關于初中物理低成本演示實驗的研究與開發

重慶市萬州新田中學(404027)

程思明●

關于初中物理低成本演示實驗的研究與開發

重慶市萬州新田中學(404027)

程思明●

物理作為一門具有實驗性質的學科，教師利用常用的物理實驗器材，來開發低成本的物理實驗資源并有效應用在物理教學活動中，不僅是實現義務教育新理念的重要途徑之一，而且還有效避免學校實驗室器材缺乏的情況.綜上所述，本文將結合滬科版初中物理教材來對低成本演示實驗進行開發與分析.

初中物理；低成本；演示實驗；開發

低成本物理演示實驗器具是指教師利用生活中常見的低廉材料來進行自制物理演示實驗器具，目前我國的經濟發展非常迅速，教學條件也逐步增高，導致部分教師忽略了自制演示實驗器具對于物理實驗教學的重要性.因此要將教師自制演示實驗器具的能力提高上來，不能完全被新式實驗儀器所取代.

一、自制溫度計開發方案與實施策略

首先教師可以取一只干凈的透明玻璃藥瓶，在藥瓶內先裝滿酒精并滴進適量的幾滴紅墨水，通過搖勻后，使整甁內的液體變為紅色.隨后教師可以取一只水筆中性筆芯，并把筆芯當中的墨水清理干凈，將其中一端插入藥瓶后將其密封，這樣便成了自制溫度計的最初形態.教師在上課的時候可以利用這一儀器去測試不同溫度的水，并且可以明顯觀察到液柱的高低變化.該器具制作的物理原理是利用了液體熱脹冷縮的現象，并將其進行有效放大，有效地把抽象化為具象，同時在演示實驗的過程中讓學生深刻理解溫度計的工作原理.

二、液體壓強演示器開發方案

首先教師取一只干凈的礦泉水瓶并將其剪成兩部分，我們要利用礦泉水瓶的上半部分來進行器具的制作.拿到水瓶上半部分之后，在靠近瓶蓋約2cm的位置鉆3個小孔，孔1、孔2要距離瓶口2cm，孔3距離瓶口的距離為4cm.在制作液體壓強演示器的過程中我們同樣要準備干凈的水筆中性筆芯，將筆芯剪成3段，每段長約1cm，然后分別插入礦泉水瓶的三個小孔之中，筆芯與瓶身空隙的位置可以塞入橡皮泥來進行密封.儀器的制作已經完畢了，那么在演示實驗的過程中可以將儀器內灌入一定量的水，三個孔可以向外進行噴水，因為三個孔的不同深度導致水的壓強不同，學生可以觀察到三個水柱噴射的強弱，同時也可以直觀地感受到水在各個方向的噴射途中均有壓強的影響.教師做完演示實驗之后，可以把器具分發給學生，讓學生自己做實驗并進行細致觀察，這樣一來不僅可以突破深度關系與液體壓強的這一物理教學難點，而且學生還能很好地感受到同一深度的液體在不同方向的情況下壓強是相等的.

三、慣性演示器開發方案

教師可以取用一張信箋用紙將其折成一個條狀矩形環，同時取一只干凈的空礦泉水瓶，將折好的矩形環以直立的方式立在已經去掉瓶蓋的水瓶瓶口，在矩形環的上方加放一枚一角錢硬幣.做好之后，在演示實驗的過程中，教師用手迅速地彈開矩形環，可見硬幣由于慣性原理和受到重力影響直直掉進礦泉水瓶內，在讓學生理解慣性物理知識的同時，還增加了一定的趣味性，使學生對于物理實驗的投入度增高.

四、聲音在真空中傳播演示器開發方案

在此物理演示實驗器具制作的過程中，教師要準備一個電子生日蠟燭，其在網上或是蛋糕店處均可以很低廉的價格買到.首先將電子生日蠟燭中可以發聲的芯片抽出，另外還要準備一只醫用注射器，在對注射器進行操作的時候要注意安全，將其針頭處理妥當，并將抽氣柄取出.接下來教師用細線的兩端連接發聲芯片與抽氣柄的橡膠塞.這時可以將發聲芯片塞入注射器當中，抽氣柄裝回注射器之內，這樣一個簡便的聲音真空傳播演示儀便制作好了.教師在課堂上進行物理演示實驗的時候先將注射器內的空氣盡量全部排出，并用橡皮泥堵住抽氣口，最后再拉動抽氣柄，以這樣的方式來演示聲音在空氣中的傳播情況.相對于采用空氣罩儀器來演示實驗的效果來說，此自制裝置的原理明顯，而且更加有利于學生們的觀察學習，同時成本極低只需要一個生日電子蠟燭以及一只注射器.

五、潛水艇原理演示器開發方案

潛水艇原理是滬科版物理教材的重點內容同時也是中考當中的重點題型，學生對于潛水艇原理的相關物理知識經常會混淆，如果不能很好地觀察相關實驗，在做題的時候就不能有很好的解題思路.因此制作潛水艇原理演示器，可以幫助學生在遇到此類物理題的時候更加游刃有余，也不會感到題型的陌生.教師可以取一只透明的細口塑料瓶，在瓶蓋處鉆兩個小孔，并取一只干凈的中性筆芯并將其剪成一長一短兩截，插入鉆好孔的瓶蓋中.最后取一段長度合適的橡膠管，并與長的筆芯連接，另一端連接注射器的注射口處，并用鋁絲加重.在演示實驗的過程中，教師通過對注射器進行抽拉來吸取或排出空氣，來對瓶子進行很好的上浮下沉控制.

要想進行有效的初中低成本物理演示實驗，教師首先要從制作低成本器具來進行入手，其因取材更接近于生活而且制作簡單兩大優點，可以有效地節省演示實驗的成本，同時通過教師利用自身物理知識的親手制作，也可以為學生帶來更加直觀的實驗感受以及對于物理實驗原理的掌握程度.廣大物理教師都應該加大中低成本演示實驗在初中物理教學中的應用，不僅可以方便自身的教學內容，而且還可以讓學生在輕松愉快的實驗環境中學好物理知識.

[1]李慧. 自制教具,開發低成本物理實驗[J]. 試題與研究:教學論壇, 2016(10):15-15.

[2]陳先鋒, 宋景萍, 孫麗萍,等. 初中物理低成本演示實驗的研究與開發[J]. 赤峰學院學報(自然版), 2015, 31(4):269-271.

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