停課不停學(xué)居家做實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求眼作部分要有圈片寬（4或機(jī)頻資料】停課不停學(xué)居家做實(shí)驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)中心（李靜）2020年的春天，一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情打亂了我們的生活和學(xué)習(xí) 節(jié)奏，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)計(jì)劃也受到影響，而且由于實(shí)踐 課程的特殊性，無(wú)法像理論課那樣正常開展線上教學(xué)。為了保證物 理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成，使同學(xué)們?cè)谔厥馇闆r下仍能有機(jī) 會(huì)學(xué)習(xí)和鍛煉實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)與能力，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研和論證，物理 實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)團(tuán)隊(duì)做了大量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)前期準(zhǔn)備工作，同時(shí)在借鑒 兄弟高校的思路和做法的基礎(chǔ)上，在修讀大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（2-1） 的所有班級(jí)中開展了 “居家物理實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)，以此豐富學(xué)生的實(shí) 驗(yàn)學(xué)習(xí)生活，同時(shí)為復(fù)學(xué)后的線下實(shí)

2、驗(yàn)教學(xué)做好過(guò)渡。在物理實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)團(tuán)隊(duì)的精心設(shè)計(jì)下，安排了兩個(gè)居家實(shí) 驗(yàn)。居家實(shí)驗(yàn)緊扣物理思想和原理，緊密聯(lián)系生活，同時(shí)考慮到學(xué) 生在家儀器不具備的現(xiàn)實(shí)情況，利用生活中常見的用具，讓學(xué)生在 家里展開研究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，達(dá)到學(xué)思踐行的目的。一、實(shí)驗(yàn)一一硬幣系列實(shí)驗(yàn)家家都有的硬幣，能被我們拿來(lái)完成哪些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呢？讓我們 用硬幣開始施展魔法吧！L輯辦墻讓曜市浮在水面上.解釋此現(xiàn)理的抵虱N.生活中還有瑕些現(xiàn)象與袁面張力有關(guān)？遣試著列舉幾個(gè)例子.3,&椅浮在水面的硬幣.雕科卜力因素吏者震面，如何使其通 速落入水面下？清進(jìn)行罟試并敝洋原因.4一TE1S況下.很遂讓硬而布汞浮在水面上，需要盡垃進(jìn)行# 誠(chéng)，有沒(méi)有

3、辦法堰再硬幣放宣的成功率？請(qǐng)進(jìn)行會(huì)鼠并暮瞬原 因，-Nm iRfuvnti 44 Fmriwi住）實(shí)驗(yàn)器材一枚干凈的硬幣，一個(gè)瑜瑜杯.浩北實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求（操作部分要有圈片資料或視饋資料）1.W雨敢置在謎明的歐律9圈曲.乏-懵梧向樣子里倒人渝此同一個(gè)苞舌K1祝儒觀察精幣的位氏 直到而消失為也3.試畫出簡(jiǎn)單的I光蹈圖.并髀釋這個(gè)現(xiàn)藐.實(shí)驗(yàn)彩蚩硬幣魔術(shù)嘗訊讓艱幣時(shí)比曰苜?gòu)叫〉?liffl,CW Lriii vi rmtaa 十苗.A擊*LvmtWi 4 rmma（以下圖片和視頻均為學(xué)生提交的研究報(bào)告中的內(nèi)容） 硬幣實(shí)驗(yàn)之表面張力a.嘗試挑選合適的硬幣，采用正確的方法，讓硬幣漂在水面上。試分析現(xiàn)象的成

