yàn)不用火加熱蠟熔化試驗(yàn)中試管離火稍遠(yuǎn)點(diǎn)（2-3厘米），加熱緩慢一點(diǎn)。第39頁第39頁覆杯試驗(yàn)改進(jìn)（1）操作不慎極易失?。?）由于紙吸水，因此演示時間不長（3）水杯不能大，不然水易流出（4）不能隨意傾斜顯示各個方向都有大氣壓強(qiáng)。假如將紙片換成一個硬質(zhì)光滑薄塑料片（比如

16、圓盒裝德芙巧克力盒蓋），演示時就能夠用一個很大杯子，能長時間倒置水不會流出來，還能向各個方向旋轉(zhuǎn)顯示各個方向都有大氣壓。 將紙片換成硬質(zhì)薄塑料片第40頁第40頁第41頁第41頁易拉罐試驗(yàn)改進(jìn)用乒乓球拍代替橡皮泥，只要倒開水（沈金玉）就行了，而不用燒開水第42頁第42頁硬幣重現(xiàn)試驗(yàn)（沈金玉）將硬幣換成螺絲帽好處是什么？能夠避免水流將硬幣沖起第43頁第43頁簡易投影儀制作相對于真正投影儀，此投影儀要輕巧得多，演示比較以便。也可闡明平面鏡作用是改變光路第44頁第44頁小孔成像第45頁第45頁試驗(yàn)條件（數(shù)據(jù)）應(yīng)有助于物理規(guī)律得出探究電流與電阻關(guān)系，選取歐姆、歐姆、歐姆電阻，電壓控制不變電流分別為：0.

17、2A、0.1A、0.066A假如電壓改為.5V.電流分別為：0.3A、0.15A、0.1A第46頁第46頁在試驗(yàn)中加一些“失敗”試驗(yàn)比如將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)將蠟燭或凸透鏡調(diào)高或調(diào)低將電表接反將物體掛在彈簧測力計(jì)拉環(huán)上將物體放在天平右盤平面鏡成像中，玻璃與桌面不垂直這樣學(xué)生對錯誤操作引起試驗(yàn)現(xiàn)象印象更深刻。第47頁第47頁利用學(xué)生或身邊物體做試驗(yàn)單腳靠墻站立用瞳孔演示光圈工作原理數(shù)電風(fēng)扇葉片演示視覺暫留手指頂桌面體會省力，等臂，費(fèi)力杠桿。第48頁第48頁深挖書本試驗(yàn)第49頁第49頁水低壓沸騰沸騰條件與特性達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱，溫度保持不變此沸騰不要加熱，溫度還不斷下降。（圖7）第50頁第50頁

18、如何測凹透鏡焦距第51頁第51頁斜面上如何測摩擦力總功減去有用功除以斜面長度第52頁第52頁雞蛋懸浮試驗(yàn)如何驗(yàn)證鹽水密度是不均勻。將雞蛋向上或向下拔用壓強(qiáng)計(jì)看P與h是否成正比用光照一照，看是否沿直線傳播。第53頁第53頁用注射器測大氣壓時如何消除摩擦力影響假如能將摩擦力測出來并減去就能夠測出大氣對活塞壓力了。測兩次，第一次排盡空氣后，堵住注射器小孔，用彈簧測力計(jì)拉動活塞緩慢地做勻速直線運(yùn)動，拉力F1=3.0N，第二次不堵注射器小孔，用彈簧測力計(jì)拉動活塞緩慢地做勻速直線運(yùn)動，拉力F2=1.4N，大氣對活塞壓力F=F1-F2=3.0N-1.4N=1.6N。由此能夠算出大氣壓強(qiáng)P=0.96105Pa,可見如此操作能夠大大地減少試驗(yàn)誤差。第54頁第54頁在課外習(xí)題中找書本上沒有試驗(yàn)小風(fēng)扇裝在小車上，演示力作用是互相。第55頁第55頁將電動小汽車放在鋪在試管泡沫板上演示路面受到反作用力。第56頁第56頁試驗(yàn)中“意外”現(xiàn)象冰熔化試驗(yàn)中，冰在熔化過程中