初中物理教材中某些實驗的設(shè)計與改進(jìn)

1、初中物理教材中某些實驗的設(shè)計與改進(jìn)現(xiàn)行教材是一部緊貼學(xué)生生活，符合社會實際、尊重自然規(guī)律、攝取科技營養(yǎng)、注重人本思想、提倡自主創(chuàng)新的好教材。尤其是實驗設(shè)計方面很有特色。但“一人難調(diào)眾人味”，要想一部教材統(tǒng)領(lǐng)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(jù)教學(xué)環(huán)境、學(xué)生素質(zhì)、實驗設(shè)備、自然條件等因素，對新教材中的12個實驗作了一些改進(jìn)。一、探究液體的壓強(qiáng)一節(jié)中，學(xué)生通過探究實驗得出結(jié)論：液體的壓強(qiáng)只與液體的深度和液體的密度有關(guān)。而與容器的形狀和液體的重力無關(guān)的結(jié)論教材中沒有直觀的實驗，學(xué)生很難理解，應(yīng)用時常常出錯。我在實際教學(xué)中先用視頻資料介紹歷史上著名的帕斯卡實驗

2、，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(cè)壁用刀子平行于側(cè)壁劃幾條刀痕（要將側(cè)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(nèi)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(cè)壁）產(chǎn)生的壓強(qiáng)，可以遠(yuǎn)大與液體自身的重力。液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)只與液體的深度和

3、密度有關(guān)，而與容器的形狀和容器內(nèi)的液體重力無關(guān)。二、學(xué)習(xí)蒸發(fā)吸熱時，為了加深學(xué)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(diǎn)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(diǎn)很低，手絹很快地燃燒了。2、酒精很容易從手絹中揮發(fā)出來燒掉，一部分水仍然留在手絹上，保護(hù)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(fā)了，這些揮發(fā)的水蒸氣帶走了手絹上的一大部分

4、熱量，從而降低了手絹的溫度，手絹達(dá)不到燃點(diǎn)不會被燒著。通過該小實驗的演示，引起學(xué)生的興趣，加深對蒸發(fā)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(nèi)有一些水，水的上方有水蒸氣。給瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳擊時，觀察瓶內(nèi)的變化。按課本實驗設(shè)計，當(dāng)瓶塞跳擊時，瓶內(nèi)應(yīng)出現(xiàn)白霧。根據(jù)此現(xiàn)象可以說明：物體對外做功其內(nèi)能會減少，溫度會降低。然而實驗現(xiàn)象并非如此，它的致命弱點(diǎn)是瓶塞跳起時，瓶內(nèi)出現(xiàn)的白霧不明顯，有時學(xué)生根本看不見。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因是：瓶內(nèi)水的蒸發(fā)量不夠，瓶內(nèi)空氣中的水蒸氣較少所致。針對實驗弱點(diǎn)，我們改進(jìn)的措施是：將瓶內(nèi)少許的水換成少許的酒精或乙醚由于酒精或

5、乙醚容易蒸發(fā)，當(dāng)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(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？根據(jù)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(zhì)量一定的物體密度與溫度的一般關(guān)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(dāng)堂給學(xué)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(nóng)村很多學(xué)生家里根本沒有電冰箱。為了使實驗?zāi)軌蛟谡n堂上進(jìn)行，我們設(shè)計的方案是：把一個氣球套在空的礦泉水瓶的

6、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(dāng)堂演示，學(xué)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(shè)計了一個紙風(fēng)車實驗：按圖11.5-1做一個紙風(fēng)車。如果把風(fēng)車放在點(diǎn)燃了的酒精燈附近， 風(fēng)車能轉(zhuǎn)動起來。你知道是什么推動了風(fēng)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(fēng)。紙風(fēng)車就是風(fēng)把它推動而轉(zhuǎn)動起來的。做這個實驗時我們發(fā)現(xiàn)有三個不合理的地方：其一，紙風(fēng)車有時被火烤焦而燃燒。其二， 風(fēng)車與軸之間太緊，紙張?zhí)耧L(fēng)車轉(zhuǎn)動不起來。其三，冷暖氣

7、流發(fā)生對流產(chǎn)生的風(fēng)力不夠，推動不了風(fēng)車。針對方案不合理的地方我們作了如下的改進(jìn)：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(fēng)力，位置適當(dāng)可防紙風(fēng)車烤燃；二是風(fēng)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(fēng)車轉(zhuǎn)動自如；三是用較薄較輕紙張(如薄材料紙）做風(fēng)車。風(fēng)車不宜過大， 其規(guī)格可控制在8cm8cm 左右。通過以上的改進(jìn)， 實驗設(shè)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(guān)”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

8、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(jù)農(nóng)村中學(xué)的實驗現(xiàn)有條件，這些器材不完備，叫每個同學(xué)去做肯定有一定的問題。為了使每個同學(xué)都能親身探究，我們因陋就簡，利用身邊的物品進(jìn)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(zhuǎn)過來放在沙上，探討“壓力的作用效果跟受力面積的關(guān)系”。（）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(guān)系”。我們就地取材進(jìn)行實驗，每個學(xué)生都能在課堂上或課外進(jìn)行探討物理規(guī)律了，這樣大大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有力地促進(jìn)了物理教學(xué)。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(jìn)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(zhì)，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