4、因。學(xué)生分別嘗試用一元、五角、一角、一分硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次 嘗試，挑選出合適的硬幣。討論為什么一元和五角的硬幣難以成 功？硬幣漂在水面是因?yàn)槭艿搅怂母×幔磕前延矌呸暨M(jìn)水面下 它應(yīng)該再次浮起，但是并沒(méi)有出現(xiàn)這種現(xiàn)象，說(shuō)明有另外的力存 在，進(jìn)而引出表面張力。為什么大硬幣難以成功？因?yàn)楸砻鎻埩κ?微小力。也有學(xué)生嘗試用其他物品做漂浮實(shí)驗(yàn)，比如曲別針、比如小刀片b.嘗試配置不同的溶液，讓硬幣能在無(wú)外力和振動(dòng)參與的情況 下迅速下沉，進(jìn)行嘗試并分析原因。學(xué)生分別在水里加鹽、加醋、加洗潔精、對(duì)水加熱，經(jīng)過(guò)多次 嘗試，發(fā)現(xiàn)硬幣在加了洗潔精的水面會(huì)迅速下沉，同樣的硬幣在熱 水里也會(huì)迅速下沉。得出結(jié)論：表面活

5、性劑會(huì)顯著降低水的表面張 力，溫度升高也會(huì)降低水的表面張力。一部分同學(xué)得出結(jié)論，鹽水的表面張力大于自來(lái)水的表面張 力，但是要求濃度較高。硬幣實(shí)驗(yàn)之靜電斥力嘗試挑選兩枚合適的硬幣，讓硬幣漂在水面上，當(dāng)兩枚硬幣 距離較近的時(shí)候會(huì)迅速靠攏在容器，試分析現(xiàn)象的成因。學(xué)生進(jìn)行嘗試后發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在這樣的情況，分析兩枚硬幣之間 是否產(chǎn)生了吸引力？排除掉靜電吸引，那就應(yīng)該還是表面張力在起 作用，進(jìn)而分析出表面張力的作用方向，表面張力的大小和潤(rùn)濕角 有關(guān)。因?yàn)橐好姘枷輰?dǎo)致出現(xiàn)了潤(rùn)濕角，硬幣會(huì)朝著表面張力小的 位置運(yùn)動(dòng)，故會(huì)緊緊貼在一起。用絲巾（頭發(fā)）摩擦有機(jī)玻璃尺，將其靠近兩枚硬幣，觀察 發(fā)生的現(xiàn)象并進(jìn)行分析。絲

6、巾摩擦后的有機(jī)玻璃直尺會(huì)帶靜電，靠近兩枚硬幣，硬幣同 時(shí)出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，帶上與直尺性質(zhì)相反的靜電，兩枚硬幣由于 靜電排斥現(xiàn)象會(huì)迅速分開。一部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)，直尺沾上水后沒(méi)有出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，因?yàn)樗?導(dǎo)電，導(dǎo)致靜電感應(yīng)失效。 硬幣實(shí)驗(yàn)之消失的硬幣-光的折射在玻璃杯外側(cè)底部放置一枚硬幣，觀察硬幣的位置，慢慢向玻 璃杯里注入清水，會(huì)發(fā)現(xiàn)硬幣慢慢消失了，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并畫出原 理圖。學(xué)生進(jìn)行嘗試，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象非常明顯。人眼之所以看到硬幣是因 為經(jīng)硬幣反射的光進(jìn)入了人眼，為何注入水后硬幣消失了呢？這個(gè) 時(shí)候的反射光線去了哪里呢？學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析，空氣和水的 折射率不同導(dǎo)致了反射光線的方向在杯里注入水后發(fā)生了

