第一篇:饮料瓶在物理小实验中的妙用
饮料瓶在物理实验中的妙用
一、声学实验
1.探究声音的音调
方法a:在几个饮料瓶中盛入不同深度的水,将瓶口移至嘴边吹气,可以听到不同音调的声音产生。空气柱越短的,音调越高,反之,空气柱越长,音调越低。
方法b:在饮料瓶中盛入小部分水,用手握住后,将饮料瓶口移到嘴边、吹气,学生会听到一种音调的声音。若一边吹气,一边用手挤压饮料瓶水面升高时,学生又会听见不同音调的声音。
二、光学试验
1.演示光的直射、反射、折射现象
在一个比较粗一些的饮料瓶中充满香烟(或是卫生香)的烟雾,拧紧瓶盖,制成了显示光路器(能多个班级重复使用)。用激光笔从瓶底照向瓶口,能清晰地显示光在同一种物质中沿直线传播。若将瓶底放在平面镜上,用激光笔从侧面照向瓶底的平面镜照射时,会清晰地观察到入射光线和反射光线,给学生留下深刻的反射现象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水,一半是烟雾时,从侧面向石灰水面照射时,会清晰地观察到光的入射光线和折射光线。
三、热学实验
1.探究白色和黑色物体吸热能力的强弱
用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶,在太阳光下照射相同的时间后,看看谁的温度升得高。温度升得越高,说明其吸收的热量就越多,其吸热能力就越强。
2.压缩气体体积,气体液化演示
拧开瓶盖,滴入几点乙醚,拧紧瓶盖后,稍待一会,蒸发,乙醚液体不见了。当用手挤压瓶体时,乙醚液体重新出现在瓶壁上。这表明压缩气体体积,气体被液化。
3.碘的升华与凝华演示
拧开瓶盖,用匙加入少些固态碘,拧紧瓶盖后,竖起将含有碘的瓶底,放入烧杯中的沸水里,就会观察到紫色的碘蒸气从瓶底上升,到瓶子的上部后重新凝华成闪闪发光的碘晶体。此时摇动饮料瓶时看到瓶底的碘仍然是固体,这比用烧瓶在酒精灯上加热出现液态碘的可操作更强。
4.演示气体、液体分子之间有间隔
将空饮料瓶的瓶盖拧紧后,用手握住用力挤压,观察到瓶子发生的形变,体积减小,说明气体分子之间有间隔。将饮料瓶中盛满水,再拧紧瓶盖后,也用手握住使劲挤压,会观察到瓶子发生很小的形变,体积也减小,说明液体分子之间也有间隔。通过两次挤压后观察到形变的程度不同,说明了气体分子之间比液体分子之间间隔大。
5.演示对外做功内能减少
把自行车内袋上具有单向导气的气门芯,固定在瓶的盖上,打开瓶盖、滴入几滴乙醚,拧紧瓶盖,在用打气筒充气后,看见瓶内的乙醚蒸发透明,然后慢慢松开瓶盖,同学们会看见瓶内出现了“白气”,这表明气体对外做功,气体的内能减小,温度降底而使乙醚液化的原因。
6.演示反冲运动
把自行车内袋上具有单向导气的气门芯,固定在瓶的盖上,用打气筒往瓶中充10~15次的空气后,将充足空气的多功能瓶放在水池中的水面上,然后旋松气门芯的螺丝,使气体放出,会观察到多功能饮料瓶,在水面上快速地前进着。
7.巧用饮料瓶证明大气压的存在
方法a:拧开塑料饮料瓶的瓶盖后,用打火机点燃浸过酒精的棉花团,用镊子放入塑料饮料瓶中,随即旋紧瓶口,火熄灭片刻后,塑料饮料瓶就发生明显的变形,同时有喀喀声音的出现。这是棉花团在瓶内燃烧,消耗氧气,瓶内气压减小,外界大气压把瓶压变形了。松开瓶盖后,空气进入内外气压平衡,在弹力的作用下,瓶身恢复了原样。
方法b:饮料瓶中盛满水,用一硬纸片(或塑片)挡住瓶口后,用手支撑着倒立过来,松手后,所挡的硬纸片掉不下来。再缓慢地使饮料瓶在竖直面转动360度,硬纸片也倒不下来的,从而形象生动地证明大气压的存在。
方法c:将饮料瓶用手挤压使它发生形变,让瓶内的气体被排出一部分后,把瓶口与自己的脸(或吹起的玩具气球上)上相接触,松手后,饮料瓶子就被“沾”在脸上了。这是饮料瓶瓶身的向外弹力作用下体积增大,内部压强减小,瓶外的大气压使饮料瓶“压”在人脸(或吹起的玩具气球上)上了。
方法d:如图所示,饮料瓶中盛满水,用带有较长(1.6~1.8m)橡胶管的塞子塞紧瓶口,将饮料瓶子倒立进过来,瓶中的水从橡胶管中流入容器中,随着水的流出,饮料瓶就发生形变,同时有声音的出现。这是由于瓶内水的流出使瓶内气压减小,外界大气压作用在瓶子上的缘故。
方法e:将饮料瓶拧开瓶盖后,用手按入水槽中使瓶中充满水,然后把饮料瓶倒立在水槽中,慢慢提起,直至瓶口不离开水面为止,液面不下降(并与托里拆利实验对比,使学生感悟出,当时托里拆利实验为什么用水银做实验),从而说明大气压强的存在。
