中学物理实验教具制作的实践与探索

　2008年10月第27卷　第5期

重庆文理学院学报(自然科学版)

Journal of Chongqing University of A rts and Sciences (Natural Science Editi on )

Oct 1, 2008　Vol 127　No 15

中学物理实验教具制作的实践与探索

梁康有, 程正富, 樊　伟

(重庆文理学院　电子电气工程学院, 重庆　永川　402160)

[摘　要]通过对中学部分实验进行分析, 从中选取3个有代表性的演示实验自制教具, 并对

这3个自制教具的制作思路、自制材料和制作方法进行探索.

[关键词]演示实验; 自制教具; 探索

[中图分类号]G484　[文献标识码]A　[文章编号-8012(　　随着教育理论的不断发展, 要手段. 部分, . 随着, 教学内容的不断变化, , 很多传统的实验教具在教学中已不适用, 急需补充新的教学与实验仪器. 自制教具是教师填补这一空白的重要途径, 但很少有人对此进行研究. 笔者自制了一些演示实验的教具, 同时探索自制教具的思路和方法. 1　自制教具实例1. 1　直臂杠杆与简易托盘天平

托盘天平和等臂杠杆原理相同, 都是根据杠杆原理制作而成. 制作出等臂杠杆后, 可以经过一定的改装, 使它成为简易托盘天平. 由于自制的等臂杠杆和天平很难达到力臂平衡的效果, 我们根据实验室的托盘天平平衡调节原理, 在杠杆两端加入平衡螺母, 调节其微细平衡差, 平衡杠杆, 增强实验的直观性, 增强实验说服力, 使学生更易于接受. 此自制教具将杠杆和天平两个教具融合到一起. 1. 1. 1　制作方法

(1) 木底板一块(10c m ×10c m ×2c m ) , 一根作支撑柱的木条(35c m ×3c m ×2c m ) , 一根均匀木条作杠杆(45c m ×2. 5c m ×2. 5c m ) , 若干等长度的细铁丝, 铁钉一枚, 易拉罐两个, 螺丝

　3　[收稿日期]2008-07-01

　　　[基金项目]重庆市教委教育教学改革研究项目(0635240) .

[1-7]

) , 并在支撑柱上部中心处穿一个孔, 与杠杆中心小孔相连, 与铁钉的直径相同, 用于悬挂杠杆.

(3) 在杠杆的中点钻一个光滑的小孔, 作为支点孔, 悬挂在支撑柱上. 在杠杆中点的两侧每隔5c m 各打一个小孔, 用以悬挂细铁丝, 如图1所示

.

图1　等臂杠杆

(4) 在杠杆两端的端面上各安装一个带螺

母的螺丝, 用于调节杠杆的平衡.

(5) 用细铁丝制两个钩, 用于悬挂钩码或重物.

1. 1. 2　等臂杠杆

(1) 将杠杆轴固定在支柱上, 再把杠杆的中心孔套在轴上, 调节两端的螺母, 使杠杆呈水平状态.

　　　[作者简介]梁康有(1974-) , 男, 广东湛江人, 助教, 在读硕士研究生.

98

(2) 在杠杆两臂分别挂上钩码或重物, 使杠

杆保持平衡. 若将杆左侧的钩码当作动力, 支点到左侧钩码的距离就是动力臂; 右侧的钩码作为阻力, 右侧钩码到支点的距离就是阻力臂. 实验表明:杠杆平衡时, 动力臂是阻力臂的几倍, 动力就是阻力的几分之一. 如果动力臂和阻力臂相等, 就是等臂杠杆, 使用等臂杠杆不省力. 当动力臂大于阻力臂时, 杠杆才省力.

(3) 把钩码挂在杠杆的一侧, 弹簧秤挂在钩码与支点之间的上方. 这时钩码对杠杆的作用力向下, 弹簧秤对杠杆的拉力向上, 杠杆仍能保持在水平位置. 把钩码的重力当作阻力, 把弹簧秤的拉力当作动力, 改变力和力臂的数值, 使杠杆平衡. 可由力矩平衡公式

