中學物理教具(學具)設計與制作

摘 要:隨著新課程標準的全面貫徹實施，傳統的實驗儀器已跟不上教材變化的需要。新的中學物理教材新增了大量的演示實驗。由于儀器的開發相對于課本而言，具有明顯的滯后性，一時不能滿足教學的需要，教具(學具)的設計與制作已成為填補這一空白的重要手段。

關鍵詞:物理 教具 設計 制作

中學物理教具(學具)設計與制作的研究發揮的作用很大。這可以充分發揮教師的創造力;可有效鍛煉學生動手探究的能力;可有效化解教學重難點。優秀的自制教具(學具)能在更大范圍的教學中得到應用和推廣。

一、教具的設計與制作方法

1.教具設計要求

1.1啟發性

制作的教具應該有豐富的物理學思想，有啟迪學生的思維，有利于培養學生的創造能力。如果制作的教具很復雜，學生看了實驗卻一無所知、一無所獲，那就不成功。制作的教具，一定要讓學生能看懂它需要演示的物理道理。

1.2趣味性

制作的教具做實驗，如果像魔術一樣，激發學生的好奇心，發揮他們的想象力，最終搞清物理原理，就可以使學生對物理產生興趣，就可以產生積極效果。

1.3經濟性

制作的教具要少花錢或不花錢，這樣教具成本低，可以減輕學校經濟負擔，只要起到演示效果就行。提倡“壇壇罐罐制教具，拼拼湊湊做實驗”。

1.4耐用性

制作的教具要結實、經久、耐用。不要做一次兩次實驗，教具就壞了，扔了。

1.5直觀性

教具是用來演示物理現象給全班同學觀察的。要求學生觀察的現象，讀數、參數的變化等要明顯，因而制作的教具尺寸要大，要簡單明了，不能做成袖珍式。

1.6安全性

制作的教具必須有很好的安全性穩定性。不能有毒、有害、有放射性、不能發生爆炸、不能有鋒利的邊棱。使用220V電壓的儀器，要有漏電保護器等等。

2.教具制作要求

2.1要緊貼中學物理教材。不要脫離中學物理教材。

2.2要抓住點滴進行改進。

2.3要從實際出發量力而行。

二、教具制作材料來源

制作教具的材料應該是日常生活中常見的廢舊材料、廢舊物品，不要什么都去買，從經濟的角度出發，盡量少花錢、多辦事。

三、教具制作案例

(一)探究焦耳定律演示實驗

1.教具簡介

在橡皮塞上插上兩個電極(粗銅絲)，電極下方接電阻絲，皮塞中間插入一根較長的玻璃管。玻璃管中吸入1厘米高有色水柱(水中滴墨水或紅水)。將塞子塞緊燒瓶口。當通電時，電阻絲發熱，瓶內空氣溫度升高，空氣膨脹，使水柱上升。此實驗直觀明顯，見效很快，一班級學生都能看得見，也可節約課堂時間。初三教材中(蘇教版 9年級7冊P14)燒瓶內放的是液體，電阻絲加熱慢。橡皮塞中間插的是溫度計，溫度上升得慢，能見度低，只限于講臺附近的少部分同學看見，中后部學生根本看不見溫度計溫度變化。

2.教具裝置及工作原理圖

3.實驗方法

(1)通電一定時間后切斷電源，分別觀測不同電阻絲所在瓶中空氣溫度的變化。

(2)保持通電時間相同，調節滑動變阻器改變通過電阻絲的電流大小。觀測其中一根電阻絲(如鎳鉻合金絲)所在瓶中空氣溫度的變化

(3)延長通電時間，觀察瓶中空氣溫度的變化。

4.實驗結果

1840年英國科學家焦耳通過實驗研究發現了:電流通過導體時產生的熱量與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與通電的時間成正比。這個規律叫做焦耳定律。

(二)硬木板形變

實驗設計思路:初二教科書上的塑料板形變、彈簧形變很明顯，但硬木板、硬的物體受力是否發生形變?借助光斑發生位移放大，有利于學生知道硬的物體也能發生形變。高一物理課本里“顯示微小形變的裝置”操作繁瑣，如果改用這個裝置，簡單易行，效果明顯。

1.實驗器材:激光手電筒，硬木板，小木塊，鐵片，木螺絲，小鐵夾，小起子

2.實驗原理:利用激光手電筒形成的光斑移動把形變放大。

3.實驗操作:

(1)在硬木板一端，用鐵片、木螺絲把激光手電筒固定好。

(2)在水平桌子上，用一個木塊墊在有手電筒一端木板下放。

(3)用小鐵夾把手電筒開關夾緊(電路接通)，激光照在黑板上形成光斑。

(4)用力壓木板，激光在黑板上形成移動的光斑，說明木板發生形變。

作者單位:江蘇省淮安市淮陰區漁溝中學