方法f:饮料瓶中盛满水,拧紧瓶盖后,放在水平桌面上。用锥子在周围扎一些小眼(直径小于3mm),水并未流出,这是瓶内水产生的压强,小于外界大气压的缘故;当用手拧松瓶盖时,瓶内的水与大气压产生的压强之和大于瓶外的大气压,因此水就从所扎的小眼向外喷射出来,形成美丽的水帘。
另取一空饮料瓶中盛满水,拧紧瓶盖后,放在水平桌面上。用锥子在在饮料瓶下部侧壁扎一细孔(注意扎孔时不要用力挤按饮料瓶)。当扎完小孔后会发现并没有水流出,在第一个孔的相同高度处,任意位置再扎一个细孔后发现依然没有水流出来。这是由于大气压的作用的结果,并且证明了大气压是各个方向都存在的,与液体压强特点形成对比。之后在前两个细孔的上方再烫一细孔后,发现下面的细孔向外流水,而上面的细孔不向外流水,并且有空气从此处进入饮料瓶内上方。如果拧开饮料瓶的瓶盖会发现三孔都会流水。且小孔位置越靠近瓶底,水柱喷的越远。又把同一液体内部压强随着深度的增加而增大联系起来,有利于形成前后知识的结构体系。
五、力学实验
1.演示空气有质量
空气有质量的直观表象是理解大气压强的关键,在新教材中没有编排这一实验,学生觉察不到大气有质量,因此,我们增加了该实验,把自行车内袋上具有单向导气的气门芯,固定在瓶的盖上,做成“多功能瓶”,天平调平后,将“多功能瓶”放在天平左盘上,右盘加砝码使天平平衡;然后用打气筒往“多功能瓶”中充8~9次后,再放在天平左盘上,发现左盘迅速下降,要使用天平再平衡,需要往右盘加1g多的砝码,这表明空气有质量。
2.演示力的作用效果与力的三要素
双手挤压塑料瓶,可以使瓶发生不同程度的凹陷变形,说明力可以使物体发生形变。如果施加的力越大,瓶子的形变程度也就越大,表明力的作用效果跟力的大小有关。用手推装满水的塑料瓶使其运动,说明力可以改变物体的运动状态。推力方向不同,塑料瓶运动的方向也不同,说明力的作用效果跟力的方向有关。将装满水的塑料瓶竖立在桌面上,用手指推瓶盖与瓶身,发现推瓶盖时瓶子更容易倾倒,说明力的作用效果跟力的作用点有关。
3.演示物体的惯性
用手将一塑料瓶扔出,离开手后瓶仍然继续朝前运动,说明物体具有惯性。将矿泉水瓶放倒在水平桌面上,向它的侧面吹气,它会很容易被吹的滚动起来。当将瓶中装满水再用同样的力吹它时,它却不容易被吹动。当用同样的力使它们滚动起来时,装满水的瓶子滚动的较远。这些现象说明:质量大的物体不容易改变运动状态,即质量大的物体惯性大。
4.探究压力的作用效果
将装有一半水的塑料瓶竖放在一块软海绵上,观察海绵的凹陷情况;再将塑料瓶内装满水,重新竖放在这块软海绵上,比较这两种情况中塑料瓶对海绵的作用效果,从而得出压力的作用效果跟压力的大小有关。把一装满水的塑料瓶分别
正放、倒放在海绵上,观察并比较海绵的凹陷情况,表明压力的作用效果跟受力面积有关。
5.探究液体压强
在一塑料瓶的瓶口包上一橡皮膜,将其瓶口压入水中,橡皮膜发生凹陷,说明液体内部存在压强。在塑料瓶的侧壁上的不同高度的地方扎三个小孔,再往瓶内倒水,比较水从孔中喷出的远近,最终得出液体压强跟深度有关,深度越大,压强越大。
6.探究液体压强与流速的关系
在塑料瓶中装上适量的水,左手拿着一支吸管竖直插入瓶内水中,右手横拿着另一支吸管,将嘴对着横管的一端用力吹气,观察管内液面和管口的情况,从而得出“流体流动,流速越大的位置,压强越小”的结论。
7.演示竖直方向
对具有物理意义的“竖直”,学生不能很好的认识,理解起来费力,以至在有些问题中对重力和浮力的方向不能正确把握。
如图
1、图2所示,A是塑料饮料瓶;B是水;C是用线系好固定在瓶盖上的铁球;D是用细线系好固定在瓶盖上的氢气球。演示时,将组装好的饮料瓶A正立、B倒立时,学生会观察到系有铁球C和系有氢气球D的线段方向是竖直的方向;若将饮料瓶A、B倾斜时,学生也会观察到系有铁球C和系有氢气球D的线段方向仍与水平面是垂直的,从而生动形象地表明重力的方向和浮力的方向总是竖直的。
8.演示失重和超重
将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水,拧紧瓶盖后,从水中提出来(水不溢出,是大气压的作用)。然后打开瓶盖,水从小孔射出,将饮料瓶提高位置,松手使饮料瓶自由下落,小孔中没有水射出。当瓶子落至地面前,用手接住,这时水又从小孔射出来。再竖直上抛时,也会观察到水不溢出。再下落时,又会看到没有水从小孔射出。这是因为当自由下落时,水受到的重力全部用作自由落体加速度g,不产生附加压强,完全“失重”了。而竖直上抛时,作减速上升的运动时,负加速度也是重力产生的,也“失重”了。