F 1l 1=F 2l 2

等质量的钩码悬挂在等距离的孔上验证等臂原理, 也可以根据不同距离的孔任意搭配悬挂钩码, 进一步验证杠杆原理. 天平使用时, 由于自制教具精度不够, 只能粗略测出大致质量. 不管是作为等臂杠杆还是作为简易天平使用, 只能作为演示实验的手段, 是学生了解实验原理的途径和手段. 若想减小误差, 可以对杠杆严格打孔, 尽量选取均匀的木条作为杠杆, 用润滑油减小杠杆的中心孔与铁钉的摩擦, 或者用金属圆筒镶入等臂杠杆和支柱的中心孔等. 经过反复演示和测量, 上述教具基本能满足要求. , , , 更易于学. 教师在讲授平抛运动时, 只能根据书本上的频闪照片描述平抛运动的轨迹; 做实验时, 只是用斜槽和小球来粗略确定平抛运动的轨迹. 如何在课堂中形象、生动地讲授平抛运动的轨迹呢? 怎样才能使瞬时的运动轨迹停留下来呢? 根据瀑布原理, 将水看成一连串的小球, 用注射器给其水平方向一个初速度, 从而达到将平抛运动物体的轨迹保留下来的效果. 1. 2. 1　平抛运动仪模型的建立

(1) 方型木底板一块(10c m ×10c m ×2c m ) , 直木条一根(55c m ×2c m ×2c m ) (可用铁架台和试管夹代替) , 医用注射器一支, 木板一块(50c m ×50c m ×1c m ) , 与木板长度相同的木底板一块(50c m ×10c m ×2c m ) , 直尺一根, 铁钉若干, 白纸若干张.

(2) 用直尺在木板上建立平面坐标系(x, y ) , 将其刻画在木板上(如图3所示) , 并用铁钉将木板固定在与其长度相同的木底板中部.

(3) 将木条固定在方底型木板上, 有铁架台可用铁架台代替.

(4) 将医疗注射器注入一定量的红色液体后用细绳固定在木条或铁架台上.

(5) 将铁架台与坐标板放在同一平面上. 1. 2. 2　使用方法

(1) 将注射器固定在方型木底板做的架台

()

验证其结果与理论结果相同. 1. 1. 3　(1) , 并调, .

(2) , 并用细铁丝使其系在挂钩上, 如图2所示

.

图2　托盘天平

(3) 细铁钩挂在距中点相同距离的两端小

孔上, 放上自制托盘并调节两端的平衡螺母, 使

杠杆呈水平状态.

(4) 按照左物右砝对测量物体进行测量. 1. 1. 4　讨论上述杠杆可作两个用途:一是作直臂杠杆用, 直观地演示等臂条件下的杠杆原理, 非等臂条件下杠杆达到平衡的杠杆原理; 二是作为托盘天平使用, 使学生加深对杠杆原理的理解和对托盘天平使用的掌握.

上述自制教具作为等臂杠杆使用时, 可以用

上, 并与坐标板放在同一平面上; 调节注射器高度, 使其与坐标板某一高度平行, 注射器针头与坐标板刚好接近, 把白纸铺到坐标板上.

99

(2) 在针头与坐标板平行的地方用笔在白

纸上做好记号.

(3) 均匀用力, 将注射器中的红色液体推出.

(4) 待注射器推出的液体形成稳定的抛物

电学的电路图在中学物理中是个重点, 也是个难点. 电路图都是由最简单的串、并联电路组成. 短路现象在电学中是要特别注意的, 电路一旦出现短路就会烧坏用电器、电源设备或线路,

[10]

甚至危及人身安全, 出现各种严重后果. 本实验教具以短路电路作为出发点, 一方面表现出短路的现象, 另一方面让学生学习电路图, 了解用电常识.

1. 3. 1　短路电路仪的设计

(1) 两个开关

, 若干导线, 木板若干, 电灯泡

线后观察其轨迹.

(5) 处理该轨迹图

.

两个, 两相插座一个, , 保险丝若干段, 闸刀一个, 螺丝若干.

(2) .

1. 2. 3　, 将一

闪而过的物理现象捕捉下来. 本实验用简单的材料进行加工, 将不易观察到的现象保留下来. 但由于细水柱在空气中受到空气的阻力和液体的流动性, 使得水柱容易分岔, 轨迹在后半段运动中出现分岔或水珠滴落现象, 而迅速推动的坐标板捕捉的水柱轨迹也不精确. 因为液体到了纸表面会发生浸透和流动, 故本实验在用白纸捕捉实物轨迹时仍需改进. 通过反复测试, 在白纸上留下的轨迹上半部分效果比较理想. 所以在该实验中, 对前半段的轨迹可根据平抛运动的位移和速度公式

x =v x t y =

图4　短路电路演示仪

(3) 按照图5, 用导线连接用电器、开关、闸

刀、两相插头、两相插座等, 根据图5连接好实物

的并联电路图. 在连接过程中要特别注意, 不能把线头碰到一起.

(4) 用螺丝刀将用电器、插座、闸刀固定在木板上, 其他导线用透明胶粘合在木板上, 使其电路清楚, 保证连接无误.

