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對初中物理實驗的一些巧妙改進
現行教材是一部緊貼學生生活，符合社會實際、尊重自然規律、攝取科技營養、注重人本思想、提倡自主創新的好教材。尤其是實驗設計方面很有特色。但“一人難調眾人味”，要想一部教材統領全國，滿足所有人的要求，顯然是不切實際的。因此，在實施新教材的實踐中，我們根據教學環境、學生素質、實驗設備、自然條件等因素，對新教材中的部分小實驗作了一些改進
一、《探究液體的壓強》一節中，學生通過探究實驗得出結論：液體的壓強只與液體的深度和液體的密度有關。而與容器的形狀和液體的重力無關的結論教材中沒有直觀的實驗，學生很難理解，應用時常常出錯。我在實際教學中先用視頻資料介紹歷史上著名的帕斯卡實驗，后用自制的簡單器材模擬該實驗過程，收到很好的效果。具體做法如下：
材料：塑料瓶一個、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一個、橡膠管（1米）、玻璃管、橡皮泥。
操作方法：
1、拿一塑料瓶，在其側壁用刀子平行于側壁劃幾條刀痕（要將側壁劃透）再用橡皮筋將這個塑料瓶在刀痕處攔腰箍緊．在塑料瓶蓋上穿入一段玻璃管，用橡皮泥密封。 2、取一漏斗，用橡膠管把漏斗和玻璃管相接。 3、手持漏斗與瓶口相對齊，然后往漏斗內注水，使塑料瓶和漏斗裝滿水為止，此時塑料瓶的刀痕處不出水．將漏斗舉高，就可見刀痕處有水流出來。 討論分析：一個容器里的液體，對容器底部（或側壁）產生的壓強，可以遠大與液體自身的重力。液體產生的壓強只與液體的深度和密度有關，而與容器的形狀和容器內的液體重力無關。
二、學習蒸發吸熱時，為了加深學生的印象，我演示燃燒后的手絹為什么沒被燒壞 。材料：手絹、玻璃杯、鐵絲、酒精、火柴、水 操作方法： 1、將兩份酒精和一份水兌在一起，將手絹放到兌了水的酒精里浸濕 。2、將手絹從杯子里取出，稍微擰一下，然后將手絹掛在鐵絲上。 3、用火柴將手絹點燃，燃燒后的手絹完好無損 。討論分析： 1、玻璃杯里盛著兩份酒精和一份水，酒精的燃點很低，手絹很快地燃燒了。 2、酒精很容易從手絹中揮發出來燒掉，一部分水仍然留在手絹上，保護著手絹。 3、在酒精燃燒的過程中，有一部分水吸熱變成水蒸氣揮發了，這些揮發的水蒸氣帶走了手絹上的一大部分熱量，從而降低了手絹的溫度，手絹達不到燃點不會被燒著。
通過該小實驗的演示，引起學生的興趣，加深對蒸發吸熱的理解。?