9.演示空气有浮力
人类长时间生活在空气中,对空气的浮力适应,感受不到有浮力的存在,有下面的实验,使学生直观体会到空气中的物体有浮力。用打气筒给多功能瓶充气,然后气球套紧在气门芯上,并用线系好。放在天平上使天平平衡,将套在气球内的螺丝帽松动,使气球膨胀,天平左端上升。在左端质量不变的情况下,左端上升是体积大浮力变大的缘故。
10.探究浮力产生的原因
将塑料瓶的底部剪去,瓶口朝下,把乒乓球放入其中并落在瓶颈处,从上面倒水,直到水满后,乒乓球也不会浮起来,而只有用手从下面堵住瓶口时,乒乓球才会浮起来。从而说明浮力就是液体对浸在其中的物体向上与向下的压力差。
11.演示物体的浮沉条件
将矿泉水瓶装入适量的沙子,拧紧盖,放入水中,瓶可竖直下沉;通过调节装沙量的多少,可使瓶在水中竖直地漂浮或悬浮。
随处可得的塑料瓶能做出如此多的实验,同学们在学习中兴趣一定很浓,其实可用塑料瓶做的实验还很多,例如可以替代烧杯、量筒、漏斗、溢水杯等实验器材,声音与能量、阿基米德原理的演示、潜水艇模型、土电话、喷泉、闭口浮沉子等的实验装置。生活中处处有物理,只要我们善于发现,细心观察,勤于思考,勇于实践,不断引导学生进行探究,充分利用身边可以利用的物品,让学生自己动手制作教具,不仅可以提高学生学习物理的长久兴趣,而且还可以培养学生的动手能力和创新精神,并使学生有意识的将物理知识应用到实践中,解决实际问题,真正体现新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
第二篇:饮料瓶在物理实验教学中的应用
饮料瓶在物理实验教学中的应用
一、对饮料瓶不进行任何技术处理,就可以做如下实验
1.压缩气体体积,气体液化演示
拧开瓶盖,滴入几点乙醚,拧紧瓶盖后,稍待一会,蒸发,乙醚液体不见了。当用手挤压瓶体时,乙醚液体重新出现在瓶壁上。这表明压缩气体体积,气体被液化。
2.碘的升华与凝华演示
拧开瓶盖,用匙加入少些固态碘,拧紧瓶盖后,竖起将含有碘的瓶底,放入烧杯中的沸水里,就会观察到紫色的碘蒸气从瓶底上升,到瓶子的上部后重新凝华成闪闪发光的碘晶体。此时摇动饮料瓶时看到瓶底的碘仍然是固体,这比用烧瓶在酒精灯上加热出现液态碘的可操作更强。
3.物体的悬浮、上升、下降演示
(1)将几粒茶叶放入饮料瓶中,然后倒入多半瓶热水(不要倒满,留一部分空间,用于调节饮料瓶中的压强),最后旋紧瓶盖。
(2)观察到几粒茶叶中有的漂浮、有的下沉、也有的悬浮。选取一个漂浮的茶叶片为观察对象,用手挤压方形塑料饮料瓶正对的两侧面时,漂浮的茶叶片就会下降,当用力适度时茶叶片就会悬浮在热水中。
(3)若选取一个缓慢下降(或沉在瓶底)的茶叶片为观察对象,用手挤压方形塑料饮料瓶正对的两个棱时,下降的茶叶片就会停止下降(或瓶底的茶叶片上升),当用力适度时此茶叶片也会悬殊浮在水中。
实验原理:方形塑料饮料瓶挤压正对两侧面时,瓶的容积变小,内部压强增大,茶叶中浸入一些水而重力变大,当茶叶的重力等于浮力时就悬浮。当挤压方形塑料饮料瓶正对的两个棱时,瓶子的容积增大(数学证明略去),瓶内压强减小,浸入茶叶中的水分量减小,当茶叶的重力等于浮力时也会悬浮。
4.演示气体、液体分子之间有间隔
将空饮料瓶的瓶盖拧紧后,用手握住用力挤压,观察到瓶子发生的形变,体积减小,说明气体分子之间有间隔。将饮料瓶中盛满水,再拧紧瓶盖后,也用手握住使劲挤压,会观察到瓶子发生很小的形变,体积也减小,说明液体分子之间也有间隔。通过两次挤压后观察到形变的程度不同,说明了气体分子之间比液体分子之间间隔大。
5.演示光的直射、反射、折射现象
在一个比较粗一些的饮料瓶中充满香烟(或是卫生香)的烟雾,拧紧瓶盖,制成了显示光路器(能多个班级重复使用)。用激光笔从瓶底照向瓶口,能清晰地显示光在同一种物质中沿直线传播。若将瓶底放在平面镜上,用激光笔从侧面照向瓶底的平面镜照射时,会清晰地观察到入射光线和反射光线,给学生留下深刻的反射现象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水,一半是烟雾时,从侧面向石灰水面照射时,会清晰地观察到光的入射光线和折射光线。
6.分子不停地做无规则运动
