對(duì)“探究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

趙志賢

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；演示實(shí)驗(yàn)；壓力；作用；效果；改進(jìn)；

優(yōu)點(diǎn)

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）21—0121—01

演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)和手段，演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象要明顯，易于觀察，體現(xiàn)直觀性，才能讓學(xué)生看得清楚，識(shí)得透徹。人教版八年級(jí)物理課本上的第九章第一節(jié)內(nèi)容“壓強(qiáng)”中，“探究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)”的演示實(shí)驗(yàn)，在理論上是可行的，但是在實(shí)際操作中，我發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)存在著很大的問題。下面，我將原實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行說明。

一、 課本上原實(shí)驗(yàn)及存在的問題

1. 課本上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

如圖1甲那樣，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上，再如圖乙那樣，在桌上放一個(gè)砝碼，再把小桌翻過來。注意三次實(shí)驗(yàn)時(shí)泡沫塑料被壓下的深淺，這顯示了壓力作用的效果。甲、乙、丙三圖所示的實(shí)驗(yàn)中，泡沫塑料受到的壓力相同嗎？三種情況下，泡沫塑料的受力面積、壓力的作用效果是否改變？

想一想，壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？

該實(shí)驗(yàn)就是要讓學(xué)生仔細(xì)觀察：甲、乙、丙三種情況下泡沫陷下去的深度，從深度的深淺上體現(xiàn)壓力作用效果的明顯程度，通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出其影響因素，再通過控制變量法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，從而歸納總結(jié)出壓強(qiáng)的物理意義、定義、計(jì)算公式等。

2.存在的問題

采用普通的泡沫塑料和自制的小木桌，分別按圖1中甲、乙、丙放置，泡沫塑料均沒有陷下去的痕跡。用海綿和細(xì)沙代替泡沫塑料，也沒有明顯的深度，這就導(dǎo)致本節(jié)課的難點(diǎn)無法突破。

二、 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)點(diǎn)

1. 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)器材：

鐵架臺(tái) 彈簧測(cè)力計(jì) 棉線 海綿1塊（參考規(guī)格：長×寬×高=16cm×4cm×6cm） 薄木片4塊（參考規(guī)格：A.長×寬=20cm×4cm B.長×寬=5cm×0.5cm C.長×寬=4cm×2cm

D.長×寬=5cm×4cm）

實(shí)物組裝圖如圖2所示

實(shí)物圖說明：

① 將海綿用膠水固定在木片A上，再用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上。

②木片B的長度比海綿的寬度稍長，將棉線綁在B的兩端，便于懸掛彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤，變“壓”為“拉”。

③木片C、D都有一個(gè)邊與海綿的寬度相同，實(shí)驗(yàn)中用于改變海綿受力面積的大小，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①將木片B壓在海綿上，分別用1N、2N、4N的力向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，觀察海綿陷下去的深度，并記錄。（深度可用刻度尺測(cè)量）

②用6N的力繼續(xù)向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，觀察海綿陷下去的深度，并記錄。再分別將木片C、D壓在B下面，仍然用6N的力向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，觀察海綿陷下去的深度，并記錄。

2. 改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)直觀性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯；將原來定性化的實(shí)驗(yàn)定量化，用具體的數(shù)據(jù)來說明問題，更簡單地突破了教學(xué)難點(diǎn)；在操作過程中直接體現(xiàn)控制變量法。

？笙 編輯：謝穎麗