(5) 将灯泡放入灯座, 并将所有开关断开. (6) 将电源连接线正确接入电路中. 1. 3. 2　使用方法

(1) 检查电路连接是否正确, 关闭所有开关及闸刀, 检查是否有电线裸露在外面, 检查电路有没有通, 或是否有电路短路现象等, 确保实验的进行.

(2) 先将插头接到木板的两相插座上, 然后再将插头的另一端接到电源上.

(3) 合上电源的开关, 在电路无短路的情况下, 观察电路中用电器(灯泡) 工作的情况.

(4) 在闭合短路开关的情况下, 观察电路中用电器(灯泡) 工作的情况.

2g t 2

(2)

v x =v 0v y =g t

(3)

来进行相关计算. 但由于存在一定的误差, 本实验教具只能作为近似上的等效. 要精确验证, 还是要用课本上的实验教具. 该自制教具能形象体现物体作平抛运动的轨迹, 使平抛运动的瞬时性得到时间上的延长. 虽然精度不高, 但能达到捕捉瞬时现象的目的, 放大实验现象, 达到显示物体平抛运动轨迹的目的. 1. 3　电路的短路现象100

(5) 分析出现该现象的原因, 与导致的实验

结果

.

力工具.

从上述实验我们不难看出, 等臂杠杆和托盘天平将抽象的知识结合到实际中来, 一方面提高了学生对杠杆的认识, 使他们更好地掌握杠杆的知识; 另一方面简化了天平的原理, 使学生熟悉托盘天平的物理本质. 力学中的某些概念可通过这样的教具表达出来, 使学生更容易理解, 提高学生学习物理知识的兴趣. 平抛运动轨迹模型表现了教具设计中将微细现象放大的方法. 类似的还有用装有毛细管和红色液体的玻璃瓶观察微细弹性形变的实验教具, 或微细现象延长或放大, 性, 不现象的功能, 优化了资源配置, 改变了一个实验教具只适用于一个实验的传统模式. 这些改装的实验教具能使学生更清楚地掌握电路的组成和判别电路连接的方法. 在热学的自制教具中, 由于热现象不明显, 导致教具的制作存在一定困难, 但有些教具的自制思路和方法是值得我们借鉴的. 比如, 用热水将凹进去的乒乓球复原, 用易

图5　短路电路

1. 3. 3　讨论

在以往的短路实验教具中, 往往仅仅是单纯

的短路电路. 此自制教具将串联、并联和短路电路融合在一起, 一个教具多种功能. 撤下短路开关后, 就是一个典型的并联电路

, 如图6所示图6　并联电路

在该电路中连接上电流表、电压表后就可以

进行实验数据的测量. 将电路进行改装

, 又可以获得串联电路, 如图7.

拉罐、泡沫制作简易的量热容器等. 教具精度不高, 但实验现象明显, 更能够反映物理本质. 对于光学实验仪器, 很多自制教具是非常有趣的, 比如用水珠和透明薄膜制作放大镜, 用玻璃制作万花筒, 观察在水中弯曲的筷子等实验, 贴近生活, 说服力强, 更易于学生接受.

自制教具的设计, 也就是制作思路, 来源于我们对一些现象的观察和研究, 以及对物理知识的理解和运用. 物理贴近生活, 我们所学习的物理知识其来源就是生活. 物理知识是从生活现象中提取出来的, 而我们研究的教具自制就是通过对物理知识的研究, 将自己对物理知识的理解, 以一定的方式将其展现出来, 将抽象的物理知识生动、形象地表现出来. 因此, 自制教具的思路来源于生活, 而优秀的自制教具能将生活和物理知识联系起来, 达到促进教学的目的. 3　结语

图7　串联电路

用电流表、电压表测量数据, 通过实验数据的比较让学生加深对串、并电路的理解. 对一个基本的电路, 对其进行线路上的改装, 可以达到不同的实验目的和效果, 从而丰富实验内容, 提高电学实验教具的演示效率. 2　自制教具的探索与思考

自制教具是中学物理教学研究的一个重要内容, 也是解决许多中学实验室设备跟不上、教学仪器缺乏的问题的重要途径, 更是激发学生学习物理, 掌握物理知识, 增强动手、动脑能力的有物理实验是有目的地观察、思考和操作的实

[10]

践活动, 是理论与实际相结合的过程. 实验教学的过程是学生对现象观察与分析, 获取数据并处理的过程. 实验结果是科学归纳与严密推理结

101

合的产物. 因此, 强化基础物理实验教学, 对培养

[11]

学生的素质和能力极为重要. 本文对自制教具的思路和方法进行阐述, 并进行了实践和探索, 以期为教具的自制与使用提供参考.