三、九年級物理新教材（人教版）P129演示2：如圖15.2-5乙，大口玻璃瓶內有一些水，水的上方有水蒸氣。給瓶內打氣，當瓶塞跳擊時，觀察瓶內的變化。
按課本實驗設計，當瓶塞跳擊時，瓶內應出現白霧。根據此現象可以說明：物體對外做功其內能會減少，溫度會降低。然而實驗現象并非如此，它的致命弱點是瓶塞跳起時，瓶內出現的白霧不明顯，有時學生根本看不見。出現此種現象的原因是：瓶內水的蒸發量不夠，瓶內空氣中的水蒸氣較少所致。針對實驗弱點，我們改進的措施是：將瓶內少許的水換成少許的酒精或乙醚由于酒精或乙醚容易蒸發，當用力打氣使瓶塞跳擊時，瓶中就會冒出濃濃的“白霧”，可視效果極佳，而且只要按正常程序操作，實驗一定會成功。
? 四、人教版九年級物理P21 演示1：在室溫下，吹鼓兩個氣球，分別把它們放在冰箱的冷藏室和爐火附近，過一會兒，你會發現什么現象？
?根據實驗可以看見，氣體受熱體積膨脹，氣體遇冷體積收縮，從而說明質量一定的物體密度與溫度的一般關系。這個實驗可視效果確保成功都沒問題，問題是在課堂上操作不方便。試想把電冰箱、火爐搬到教室當堂給學生演示，談何容易？
即使在課外也有它不切實際的地方，因為農村很多學生家里根本沒有電冰箱。為了使實驗能夠在課堂上進行，我們設計的方案是：把一個氣球套在空的礦泉水瓶的瓶口上。先把礦泉水瓶放在熱水中，氣球明顯脹鼓起來，再放入冷水里，氣球又明顯癟下去。本實驗，教師可以在課堂上當堂演示，學生也可回家操作，效果好，具有可行性。
?? ?五、九年級物理（人教版）P21，設計了一個紙風車實驗：按圖11.5-1做一個紙風車。如果把風車放在點燃了的酒精燈附近， 風車能轉動起來。你知道是什么推動了風車嗎？
本實驗是想說明：空氣因受熱體積膨脹，密度變小而上升。熱空氣上升后， 溫度低了冷空氣就從四面八方流過來，從而形成風。紙風車就是風把它推動而轉動起來的。做這個實驗時我們發現有三個不合理的地方：其一，紙風車有時被火烤焦而燃燒。其二， 風車與軸之間太緊，紙張太厚風車轉動不起來。其三，冷暖氣流發生對流產生的風力不夠，推動不了風車。針對方案不合理的地方我們作了如下的改進：一是把酒精燈換成家用煤油罩子燈或在酒精燈的上方放一燈罩可加大風力，位置適當可防紙風車烤燃；二是風車的軸用大頭針代替， 要求軸孔比大頭針略粗一些，以減小摩擦使風車轉動自如；三是用較薄較輕紙張(如薄材料紙）做風車。風車不宜過大， 其規格可控制在8cm×8cm 左右。通過以上的改進， 實驗設計更趨完美,實驗效果更能顯示出來。
六、人教版九年級物理P76， 探究“壓力的作用效果跟什么因素有關”的實驗：照圖14.1-3甲那樣，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；再照圖乙那樣, 在桌面上放一個砝碼；再把小桌翻過來。注意三次實驗時泡沫塑料被壓下的深淺，這里顯示了壓力作用的效果。
本實驗所用的實驗器材有：小桌、泡沫塑料、砝碼。根據農村中學的實驗現有條件，這些器材不完備，叫每個同學去做肯定有一定的問題。為了使每個同學都能親身探究，我們因陋就簡，利用身邊的物品進行實驗。先是用一支短鉛筆或圓珠筆做實驗，再是用礦泉水瓶、水、沙等做實驗。后者的實驗方法如下：（1）在礦泉水瓶中裝半瓶水，蓋上蓋，先把底部朝下放在沙上，再把瓶倒轉過來放在沙上，探討“壓力的作用效果跟受力面積的關系”。（２）在礦泉水瓶中裝滿水蓋上蓋正放或倒放在沙上，與前一次實驗比較，探討“壓力的作用效果與力大小的關系”。我們就地取材進行實驗，每個學生都能在課堂上或課外進行探討物理規律了，這樣大大地提高了學生的學習興趣，有力地促進了物理教學。
七、演示短路：這個實驗有一定危險性，教師一般有畏難情緒，或者干脆不做。
實驗改進如下：用錫箔紙代替熔絲，將電源電壓降為3V，短路時可看到錫箔紙燃燒，效果很好。錫箔紙在5mm左右，且注意與鍔魚夾與錫箔紙保持良好的電接觸，使用交流3V能提供較大的電流。
八、在演示“帶電體能吸引輕小物體”實驗中，為了說明帶電體有吸引輕小物體的性質，教材中是讓帶電的物體去靠近一堆紙屑，很多紙屑飛向帶電體，又飛散開來，紙屑的飛散吸引了學生過多的注意力，對初次接觸電學的學生，很難得出“帶電體吸引輕小物體的性質”的結論。
改進的方法：取一面積為1cm2小紙片，在其中穿一孔并用細線懸掛在鐵架臺上，當帶電體靠近紙屑時，可以看到細線彎曲，紙屑向帶電體靠攏。這樣既增強了演示效果，又使學生很容易得出結論。?