将饮料瓶中滴入几滴酚酞试液,拧紧瓶盖后,上下倒置并旋转饮料瓶子,使管壁上涂有一层无色酚酞试液。然后,将瓶盖拧开后,在瓶盖里滴上两滴酚酞试液,并把饮料瓶倒置后,拧紧瓶盖,2秒钟后观察到饮料瓶内的氨分子与酚酞反应,从瓶口外开始逐渐向上变红,表明氨分子不停地做无规则运动。特点:饮料瓶由无色变成红色,色彩鲜艳,能激发求知欲望,而且不污染环境。
7.演示竖直方向
对具有物理意义的“竖直”,学生不能很好的认识,理解起来费力,以至在有些问题中对重力和浮力的方向不能正确把握。
如图
1、图2所示,A是塑料饮料瓶;B是水;C是用线系好固定在瓶盖上的铁球;D是用细线系好固定在瓶盖上的氢气球。演示时,将组装好的饮料瓶A正立、B倒立时,学生会观察到系有铁球C和系有氢气球D的线段方向是竖直的方向;若将饮料瓶A、B倾斜时,学生也会观察到系有铁球C和系有氢气球D的线段方向仍与水平面是竖直的,从而生动形象地表明重力的方向和浮力的方向总是竖直的。
9.证明大气压存在的演示
方法a:拧开塑料饮料瓶的瓶盖后,用打火机点燃浸过酒精的棉花团,用镊子放入塑料饮料瓶中,随即旋紧瓶口,火熄灭片刻后,塑料饮料瓶就发生明显的变形,同时有喀喀声音的出现。这是棉花团在瓶内燃烧,消耗氧气,体积膨胀又溢出,封口冷却后,瓶内气压减小,外界大气压把瓶压变形了。松开瓶盖后,空气进入内外气压平衡,在弹力的作用下,瓶身恢复了原样。
方法b:饮料瓶中盛满水,用一硬纸片(或塑片)挡住瓶口后,用手支撑着倒立过来,松手后,所挡的硬纸片掉不下来。再缓慢地使饮料瓶在竖直面转动360度,硬纸片也倒不下来的,从而形象生动地证明大气压的存在。
方法c:将饮料瓶用手挤压使它发生形变,让瓶内的气体被排出一部分后,把瓶口与自己的脸(或吹起的玩具气球上)上相接触,松手后,饮料瓶子就被“沾”在脸上了。这是饮料瓶瓶身的向外弹力作用下体积增大,内部压强减小,瓶外的大气压使饮料瓶“压”在人脸(或吹起的玩具气球上)上了。
方法d :如图所示,饮料瓶中盛满水,用带有较长(1.6~1.8m)橡胶管的塞子塞紧瓶口,将饮料瓶子倒立进过来,瓶中的水从橡胶管中流入容器中,随着水流入容器的增多,饮料瓶就发生形变,同时有声音的出现。这是由于瓶内水的流出使瓶内气压减小,外界大气压作用在瓶子上的缘故。
方法e:将饮料瓶拧开瓶盖后,用手按入水槽中使瓶中充满水,然后把饮料瓶倒立在水槽中,慢慢提起,直至瓶口不离开水面为止,液面不下降(并与托里拆利实验对比,使学生感悟出,当时托里拆利实验为什么用水银做实验),从而说明大气压强的存在。
10.演示空气振动产生声音及音调变化
方法a:在几个饮料瓶中盛入不同深度的水,将瓶口移至嘴边吹气,可以听到不同音调的声音产生。空气柱越短的,音调越高,反之,空气柱越长,音调越低。
方法b:在饮料瓶中盛入小部分水,用手握住后,将饮料瓶口移到嘴边、吹气,学生会听到一种音调的声音。若一边吹气,一边用手挤压饮料瓶水面升高时,学生又会听见不同音调的声音。
二、若对饮料瓶进行稍稍加工就会产生了“多功能瓶”
改进一:把自行车内袋上具有单向导气的气门芯,固定在瓶的盖上,这样就制成了可作如下实验:
1.演示空气有浮力
人类长时间生活在空气中,对空气的浮力适应,感受不到有浮力的存在,有下面的实验,使学生直观体会到空气中的物体有浮力。用打气筒给多功能瓶充气,然后气球套紧在气门芯上,并用线系好。放在天平上使天平平衡,将套在气球内的螺丝帽松动,使气球膨胀,天平左端上升。在左端质量不变的情况下,左端上升是体积大浮力变大的缘故。
2.演示空气有质量
空气有质量的直观表象是理解大气压强的关键,在新教材中没有编排这一实验,学生觉察不到大气有质量,因此,我们增加了该实验,天平调平后,将“多功能瓶”放在天平左盘上,右盘加砝码使天平平衡;然后用打气筒往“多功能瓶”中充8~9次后,再放在天平左盘上,发现左盘迅速下降,要使用天平再平衡,需要往右盘加1g多的砝码,这表明空气有质量。
3.演示对外做功内能减少
打开瓶盖、滴入几滴乙醚,拧紧瓶盖,在用打气筒充气后,看见瓶内的乙醚蒸发透明,然后慢慢松开瓶盖,同学们会看见瓶内出现了“白气”,这表明气体对外做功,气体的内能减小,温度降底而使乙醚液化的原因。
4.演示反冲运动
用打气筒往“多功能瓶”中充10~15次的空气后,将充足空气的多功能瓶放在水池中的水面上,然后旋松气门芯的螺丝,使气体放出,会观察到多功能饮料瓶,在水面上快速地前进着。
改进二:在饮料瓶上从上向下用针扎三个等距离的小孔可做如下实验.
