巧用物理小實驗深入探索“彈力”知識

蔡忠義

(江蘇省寶應縣曹甸高級中學，江蘇 揚州 225813)

巧用物理小實驗深入探索“彈力”知識

蔡忠義

(江蘇省寶應縣曹甸高級中學，江蘇 揚州 225813)

彈力是高中物理學習過程中較難的一部分知識點，是物理學科三種常見力之一，高考的《考綱》中對于此部分知識點的掌握也有明確的考察要求.實驗是學習高中物理的一個良好途徑，更是幫助學生學習“彈力”難點知識的關鍵.為了幫助我們的學生更好的學習彈力這部分知識難點，教師可以通過在課堂上引入一些常見的家庭小實驗來幫助學生理解認識彈力.

高中物理；家庭小實驗；彈力教學

《彈力》是力學基礎的核心內(nèi)容之一，學生在學習《彈力》這部分知識時，正處于從初中物理向高中物理跨越的階段，大部分學生在思想上還尚未接受高中物理的學習探索模式.所以，這時就需要我們的教師同仁在課堂中融入一些常見的家庭物理小實驗，幫助學生更快更好的接觸此部分知識點.

1.“彈力”小實驗的設計指導思想

《彈力》是高中物理新課程(必修一)第三章第二節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)教材中的文字敘述比較簡潔并且配有大量的插圖，在課堂上建議教師采用根據(jù)教材圖文講述知識點并且配上常見的家庭小實驗幫助學生輔助理解的教學模式.關于《彈力》的教學目標的設定是要讓學生了解形變和彈性形變，并且能識別形變.了解彈力產(chǎn)生的條件，判斷有無彈力以及彈力的方向.本節(jié)的重點是彈力產(chǎn)生的原因以及彈力的方向，難點則是在常見情況下彈力方向的判定，在教學課堂中，可以根據(jù)本節(jié)的重點、難點相應的設計生活中常見的實驗，通過實驗引出形變、彈性形變和彈力的概念，以實驗的方法讓學生更好的理解彈力產(chǎn)生的原因和彈力產(chǎn)生的方向.

2.巧用小實驗解決“彈力”難點

(1)形變與彈性形變 教師可以利用課前的教學準備，將細鐵絲、海綿墊、橡皮泥準備好，用作教學用具.教師在正式上課前，可以將班級同學以小組為單位進行分組，以小組為單位進行實驗.教師給每個小組分發(fā)一根細鐵絲，一團橡皮泥，要求學生根據(jù)彈簧的形狀自己動手制作一個簡易小彈簧.在繞制成彈簧以后，要求每個小組成員輪流輕輕按壓，拉伸所制作的彈簧，感受彈簧在被拉伸或壓縮的同時，手感受到的力的作用，并且觀察在被按壓或者以后，彈簧有何變化.用大致相同的按壓力度與拉伸力度受力于橡皮泥與海綿墊，同樣觀察橡皮泥與海綿墊的外形變化，以及手是否感受到力的作用.讓學生在實驗中親身感悟，得出物體形變的概念，即物體的形狀或體積的改變.利用兩個生活中顯而易見的形變現(xiàn)象作對比，讓學生清楚能形變的不同種類，即可以恢復原本形狀的叫彈性形變，不能恢復原狀的形變叫做非彈性形變.

(2)巧妙實驗放大形變 學生在通過之前的實驗接觸到形變與形變的種類以后，緊接著教師要通過巧妙的小實驗認識到有些形變的量可能肉眼并不會觀察到.在這里可以給每個小組分發(fā)一個扁平的玻璃瓶，將瓶中裝滿水后，用橡皮塞封口以后插入一根內(nèi)徑較小的玻璃細管，讓組內(nèi)學生標記玻璃管剛剛插入時管內(nèi)的水位位置，分別用手按壓玻璃瓶的不同位置，讓組內(nèi)同學觀察管內(nèi)液面的升降，并以此來判斷在按壓玻璃瓶的同時，玻璃瓶是否發(fā)生了形變.這時學生可能會心存疑惑，肉眼觀察下的玻璃瓶并沒有發(fā)生形變，可是管內(nèi)的液體的水位為何會上升？此時，教師就需要將實驗現(xiàn)象同課本知識聯(lián)合起來，在為學生解釋這一現(xiàn)象的同時，引導學生了解物體在受到外力的時候，體積不一定會發(fā)生變化，但是一定會產(chǎn)生形變，即使這些形變我們?nèi)庋塾^察不到，但它依然會產(chǎn)生.

(3)彈力產(chǎn)生條件以及原因 彈力產(chǎn)生的原因的教學實驗按照傳統(tǒng)的教案來看，具有一定的學科專業(yè)性，學生理解起來有一定的難度，在這里不妨對其做相應的改動.教師取常見的兒童玩具車模型兩輛，將車頭一端固定上掛鉤，將第一輛車的掛鉤上固定上簡單彈簧，將彈簧的另一端固定在垂直于地面的豎直墻面上，第二輛車車頭前的掛鉤一段固定上橡皮泥，橡皮泥的另一端同樣固定在墻面上.此時，用手推動小車向墻壁的反方向做運動，松手以后會發(fā)現(xiàn)第一輛車小車會被拉長的彈簧重新拉回距離墻面很近的地方，而第二輛車在松手后卻紋絲不動.在引導學生分析實驗所表述的現(xiàn)象以后，很快就會得出彈力產(chǎn)生的兩大條件：直接接觸并且發(fā)生形變(彈性形變).

3.相關注意事項

教師在開展這些小實驗時要注意到以學生為主，讓學生在自己動手實驗的基礎上找尋“彈力”知識相關的重點與難點.并且，不應當一味地按照教案設計的實驗原封不動的去取材，可以靈活機動的選取實驗材料，比如在探究彈力產(chǎn)生的原因試驗中，也可以使用電燈泡等常見物體代替灌水的氣球.在實驗的過程中，還要引導學生在試驗中學會思考，學會總結，只有這樣才能在達到教學目的的同時，提高學生的動手創(chuàng)新能力.

通過家庭小實驗，拉近了物理學科同生活之間的距離，學生也能夠參與到對于生活常見現(xiàn)象的理解過程中，增強對物理理論知識難點的理解.教師應當在今后的教學過程中更加重視實驗課的教學，利用生活中的小實驗激發(fā)學生對于物理學科的學習興趣，提高物理教學的教學效率.

[1] 周碧云.新課程下高中物理實驗復習方法探討[J]. 實驗教學與儀器,2017(04).

[責任編輯：閆久毅]

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1008-0333(2017)30-0067-01

2017-07-01

蔡忠義(1971-)，男，江蘇寶應人，大學本科，從事高中物理教學研究.