九、電荷間的相互作用：教材中用細線將玻棒或橡膠棒懸掛起來，玻棒或橡膠棒會旋轉或擺動，很難穩定下來，增加了實驗操作上的難度，降低了實驗的效果。
改進方法：用乒乓球代替玻棒或橡膠棒，增加穩定性。將兩個乒乓球用細線懸掛起來，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸，它們會被吸引，說明帶電體能吸引輕小物體，再用毛皮摩擦過的橡膠棒同時接觸兩個乒乓球，使兩個乒乓球帶上同種電荷，仔細觀察它們在同種電荷情況下的運動情況，得出結論。
浮力產生的原因也是教學中的一大難點。將一只塑料可樂瓶剪去底部（瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑），如圖甲把一只乒乓球放在瓶內，從上面倒入水，觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出，但乒乓球并不上浮，直到水倒滿后，乒乓球還沉在水底并沒有浮起來，因為乒乓球下部沒有水，所以沒有受到水對其向上的壓力，只有水對乒乓球豎直向下的壓力，所以乒乓球始終沉在水底。如乙圖當用手指堵住瓶頸的出水口，使水慢慢流下并注滿玻璃管后，由于乒乓球的下部有了水，所以受到了向上的浮力，由于乒乓球所受浮力大于其自身重力，所以乒乓球上浮。通過觀察到的現象進行討論、分析，使學生對浮力產生的原因有了深刻的理解。
十、在講解電動機的原理時，可實際操作的實驗似乎就是把研究電磁感應的那套裝置裝上電源通上電流倒過來用，除此之外，就是課本上的P107頁圖16—20的實驗裝置，但這套器材好多學校根本未配備，教師只能給學生紙上談兵的講一講，所以學生對磁場對電流是否真有力的作用并不那么信服，畢竟離學生生活很遠，多做幾個演示實驗更有說服力。所以我決定增加一下這個實驗：用磁鐵去靠近正在發光的燈泡的燈絲，會發現燈絲會出現用肉眼可以觀察得到的比較大的振動，能夠證明磁場對電流有力的作用（即證明電動機的原理），效果非常好。
十一、在講解流體壓強與流速的關系時，似乎能做的能說的也就那么幾個實驗，而且那幾個實驗并不能強烈激發學生的興趣，震撼力不太大，近幾年在教學中我會給學生做如圖所示的實驗，效果很好，震撼力強，學生興趣濃厚，由演示改為分組也很方便，效果更好。而且做完之后，學生立刻能夠明白噴霧器的原理了，可謂事半功倍。

之后，可緊跟著再做這樣一個實驗，如圖所示，下面的桶中放著滾燙的開水，上面的水平管子中流過冷水時，（水平管子和豎直管子是交叉相連的）最終在出口處流出的是溫水（可以沖個熱水澡了）學生看了之后立刻就能明白原來洗澡時也用到了流體壓強與流速的關系的知識，并且能永生難忘。
十二、嘗試一下靜電觸電的滋味 把塑料飛盤用洗衣粉洗刷、沖凈、曬干；再準備一塊圓形鐵片，大小比飛盤略小，在其中打一小孔，用20厘米長的絲線穿過小孔將它拴住，用一塊干燥的毛皮用力摩擦圓盤的內側，然后迅速拿開，再用手提著絲線的一端（這是為了不使手與鐵片接觸），將鐵片放入圓盤內，這樣圓盤上的電荷將聚集到鐵片上，用手指去靠近鐵片時，會有微麻的感覺，同時還可看到電火花和聽見放電響聲（這是因為電壓高而產生放電，但因電量少，電流持續時間短暫，雖有微麻的感覺，但并不危及人體的生命與健康）　　 注意，本實驗的效果受環境影響較大，一般而言在干燥的天氣比在空氣潮濕時容易成功，晴天在人少的室內比在人多的室內容易成功；在室外通風處比在室內容易成功。
濟寧十二中 陳偉利

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