[参考文献]

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1994, 19(8) :57-59.

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[5]王建荣. 中学物理演示实验的设计与自制教具的思

考[J ].数学周刊中学版, 2005(10) :78-82.

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[3]李明洪. 自制教具:农村中学物理实验教学的重要一

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[11]顾霞. 自制教具与中学物理教学].教学仪器与实

理教学参考, 2002(9) :28-34.

验, 21(19) -The Practi ce and Explora ti on M i n g l t a l Teach i n g A i ds i n M i ddle School

L -CHE NG Zheng -fu, F AN W ei

(S choo l o f c n ri ng i ng U n i ve rs ity o f A rts a nd S c i e nce s, Yo ngchua n C ho ngqi ng 402160, C hi na )

Abstract:s experi m ents, this thesis is intended t o exp l ore how t o do home -made teach 2ing aids, t o p l its materials and methods, and choose three rep resentative de monstrating experi m ents t o do home -made teaching aids in order t o offer s ome methods and experiences of home -made teaching aids . Key words:de monstrating experi m ent; home -made teaching aids; exp l orati on

(上接第95页)

[参考文献]

[1]孙仕舜, 夏思永, 沈玉洁. 重庆市大学生体质状况分析[J ].西南师范大学学报(自然科学版) , 2007(5) :156-159. [2]迟化, 魏勇, 刘湘汝, 等. 吉林大学举办校园铁人三项赛的尝试[J ].北京体育大学学报, 2004(2) :274-275. [3]全国铁人三项竞赛裁判员管理办法[E B /OL].htt p://triathl on . s port . org . cn /wjgd/2004-12-23/83494. ht m l . 中国

铁人三项运动官方网站, 2004.

The Fea si ble Study on Launch i n g Sma ll I ron -M an i n Chongq i n g Un i versity of Arts and Sc i ences

L ILu , ZHOU W ei -p ing

1

2

(1. C he ngdu Spo rt U n i ve rs ity , C he ngdu S i chuan 610041, C h i na;

2. C ho ngq i ng U n i ve rs ity of A rts and Sc i ence s , Yo ngchua n C ho ngqi ng 402168, C hi na )

Abstract:This paper makes a research int o the possibility and meaning of launching s mall ir on -man based on literature revie ws, video analysis, as well as theoretical analysis . By geography and other conditi ons, we concluded that the adap tati on and great meaning of launching s mall ir on -man in Chongqing University of A rts and Sciences .

Key words:Chongqing University of A rts and Sciences; s mall ir on -man; feasible

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　2008年10月第27卷　第5期

重庆文理学院学报(自然科学版)

Journal of Chongqing University of A rts and Sciences (Natural Science Editi on )

Oct 1, 2008　Vol 127　No 15

中学物理实验教具制作的实践与探索

梁康有, 程正富, 樊　伟

(重庆文理学院　电子电气工程学院, 重庆　永川　402160)

[摘　要]通过对中学部分实验进行分析, 从中选取3个有代表性的演示实验自制教具, 并对

这3个自制教具的制作思路、自制材料和制作方法进行探索.

[关键词]演示实验; 自制教具; 探索

[中图分类号]G484　[文献标识码]A　[文章编号-8012(　　随着教育理论的不断发展, 要手段. 部分, . 随着, 教学内容的不断变化, , 很多传统的实验教具在教学中已不适用, 急需补充新的教学与实验仪器. 自制教具是教师填补这一空白的重要途径, 但很少有人对此进行研究. 笔者自制了一些演示实验的教具, 同时探索自制教具的思路和方法. 1　自制教具实例1. 1　直臂杠杆与简易托盘天平

托盘天平和等臂杠杆原理相同, 都是根据杠杆原理制作而成. 制作出等臂杠杆后, 可以经过一定的改装, 使它成为简易托盘天平. 由于自制的等臂杠杆和天平很难达到力臂平衡的效果, 我们根据实验室的托盘天平平衡调节原理, 在杠杆两端加入平衡螺母, 调节其微细平衡差, 平衡杠杆, 增强实验的直观性, 增强实验说服力, 使学生更易于接受. 此自制教具将杠杆和天平两个教具融合到一起. 1. 1. 1　制作方法

(1) 木底板一块(10c m ×10c m ×2c m ) , 一根作支撑柱的木条(35c m ×3c m ×2c m ) , 一根均匀木条作杠杆(45c m ×2. 5c m ×2. 5c m ) , 若干等长度的细铁丝, 铁钉一枚, 易拉罐两个, 螺丝

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　　　[基金项目]重庆市教委教育教学改革研究项目(0635240) .