1.大气压的存在饮料瓶中盛满水,拧紧瓶盖后,放在水平桌面上。用锥子在周围扎一些小眼(直径小于3mm),水并未流出,这是瓶内水产生的压强,小于外界大气压的缘故;当用手拧松瓶盖时,瓶内的水与大气压产生的压强之和大于瓶外的大气压,因此水就从所扎的小眼向外喷射出来,形成美丽的水帘。
2.液体的压强随深度的增加而增大
将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水后,不盖瓶盖时,从水中提出水面来,可观察到不同深度的水射程不同,从而说明液体的压强,随着深度的增加而增大。
3.演示失重和超重
将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水,拧紧瓶盖后,从水中提出来(水不溢出,是大气压的作用)。然后打开瓶盖,水从小孔射出,将饮料瓶提高位置,松手使饮料瓶自由下落,小孔中没有水射出。当瓶子落至地面前,用手接住,这时水又从小孔射出来。再竖直上抛时,也会观察到水不溢出。再下落时,又会看到没有水从小孔射出。这是因为当自由下落时,水受到的重力全部用作自由落体加速度g,不产生附加压强,完全“失重”了。而竖直上抛时,作减速上升的运动时,负加速度也是重力产生的,也“失重”了。
4.演示帕斯卡定律
将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水,拧紧瓶盖后,用手挤压饮料瓶,会观察到从三个孔中射出来的射程是一样的。从而说明加在密闭液体上的压强,能够按着原来的大小不变地传递。
第三篇:小实验在物理课堂中应用
小实验在物理课堂中应用
在新课程的教学背景下,有了新的教学理念、手段及方法,而“情景教学”是物理教学的一种重要手段。教学中“情景”的设置可以是文字描述的形式,也可以是多媒体动画形式,当然最具体、最生动、最有吸引力的还是小实验。小实验由学生直接参与,让学生有一种身临其境的体验,获得的知识也来自于他的直接经验,这样不但可以激发学生的学习兴趣,而且有助于培养学生的各种能力,发挥学生的潜能和创造力的培养,同时还能对学生进行物理思想与方法的教育和培养,将直接影响教学效果。
一、运用小实验,激疑导入,营造物理情景
对于物理课堂教学能否成功,新课的成功引入是非常重要的环节,所以新课导入是课堂教学中的一个重要环节。用小实验作为新课引入,不失为一种非常优秀的手段之一。因为由小实验所创设的情景,能向学生提供新颖、奇特、惊险、多变等强烈的感觉刺激,有助于吸引学生的眼球,使学生的思维快速地集中到课堂中来。同时小实验中所出现的现象往往出于他们的意料之外,而学生的好奇心会促使他们想知道为什么会出现这样的现象而积极地思考并渴望得到答案,这样有利于学生产生想认真学习这节课的想法,从而使学生从被动学习转变到主动学习,达到教学的目标。
『典例1』在讲授《自由落体运动》时,先引导学生做一个小实验:测反应时间。教师先提出问题:同学们的反应一定很快,想知道你们的反应时间是多少吗?我这里有一把能够测量反应快慢的尺子(尺子事先在背面贴上位移对应的时间),哪位同学愿意上来测量一下?接着介绍规则:请一位同学把手放在尺的下部10cm处,做好捏住它的准备,眼睛盯住老师的手,当看到老师松手的动作后,立即用手指捏,越快越好。并记下捏住的刻度。然后请告诉大家你捏住的刻度,是多少?教师结合尺的背面的时间刻度宣布:实验者的反应时间是××?学生很惊奇,想知道其中的奥秘。教师乘机说,今天我们来共同研究尺子下落的运动----自由落体运动。这样增强了求知欲,又顺利地引出了新课。
『典例2』在讲授《力的分解》时,教师先做一个小实验。用一根细线穿过重锤的钩子,可以把重锤悬挂起来,先将细线的两端点合拢,然后慢慢分开,当两线分开到某一夹角时,只听“轰”的一声,重锤落到桌面上。此时教师向学生提问:在两细线的夹角逐渐增大过程中,为什么细线会断裂呢?为了解决这个问题,本节课我们来学习的新的知识---力的分解,从而引出新课。这样学生将带着疑问来学习探究新课。
二、运用小实验,澄清认识,感悟物理世界
在学习某些物理知识前,由于先入为主和生活经验等原因学生会形成错误认识。为了纠正学生已形成的错误认识,建立正确的物理概念,充分挖掘物理教学的丰富内涵,巧妙利用小实验所展示的新奇的实验现象,同时抓住疑点巧妙运用设疑技巧,适时引导学生发现问题,从中感悟物理世界,收到很好的教学效果。
