如果把物理學比作大廈,那么物理事實、公式、法則就是構成大廈的磚和瓦。跟大廈不是磚和瓦一樣,物理學也不只是公式和法則。物理學不僅有科學知識,還有科學過程,物理學是人類思想、觀念進步的結晶,充滿無窮的魅力。教師要引導學生認識到學習物理不僅僅是做書面習題,還要動腦動手做好物理實驗。然而在實際教學中,大多數的實驗因儀器不足未能完成,這跟許多物理教師對物理實驗主觀上不夠重視,未能因陋就簡創造條件,自制儀器和教具來完成大綱規定的全部實驗要求有很大的關系,其實我們物理教師應把生活中常見的物品引入到物理實驗中,這樣將會收到意想不到的效果。
一、巧用瓶子做物理實驗
1.瓶子吹泡泡
將吸管放入瓶口,用橡皮泥密封;將其他吸管與第一支吸管相接,形成一個長管;用一點色素染一下玻璃杯中的水;將瓶子置入大盤子,彎曲吸管,使它探入玻璃杯中;向瓶壁澆熱水,吸管會排出大大的氣泡;再向瓶壁澆冷水,染色的水會經吸管吸入瓶中。
2.演示失重現象、噴泉失射現象
取一只舊塑料瓶(如可樂瓶),在瓶的一端側壁上鉆幾個小孔,用手指堵住小孔,向瓶中裝滿水(向水中滴幾滴紅墨水,便于看得更清楚),松開手指,則水就會噴射出來,這是水的重量產生的壓強對瓶壁的作用。如果松開了拿瓶的手,讓瓶自由下落,這時可以看到水立即停止噴出,這是因為正在自由下落的水處于完全失重狀態,水層之間不再存在壓力,故水不會從孔中流出。
3.證明大氣壓的存在
撿一個空的易拉罐,在里面裝少量水,放在酒精燈上加熱至沸騰,然后用面團迅速堵住它的開口,讓學生仔細觀察現象,學生聽到“噼噼啪啪”的響聲后,會看到易拉罐變癟了,易拉罐為什么會變癟,這是誰的作用呢?此實驗不僅能證明大氣壓的存在,還能說明氣壓與溫度的關系。
二、巧用文具做物理實驗
1.鉛筆:鉛筆可以做滾動摩擦比滑動摩擦小的實驗;鉛筆兩端壓在左右手食指上,得出壓強與受力面積的關系;還可以當杠桿來用。
2.鋼筆:將鋼筆插入墨水中,按下膠管外的彈簧片,將膠管中的空氣排出一部分,松開彈簧片后墨水就被“吸”進了膠管中。分析可知,管內氣體被排出部分后,管內氣體壓強小于管外大氣壓強,在墨水液面大氣壓強作用下,將墨水壓進了膠管內,證明了大氣壓強的存在。
3.尺子:尺子改寫刻度后可以測量人的反應時間。
4.塑料筆桿:把家用自來水開關調到有一股細流,將塑料筆桿在頭發上摩擦,然后接近此細流,會清楚看到水流向塑料筆桿的方向彎曲。這既演示了摩擦起電,又說明了水能發生靜電感應。
三、巧用“玩具”做物理實驗
1.物體的上浮與下沉
把玻璃球放進水中,它們會沉在缸底,現在把橡皮泥做成球放進水中,橡皮泥球也下沉了。從水中撈起橡皮泥和玻璃球,把橡皮泥做成一條小船。把橡皮泥放回水中,現在它漂起來了!這條小船比球大,所以它能向旁邊排開更多的水,這就意味著小船從水中得到了更大的推力。加上這種玻璃球“貨物”,船在水中下降了一些,但仍然漂著。滿載貨物的能輪船漂浮在海面就是這個道理。
2.噴氣氣球
把細繩穿過吸管;再將細繩豎直系在屋中,把兩條膠帶粘在吸管上,用泵把氣球吹大,抓緊氣球的頸口部,把它粘在膠帶上;氣球口朝下,放開氣球,它沿著細繩高速沖上去,同時一股氣流從氣球頸口部噴出來。
3.“馬達”的妙用
很多小孩都玩過賽車,里面的馬達在物理中就是電動機,可以用它組裝很多實驗器材。如做成小風扇、小吊扇,用彈簧秤提著小吊扇,讀出小吊扇旋轉前后的讀數,可以說明力的相互作用,還能說明動量守恒定律。
四、巧用其他常見用品做物理實驗
1.用硬幣做的實驗:硬幣在表面張力的作用下停留在水面。
2.包裝用的塑料泡沫、塑料袋也可以做摩擦起電等很多演示實驗。
3.將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態,最終沉入杯底。
五、竹、桿、沙石泥土等資源在物理實驗中也可以派上大用場
這些隨處可見,平常得不能再平常的東西,在物理中也能發揮它的作用。比如竹子可以用來做小孔成像、物體的形變與彈力關系的實驗等。桿可以用來講解杠桿的原理。在沙石泥土表面可以演示壓強大小的決定因素,摩擦力大小的決定因素等。
總之,我們身邊可以做物理實驗的物品比比皆是,只要我們有心,認真研究,善于動腦,勇于探索,這些不花錢的低成本實驗資源是大有作為的。很多物品通過教師和學生的巧妙設計,就能充分發揮它們在物理實驗中的作用,從而利用它們來創設有趣的物理教學情境,啟迪學生思維,激發學生的學習主動性和積極性。
(責任編輯 黃春香)