趣味小實驗
——全方位的收獲

唐山市七十五中學 劉麗艷

趣味小實驗
——全方位的收獲

唐山市七十五中學 劉麗艷

物理來源于生活又服務于生活，生活是物理這一學科起源并得以發展的基礎，教師作為人類文明的傳承者應該把學科的意義及早滲透到學生的思想中，使其形成積極主動的學習狀態。物理這一學科最大的特點就是以實驗為基礎，每一條科學理論的得出都是科學家做了大量的觀察試驗才能得出的。如果物理課堂只傳播理論而沒有或缺乏實驗必定索然無味，不但不能激發學生的學習興趣反而讓學生感到厭煩，傳統教學模式下的正規實驗有種“興師動眾”的疲憊，本人認為其實大可不必拘泥于任何形式，隨時可做的“趣味小實驗”即可達到激發興趣的效果，“趣味小實驗”是指以簡單、生動、鮮明、新奇的實驗現象來引發學生興趣的一類實驗，如聲現象中的“木條聽診器聽心跳聲”，“土電話傳聲”，“自制水瓶琴”等；光現象中的“用水透鏡點燃火柴”，“自制簡易潛望鏡”，“自制三色陀螺演示光的合成”等；熱現象中的“燒不壞的手帕”，“人造小雪景”等；電現象中的“怒發沖冠靜電實驗”，“用高壓感應圈模擬雷擊實驗”，“用一段漆包線和一個永磁體自制小電動機”等；力現象中的“水火箭實驗”，“吹不落的乒乓球”，“利用回聲測教學大樓與你的距離”，“用自制三棱鏡觀察太陽光的色散”，“自制水果電池”，“自制簡易滑動變阻器”，“用注射器自制潛水艇模型并演示其沉浮過程”，“自制密度計測鹽水密度”等等。為了激發學生的實驗興趣，可以組織學生對實驗結果進行評比，對實驗中出現的故障進行討論，讓學生在課堂上展示他們的成果。這類實驗對于激發學生的探究興趣，培養學生的動手能力，提高學生的科學素養具有重要的作用。只要我們多動腦，生活中到處可找到趣味小實驗的材料，而且學生動腦尋找材料的過程也是發現生活中到處存在物理及物理來源于生活的道理，只要設計的合理，制作及討論的過程中也對知識有了全方位的認識。以下是我帶領學生自備材料自己動手制作電動機模型的過程，現陳述如下以明觀點。

一、實驗目的

1. 在已有理論前提下經歷制作模擬電動機的過程，了解直流電動機的結構和工作原理。

2. 通過了解物理知識如何轉化成實際技術應用，進一步提高學習科學技術知識的興趣。

3. 體驗科學研究與生產的歷程，提高科學素養。

女孩子玩過洋娃娃，男孩子玩過小汽車，大家知道這些電動玩具是怎樣動起來的嗎？其實你也可以自己制作電動玩具的，不信嗎？動手做一個簡易電動機，你就會有點兒了解了。

二、制作材料（課下自備）

塑料泡沫一塊（充當底座），大小適當的小木塊，直徑0.4mm左右的漆包線2—2.5m的1根，適當長度硬鐵絲兩根（例如拉直的曲別針），電源（1-2節干電池），磁塊（自備過程也是發現問題的過程，比如有的同學用玻璃擦里面的小磁塊疊放在一起效果很好），導線兩根。

由于理論具備，也看過模型，所以制作方案很快形成，但用自制電動機進行演示實驗時，學生觀察到通電線框在磁場中會轉動，但不能持續轉動下去，這是怎么回事呢？教師再次通過計算機多媒體的動畫展示：通電線框在磁場中的受力情況、轉動情況，以及轉過平衡位置后，受力阻礙它的繼續轉動情況。此時學生發現問題：主要放到線框的制作上。教師借機提問：兩端漆皮全刮去，行嗎？教材中要求將一端刮去半周，有何用意？針對這些問題，讓各學習小組展開討論交流加以改進。

三、評估交流

大家能談談，我們自制的“小小電動機”的不足之處嗎？讓學生充分發表自己的看法。教師點撥：重點把學生引導到下面的思路，我們自制的“小小電動機”與前面談到的通電線框的裝置相比，作了改進，將一端漆皮只刮去一半，使其轉動過程的半周斷電，不至于阻礙線圈繼續轉動，但只有半周獲得動力。如何使后半周也獲得動力呢？學生利用前面學過的“受力方向與電流方向、磁感線方向有關”知識，不難得出答案，即：線圈剛轉過平衡位置就立刻改變線圈中的電流方向。

四、最后得出制作方法

（1）轉子的制作。用直徑為0.4mm左右的漆包線在適當大小的方木塊上繞若干匝，兩端的導線從線圈正中水平拉出，充當轉軸。其中一端用小刀把絕緣漆全部清理干凈，另一端一半部分去掉絕緣漆。

（2）定子的制作。適當長度的兩根硬鐵絲作支架，插在塑料泡沫上，與轉軸接觸的地方彎成狐線。

（3）調平衡，把轉子放到支架上，讓它在水平位置靜止。

有的小組改進后的電動機仍不轉動，于是進行了反復討論與改進最后總結出不轉的幾點原因：

1. 電路原因：

①轉軸與支架接觸不良。處理辦法：用小刀將轉軸表面徹底刮凈；

②電流太小。處理辦法：換新電池或增加節數；

③線圈斷了。處理辦法：重新制作線圈；

2. 磁場原因：磁體磁性太弱。處理辦法：換用強磁體。

3. 機械原因：線圈被卡住、轉軸與支架接觸太緊，線圈的軸受到的摩擦太大。處理辦法：調整支架上端的弧度使轉軸與支架的接觸松緊適度，既要接觸良好，又要盡可能地減小摩擦，以保證轉軸的正常轉動。

4. 位置原因：線圈剛好處在平衡位置。處理辦法：用手助動，使線圈越過平衡位置。

五、德育教育

實際的直流電動機是通過換向器來實現這項功能的。讓學生明白，從實踐到理論，需要走一段艱難又曲折的路，同樣，從理論到實踐，仍然需要付出艱苦的勞動，這種勞動包含了人類的創造與發明

六、課后作業

你知道生活中哪些地方用到電動機嗎？課下自己到生活中去發現并記錄下來與大家交流。

課下學生告訴我，通過這次制作過程他認識到了原來我們學習的物理與生活是分不開的，科學知識是人類進步的工具，他更加熱愛這一學科，更加敬仰偉大的科學家，而且遇到相關的練習題時以前百思不得其解，現在居然很輕松就知道答案了。