『典例3』在讲授《自由落体运动》时,为了建立正确的自由落体模型,我设计了以下对比实验。先从同一高度由静止同时释放一个铁球和一张纸片,结果铁球下落快。学生结合日常生活的经验就大胆认为,重物下落快。教师追问,这个结论是否具有普遍性呢?接着做实验,取两张相同的纸片,将其中一张用剪刀剪去一半,剩下的一半揉成纸团,再次从同一高度由静止同时释放纸团和纸片,结果观察到纸团下落快。学生仿照前一个实验的分析,得出结论:轻物下落快。教师进而提出:“两个实验为什么会得出相反的结论呢?”。学生思考后回答,物体下落的快慢与轻重无关,纠正了“重物下落快”的错误认识。教师引导:是什么共同的原因使纸片比铁球和纸团都下落得慢呢?学生想到:纸片受到空气的阻力作用比较大.然后再过渡到另一组对比实验,分别取三个相同深度的量筒A、B、C,并排放在水平桌面上,量筒B和C分别装上清水和洗洁精配制的溶液,将三个相同铁球同时同高度释放,观察到钢球运动的快慢不同,这说明阻力对物体的运动有影响,且阻力越大,对运动的影响越大。接着在量筒C里面再做实验,取形状和体积完全相同的铁球和塑料球,同时同高度释放,结果铁球运动快。从而得到阻力相对重力越小,对运动的影响就越小。教师再引导,如果没有阻力,物体下落的情况回怎样?自然地引出“牛顿管”实验,用抽气机抽走牛顿管中的大部分空气,里面近似认为是真空状态。将管中的羽毛和铁片同时同高度释放,结果观察到下落一样快。最后得出关键性的结论:没有阻力,物体只受重力由静止开始下落的运动的快慢都是相同的,物理上就把这种运动叫自由落体运动。
这些小实验虽然过程非常简单、操作也很方便。而且学生亲手操作增加了实验的真实性,也提高了学生的吸引力,而对直接参与的实验者来说,既满足了好奇心,也有了成功的体验,从中感悟到物理世界的奇妙。
三、运用小实验,参与合作,探究物理规律
在新课程的理念下,把培养学生的合作学习能力和探究能力放到特别重要的位置。探究式学习是通过发现问题、研究探索,从而获取技能的一种学习形式。这种学习形式的关注是探究的过程,培养的是学生的思维能力特别是创造性思维能力的培养。在物理课堂教学中,老师必须选择时机,精心设计小实验来培养学生的合作、探究能力。
『典例4』在讲授《曲线运动》时,要求学生利用提供的器材设计实验探究物体做曲线运动的条件。提供的器材是为光滑玻璃板、小钢球、磁铁和加速斜槽。学生分小组合作,先制定实验方案,然后进行探究,最后交流展示。学生的实验探究过程与结果记录如下。
实验条件及结果记录表格:小球在玻璃板上的运动初速度:沿水平标志线向右.最后得出结论:物体做曲线运动的条件是受到合外力,且合外力与速度不在同一直线上。
虽然是小实验,如果采用生活或实验室中的一些常见易得的器材来完成,这样让学生们觉得接近生活实际,更加相信物理就在我们的身边,同时对物理教学起着十分重要的作用,在我今后的物理教学中将会起到更大的作用。
四、运用小实验,验证应用,掌握物理知识
为了让学生理解知识、掌握知识,最终能灵活应用知识。虽然在物理知识很多来自于生活实际,但高于生活,尤其是有些知识又非常抽象,单凭学生自己的生活经验以及现有的知识很难理解,而教师则可以通过精心设计一些小实验,增加学生对知识的感性认识,从而使知识变得容易理解和掌握。
『典例5』在讲《机械能守恒定律》内容结束时,设计了一个小实验来结束新课:取一只小水捅,内装半桶水,用尼龙绢悬挂在天花板上如图所示。请一个学生紧贴墙壁站好,双手捧起水桶。让它距学生的鼻子1cm。然后将水桶轻轻释放,让水桶来回摆动。水桶经过一个摆动周期,又会向学生的鼻子撞来。这可不是看立体电影,而是一个贷真价实的运动着的水捅。学生若没胆过,肯定会逃走。倘若学生相信机械能守恒原理的话,一定会坦然地站在原位置上上,并深信水桶绝不
会碰上你的鼻子。问题就看学生敢不敢做这个实验,看看谁“真正相信(学会)了刚才学习的知识”。
这个小实验使同学们的积极性大大提高,既动手又动脑,巩固了所学的知识,达到了很好的教学效果。
『典例6』在讲授《力的分解》中的斜面上物体的重力分解时,教师设计了一组小实验。取一块长方形的夹板碎片,将一端放在平整的桌面上,另一端垫上书本,让夹板碎片形成一个斜面,将一个带有轮子的小车放在斜面上(忽略摩擦),手通过连接小车的橡皮条拉住小车。使小车静止,观察。观察发现,与小车连接的橡皮条拉长了,说明小车有沿斜面向下的分力(重力的一个分力);同时看到夹板发生弯曲,说明有垂直斜面向下的分力(重力的另一分力)。如果在小车上加上几个钩码(即增加了车的重力),再观察。观察发现,斜面的弯曲程度变大,与小车相连的橡皮条变长了。这说明重力的两个分力因重力的增大而增大。如果改变(增大)斜面的倾角θ,重复上面的实验,再观察。观察发现,斜面的弯曲程度变小,而与小车相连的橡皮条变长了。这说明,斜面上物体的重力的两分力方向为沿斜面向下和垂直斜面向下,F1使物体下滑(故有时称为“下滑力”),F2使物体压紧斜面(如图).其大小与斜面的倾角θ有关,且垂直斜面的分力
F2随倾角θ的增大而减小,沿斜面向下的分力F1随倾角θ的增大而增大。即验证
了两分力F1=mgsinθ,F2=mgcosθ的正确性。
第四篇:读《利用饮料瓶作物理实验》有感
读《用饮料瓶做的高中物理实验》心得
看了一位物理教师写的用饮料瓶做的高中物理实验的文童,讲到用饮料瓶制作教具或学具,可以做学生分组实验、演示实验、小实验。例如:
1观察静止物体的惯性
一个大饮料瓶剪去上部,装满水,盖上玻璃片,上方放上一个鸡蛋,抽出玻璃片,鸡蛋状态不变。
2观察完全失重现象
