巨杰
物理學是一門以實驗為基礎的科學.實驗是物理教學的主要手段之一,是培養學生觀察能力、創新能力和科學探究精神的重要途徑.做實驗的目的,并不只是讓學生學會操作,而是要求學生熟悉實驗原理,受到啟發,點燃創新的思維火花.對于教材中一些較難操作的,或效果不明顯的實驗,教師可以大膽改進,根據課程標準提倡的“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念要求,利用學生熟知的文具、生活用品,甚至是廢舊物品自制實驗器材,使學生感到親切,同時也能引導學生在課外利用身邊常見物品主動做實驗,讓學生充分體會到“生活中物理無處不在”,激起動手動腦的欲望.
一、巧用易拉罐做物理實驗
1.演示固體可以傳遞聲音.用鐵釘等尖銳的物品在兩個空的易拉罐底部中心處各鉆—小孔,用一根長棉線通過兩個小孔將兩個空易拉罐相連就做成一個“土電話”.讓一個學生在一端對著易拉罐發聲,另一端的學生就能聽見聲音,說明聲音能在固體中傳播.
2.研究樂音的音調高低.將7個相同的空易拉罐分別裝上深度不同的清水,然后按水面由低到高依次排列好.用一小木棒輕輕敲打,發出音調由高到低的不同聲音.
3.研究易拉罐的材料是否導電.將空易拉罐連接到由電源、導線、開關、小燈泡組成的串聯電路中,閉合開關后觀察燈泡的發光情況.如果燈泡發光,則說明易拉罐的制作材料是導體;反之,則易拉罐的制作材料是絕緣體.
4.測平均速度.取一個空易拉罐,一個斜面、一把刻度尺、秒表和金屬板.讓易拉罐從斜面頂端滑下,用秒表測出時間,用刻度尺測出易拉罐所通過的路程,利用速度公式可以求出易拉罐在該路程中的平均速度.
5.演示力的作用效果和物體的慣性.用手朝不同方向推易拉罐使其運動,根據其做不同的運動說明力可以改變物體的運動狀態;用力捏一空易拉罐使其不同程度地凹陷,說明力可以改變物體的形狀;用手將一空罐扔出,離開手后罐仍繼續朝前運動,說明物體具有慣性.
6.研究滑動摩擦和滾動摩擦的不同.放在傾斜的木板上分別將空易拉罐橫放(口向左或右放置),使其從某固定的位置由靜止滾下.然后將空易拉罐豎放(口向下或向上放置),使其從某固定的位置由靜止滑下,比較兩次運動的快慢情況,從而得出結論:用滾動摩擦代替滑動摩擦可以減小摩擦.
7.研究液體內部壓強與深度的關系.用鐵釘在一空易拉罐不同的高度上扎眼兒,然后往罐里裝水.比較裝水后水在不同位置噴射距離的遠近,并得出結論:液體的壓強隨深度增加而增大.
8.證實大氣壓強存在.將一正在燃燒的棉花團放進空易拉罐中,棉花的燃燒將易拉罐中的空氣消耗,此時,外界的大氣壓就顯出威力,將易拉罐壓癟.因此,得出結論:大氣壓是真實存在的.
二、利用鉛筆做物理實驗
小小鉛筆的自述:我在太陽底下一站,身后就能留下影子,說明光在同種均勻介質中是沿直線傳播的.同學們把我插入盛水的玻璃杯中,你們就能看見我的身體變得彎曲,其中水中部分的我往上折了,說明光的折射現象.我站或躺在亮處,同學們就能看見我,說明了光的反射現象.同學們用我打一下你們自己的手,不僅我會“痛”,你們也會“疼”,說明物體之間的力是相互的.同學們把我的筆芯串聯在電路中,外加一個滑片,在我身上滑動,我就變成了一個簡易滑動變阻器.同學們用相同的力壓住我的不同部位,則手指的凹陷程度不一樣,壓我尖端的手指凹陷程度要深一些,說明壓力相同時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯.
三、簡單器材的震撼效果——覆杯實驗
利用玻璃杯和紙片或塑料片這些生活中常見的物品,可以做大氣壓的實驗.在教學中,教師可以拿出課前準備的一個玻璃杯,其中裝滿水(滿而不溢),在其上蓋一張紙片(大于杯口),并提出問題:“如果將杯口倒置,結果會如何?”學生回答:“水會流下來.”然后將杯倒置,杯中的水一點也不灑落.學生的認知與實驗現象有了沖突,學生驚嘆不已,對這個現象產生濃厚興趣.此實驗拉近了物理與生活的距離,使學生覺得生活即物理,物理實驗并非是高高在上、遙不可及的,生活中的瓶瓶罐罐都是極佳的實驗器材.
總之,利用廢棄的易拉罐、小小的鉛筆等不起眼的生活用品居然可以做有關力學、聲學、熱學、光學、電學等實驗,學生情緒高漲,對物理的畏難情緒一掃而光.只要教師不斷地引導學生進行探究實驗,使他們有意識地將物理知識應用到實踐中,就能提高物理實驗教學的有效性,實現“從生活走向物理,從物理走向社會”.