7、變化，因 此硬幣神奇地“消失”了！實(shí)驗(yàn)彩蛋-硬幣瘦身小魔術(shù)在紙上剪一個(gè)直徑比硬幣小的圓孔，嘗試讓硬幣瘦身穿過(guò)這個(gè) 孔，解釋現(xiàn)象的原因并畫出原理圖。貌似不可能變成了現(xiàn)實(shí)，學(xué)生在對(duì)孔進(jìn)行了反復(fù)觀察反復(fù)嘗試 后，發(fā)現(xiàn)硬幣可以穿過(guò)形狀扭曲后的孔。那是因?yàn)橥ㄟ^(guò)扭動(dòng)圓孔， 它由圓會(huì)變成橢圓，讓硬幣從橢圓的長(zhǎng)軸通過(guò)，就輕而易舉了！二、實(shí)驗(yàn)二一單擺實(shí)驗(yàn)2,IM定初始擺詢（5 ，均可改受押長(zhǎng).MIDClOQuii蛇袖至實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求（操作部分要有囹片資料或相頻資料）帶秒蠢計(jì)時(shí)班能的手機(jī)1 .自制一個(gè)單擺.分析并推導(dǎo)利用單生制量重力加速度的原理”50.01k.搐次界垣10,00m每改斐一京援佳，癖10個(gè)周期U爆一

8、次時(shí)同，蘭兵測(cè)15次.自行設(shè)計(jì)表格.記錄鼓據(jù).室驗(yàn)器粘兩個(gè)形就質(zhì)亮至相局的可啪地物，兩相任度相同的地奧（無(wú)!雌 E.5E單擺測(cè)量重力加速度是一個(gè)傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目?jī)x器簡(jiǎn)單，操作方便，但測(cè)量精度較高，同時(shí)方便鍛煉學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。要求學(xué)生自制單擺，分別改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)量，讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)條 件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；將減小系統(tǒng)誤差的“累加放大法”巧妙融入實(shí) 驗(yàn)操作過(guò)程，使學(xué)生對(duì)減小系統(tǒng)誤差的方法有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)；對(duì)相 同的測(cè)量數(shù)據(jù)，采用不同的數(shù)據(jù)處理方法得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮。?讓學(xué)生體會(huì)不同的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；將得到的重力加 速度的實(shí)驗(yàn)值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊睦碚撝当容^，引導(dǎo)學(xué)生

9、思考實(shí)驗(yàn)誤 差的產(chǎn)生原因；不同地區(qū)同學(xué)得到的重力加速度的實(shí)驗(yàn)值各有不同， 啟發(fā)學(xué)生討論影響重力加速度的各個(gè)因素。三、師生教學(xué)過(guò)程中的心得體會(huì)紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的放硬幣，很多學(xué)生都反映技巧很重要， 甚至自己琢磨出了小工具來(lái)輔助操作。硬幣系列實(shí)驗(yàn)的三個(gè) 小內(nèi)容，學(xué)生操作時(shí)間平均2個(gè)小時(shí)，撰寫研究報(bào)告將近2個(gè)小時(shí)，完全可以和線下的一個(gè)實(shí)體實(shí)驗(yàn)相比擬。單擺實(shí)驗(yàn)中，想讓單擺老老實(shí)實(shí)擺夠10個(gè)周期，也是需 要反復(fù)去嘗試的，比如從什么位置開始計(jì)時(shí)更合理？探究的過(guò)程遠(yuǎn)比枯躁的理論更鮮活在自制單擺的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)思考用作擺球的物體如何 選擇更合理？為什么初始擺角不能太大？擺線為什么不能 有彈性？看似司空見慣的現(xiàn)象，背后都有著獨(dú)特的物理原理。凡 事如果多問(wèn)幾個(gè)為什么，就能得出讓人眼前一亮的結(jié)論來(lái)。 物理確實(shí)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科。用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理 論這個(gè)過(guò)程遠(yuǎn)比記住理論本身更有趣也更有意義?？茖W(xué)離我們其實(shí)很近，我們?nèi)鄙俚闹皇前l(fā)現(xiàn)老師采用寓教于樂(lè)的方式讓我們?cè)诩议_展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓 人眼前一亮。沒(méi)有繁瑣的公式推導(dǎo)，沒(méi)有復(fù)雜的儀器，在僅 有的簡(jiǎn)單的提示下完成實(shí)驗(yàn)操作，給予了我們更多的思考和嘗試機(jī)會(huì)。正如老師所說(shuō)，生活中處處都是物理。我們要善 于觀察，