将饮料瓶在竖直线上等间距打三个小孔。将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水,拧紧瓶盖后,从水中提出来(水不溢出,是大气压的作用)。然后打开瓶盖,水从小孔射出,将饮料瓶提高位置,松手使饮料瓶自由下落,小孔中没有水射出。当瓶子落至地面前,用手接住,这时水又从小孔射出来。再竖直上抛时,也会观察到水不溢出。再下落时,又会看到没有水从小孔射出。
3演示反冲运动
可乐瓶,带气门芯的橡皮塞,打气筒,酒精,带夹子的铁架台。在瓶内倒入少量酒精,橡皮塞塞紧可乐瓶,用打气筒打气,用打气筒往瓶中充10~15次的空气后,将充足空气的瓶放在水池中的水面上,然后旋松气门芯的螺丝,使气体放出,会观察到多功能饮料瓶,在水面上快速地前进着。
看完这篇文章,我感受颇深,这是物理教师教学开发能力的体现,作业一名高中物理教师,引导学生利用身边的丰富资源进行教具和学具的制作进行自主研究性学习是我们迫在眉睫在学习和提高的能力。
第五篇:小实验在物理教学中的作用
小实验在物理教学中的作用
实验是我们最喜欢的一种教学方法,也是学生最喜欢的一种学习方法。除了演示实验和学生实验之外,其实教师和学生在教与学的过程中开展得更多的还是小实验。小实验不受时间和地点的限制,可以在课堂上、课后甚至在家里开展。可以利用日常生活中的常用物品和工具,自制各种各样简单的仪器。在亲历亲为中,学生观察操作都比较自由,容易触发其创新潜能,带来意想不到的效果。小实验虽然显得不太正规,但并不意味着可草率行事,这里仍然包括一个积极思考、认真探索的科学思维过程。因此小实验的开展可以激发学生学习物理的兴趣,巩固学生对物理知识的掌握,提高学生的实验操作技能,培养学生的科学创新能力。
一、小实验可以激发学生学习物理的兴趣
物理是一门以实验为基础的科学,如果离开实验,离开生活,那么学生总会有“一学就会,一听就懂,一做就错”的深刻体会,使一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪。而小实验,可以让学生体会亲自动手亲自实践的乐趣,激发学生学习物理的兴趣,认识到物理知识在实践中的应用,增强他们学好物理的信心。
在“科学之旅”这节课上,为了激发学生的学习兴趣。我将矿泉水瓶从中部剪开,用上部的漏斗和乒乓球做了两个小实验。先是将漏斗倒置,将乒乓球放在里面用手托住,分别向瓶口吸气和吹气,并将手指移开,发现乒乓球均不下落。学生们对吹气时乒乓球不下落感到不可思议,从而大大的激发了学生的求知欲。另外,我又将漏斗(瓶口加盖)正放过来,将乒乓球放于漏斗中,向瓶中倒水,可以看到球浮在水面并随水位上升,然后我将水倒掉,将球置于漏斗中(将瓶盖取下),再往瓶内倒满水,会看到球没有上浮,将瓶盖拧上或用手轻轻堵住瓶口,乒乓球马上上浮,学生们感到迷惑不解,学习的积极性也被调动了起来。此时学生们已是跃跃欲试了,因为他们会觉得这么简单的仪器,就可以做这么多的小实验,认识到物理应该是来源于生活,学习物理也应该是一件既有意义又非常有趣的事情了。在以后的学习中,学生也会自己亲自做许多的小实验来探究物理的奥秘了。
在平时的教学中,我经常利用一些随手可做的小实验来进行教学。用“土电话”的游戏使学生在学习的同时体会到合作的快乐;“手影游戏”、“纸锅烧水”使学生体会到魔术的神奇;“瓶口吞蛋”、“叉鱼游戏”让学生感受到了大自然的魅力;让两个学生“模拟平面镜成像”使他们感悟到科学的严谨;用“拔河比赛”的游戏来使学生明白拔河比赛实际上比的是什么;我还让学生在课后用蜡笔或彩笔做“颜料的混合”实验、用一盆水和一面平面镜做“光的色散”实验、用密度不均匀的糖水来观察“海市蜃楼”、用放大镜会聚太阳光点燃火柴等等实验来激发学生的学科情感,调动学生学习的积极性、主动性。由于学生学习物理的兴趣非常浓厚,所以在课后,学生进行了许多小制作,比如自制了“蜡烛跷跷板”、“潜水艇模型”、“水果电池”、“潜望镜”等。学生在实验中发现:每一个实验的成功都来之不易,每一个实验都会给自己带来新的收获,都会有新的发现,极大地激发了学习物理的兴趣。
二、小实验可以巩固学生对物理知识的掌握
每个小实验都包含着相关的物理知识,小实验的实施过程就是对知识的再现和再学习过程。通过一些课上课下的小实验,学生能够更进一步加深理解物理知识与物理规律,提高学习效率。
在学习光的直线传播后,我让学生课下用罐头盒做小孔成像实验,绝大多数同学课后都有制作,而且收获还不小,学生不仅从实验中知道了小孔成像的原理,而且观察到了成像的性质,更让人惊喜的是,很多同学还通过自己的探究得出了像的大小与烛焰到孔的距离以及盒的大小(屏到孔的距离)关系的结论,为后面的凸透镜成像实验的教学打下了良好的基础;在变阻器的教学之后,要求学生做“自制滑动变阻器来控制小灯泡的亮度”的小实验,来加深滑动变阻器原理的理解,有的学生还设计出了能将灯泡完全调灭的电路,更好的理解了部分短路的规律;“音调可变的哨子”的制作可以让学生明白音调与振动快慢(空气柱长度和粗细)的关系;自制不倒翁来理解稳度与重心高度以及底面积大小的关系,明白不倒翁不倒之谜;“筷子提米”实验学生在做的时候不太好把握,有的学生将实验进行了改进,用纸杯、细沙、粗糙木棒(一次性筷子)很好的完成了这个实验,更进一步的理解了摩擦力与压力和粗糙程度的关系。
让学生自己触摸咽喉,体会声音是由物体振动发出的;两手相握,体会力是物体对物体的作用;手在桌面上推动,体会摩擦力的存在,随按压桌面压力的变化,体会摩擦力与压力的关系;将砂粒与黄豆分别从斜面上滚下来理解滚动摩擦比滑动摩擦小;通过绕几圈的实验来理解绳子的摩擦与绕的圈数有关;通过“大力士捍鸡蛋”的游戏来体会压强与受力面积的关系;硬币“跳高”比赛、机翼模型实验、软吸管竖起向上吹乒乓球、自制喷雾器等实验,体会流体的压强与流速的关系;堵住耳朵听课,体会空气是传播声音的介质;生熟鸡蛋的旋转、拍掉身上的灰尘、套紧钢笔帽、投递书本等可以认识理解惯性;让学生用两个弹簧秤互拉,来认识作用力与反作用力的关系,从而走出鸡蛋碰石头,石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力的认识误区;让学生课后在空气中和水中分别托一下铁块,认识到在水中下沉的物体也会受到浮力;通过吊着的苹果能否打到鼻子的小实验,理解能量的恒定律;讲大气压时,用两个吸盘模拟“马德堡半球实验”,我又将吸盘吸在黑板上,让学生感受垂直向外拉(克服大气压力)和水平滑动(克服摩擦力)所用力的区别,从而认识到大气压强很大„„
三、小实验可以提高学生的实验操作技能
小实验可以培养学生的实验习惯、科学态度和科学方法以及勇于探索的精神,从而提高学生的观察能力、实际动手能力,对实验操作技能的提高起到了重要作用。
观察能力是实验操作中最基本的能力。让学生观察指甲剪上有哪些杠杆?观察家里用具和交通工具在哪些地方应用了摩擦?分别用到了哪类简单机械?观察各种家用电器的铭牌来了解它们的额定功率;观察家庭电路和组成;观察灯丝粗细来比较它们电阻的大小等等。通过观察性的实验,不仅培养了学生的观察能力,同时也加强了课本知识与实际生活的联系,真正做到了物理与生活的很好结合。
一些测量类的小实验,比如测量自己的功率、测量自己站立时对地面的压强、测量大
气压的大小、利用电能表测小灯泡的电功率(也可测实际电压)等小实验,既可以培养学生对实验原理和测量仪器以及操作过程的正确把握,同时培养了学生分析问题和解决问题的能力。有许多学生在测出大气压后还分析了产生误差的多个原因,测量电功率时还计算出了实际电压。
小实验“自己会平衡的木棒”和“巧找薄板的重心”不仅复习了重心和重力方向等概念,还使学生学会了用悬挂法和支撑法(其实都是利用二力平衡)求不规则物体的重心,搞清楚“顶碗”、“走钢丝”等杂技技巧的道理。通过这些小实验增强了学生知识的迁移能力与实际应用能力以及操作技能。
另外如探究保温瓶的保温性能、观察家用冰箱每天消耗的电功等实验需要进行持续的观察、对比。它对培养学生的观察力、注意力、耐心、毅力等优良品质是很有作用的。特别是“探究单摆周期与哪些因素有关”这个实验,不仅锻炼了学生的耐心和操作技能,而且让学生更进一步理解了科学方法(累积法、控制变量法)在探究活动中的运用。
四、小实验可以培养学生的科学创新能力
在课外实验中,没有现成的器材,这就需要学生在实验过程中寻求性能相似的替代品,促使学生动手、动脑,这必将激发学生潜在的创造能力,培养其创新精神,而且实验过程中出现的问题一般也只能自己单独解决,这必然会增强学生的自主探究学习能力。
比如学生们用老花眼镜、近视眼镜的镜片分别替代凸透镜(装水的圆形酒瓶亦可)和凹透镜;用外面标上刻度的玻璃罐头瓶或玻璃杯替代量筒;用自制小天平甚至是测体重的电子秤测质量;用自制橡皮筋测力计或拉力计测重力;用玩具小车替代牛顿第一定律的小车;用废旧的牙膏皮作浮沉实验;用眼药水瓶和橡皮管做浮沉子;用自制的水气压计测量大气压„„通过学生动脑动手制作并做好一些小实验,培养学生的观察思考、动手创新的能力。
又如,利用注射器,你能做哪些实验?给你一个鸡蛋,你可以做哪些实验?再比如,给你一支削好的长铅笔,你能设计哪些物理小实验。(可探究“压强的大小与受力面积的大小的关系”;得出“力的作用是相互的”;用细铁丝绕在铅笔的一端或用图钉压入铅笔的一端,制成密度计来测量液体的密度;取出铅笔,增加铁丝匝数,使铅笔悬浮以至下沉,来探究物体浮沉的条件;铅笔芯粉末可起润滑作用;可用铅笔分别观察光的折射、反射和直线传播;用笔芯做成滑动变阻器,控制灯泡的亮暗;把漆包线绕在铅笔上制成螺线管,探究电流的磁效应;将铅笔沿斜面滚下,速度很快,将其沿斜面竖起滑下,却很慢甚至不能滑下,或者手掌贴住桌面移动和隔着铅笔移动,能说明滚动摩擦比滑动摩擦小得多;将铅笔一端放在口中,轻轻敲笔杆几下,再用牙齿咬住笔杆轻敲笔杆几下,感受骨传导比空气传声效果好等等)在这些小实验的设计与操作过程中,学生的创新思维和创新能力都得到了很好的培养。
我们在平时的教学中应该鼓励学生利用身边随手可得的现有材料进行实验探究活动和各种物理小实验,不仅能培养学生的兴趣,加深对物理知识的理解,而且从实验探究过程中体验科学过程,领悟研究方法,学会科学思维,提高操作技能和创新能力。