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) , 并在支撑柱上部中心处穿一个孔, 与杠杆中心小孔相连, 与铁钉的直径相同, 用于悬挂杠杆.

(3) 在杠杆的中点钻一个光滑的小孔, 作为支点孔, 悬挂在支撑柱上. 在杠杆中点的两侧每隔5c m 各打一个小孔, 用以悬挂细铁丝, 如图1所示

.

图1　等臂杠杆

(4) 在杠杆两端的端面上各安装一个带螺

母的螺丝, 用于调节杠杆的平衡.

(5) 用细铁丝制两个钩, 用于悬挂钩码或重物.

1. 1. 2　等臂杠杆

(1) 将杠杆轴固定在支柱上, 再把杠杆的中心孔套在轴上, 调节两端的螺母, 使杠杆呈水平状态.

　　　[作者简介]梁康有(1974-) , 男, 广东湛江人, 助教, 在读硕士研究生.

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(2) 在杠杆两臂分别挂上钩码或重物, 使杠

杆保持平衡. 若将杆左侧的钩码当作动力, 支点到左侧钩码的距离就是动力臂; 右侧的钩码作为阻力, 右侧钩码到支点的距离就是阻力臂. 实验表明:杠杆平衡时, 动力臂是阻力臂的几倍, 动力就是阻力的几分之一. 如果动力臂和阻力臂相等, 就是等臂杠杆, 使用等臂杠杆不省力. 当动力臂大于阻力臂时, 杠杆才省力.

(3) 把钩码挂在杠杆的一侧, 弹簧秤挂在钩码与支点之间的上方. 这时钩码对杠杆的作用力向下, 弹簧秤对杠杆的拉力向上, 杠杆仍能保持在水平位置. 把钩码的重力当作阻力, 把弹簧秤的拉力当作动力, 改变力和力臂的数值, 使杠杆平衡. 可由力矩平衡公式

F 1l 1=F 2l 2

等质量的钩码悬挂在等距离的孔上验证等臂原理, 也可以根据不同距离的孔任意搭配悬挂钩码, 进一步验证杠杆原理. 天平使用时, 由于自制教具精度不够, 只能粗略测出大致质量. 不管是作为等臂杠杆还是作为简易天平使用, 只能作为演示实验的手段, 是学生了解实验原理的途径和手段. 若想减小误差, 可以对杠杆严格打孔, 尽量选取均匀的木条作为杠杆, 用润滑油减小杠杆的中心孔与铁钉的摩擦, 或者用金属圆筒镶入等臂杠杆和支柱的中心孔等. 经过反复演示和测量, 上述教具基本能满足要求. , , , 更易于学. 教师在讲授平抛运动时, 只能根据书本上的频闪照片描述平抛运动的轨迹; 做实验时, 只是用斜槽和小球来粗略确定平抛运动的轨迹. 如何在课堂中形象、生动地讲授平抛运动的轨迹呢? 怎样才能使瞬时的运动轨迹停留下来呢? 根据瀑布原理, 将水看成一连串的小球, 用注射器给其水平方向一个初速度, 从而达到将平抛运动物体的轨迹保留下来的效果. 1. 2. 1　平抛运动仪模型的建立

(1) 方型木底板一块(10c m ×10c m ×2c m ) , 直木条一根(55c m ×2c m ×2c m ) (可用铁架台和试管夹代替) , 医用注射器一支, 木板一块(50c m ×50c m ×1c m ) , 与木板长度相同的木底板一块(50c m ×10c m ×2c m ) , 直尺一根, 铁钉若干, 白纸若干张.

(2) 用直尺在木板上建立平面坐标系(x, y ) , 将其刻画在木板上(如图3所示) , 并用铁钉将木板固定在与其长度相同的木底板中部.

(3) 将木条固定在方底型木板上, 有铁架台可用铁架台代替.

(4) 将医疗注射器注入一定量的红色液体后用细绳固定在木条或铁架台上.

(5) 将铁架台与坐标板放在同一平面上. 1. 2. 2　使用方法

(1) 将注射器固定在方型木底板做的架台

()

验证其结果与理论结果相同. 1. 1. 3　(1) , 并调, .

(2) , 并用细铁丝使其系在挂钩上, 如图2所示

.

图2　托盘天平

(3) 细铁钩挂在距中点相同距离的两端小

孔上, 放上自制托盘并调节两端的平衡螺母, 使

杠杆呈水平状态.

(4) 按照左物右砝对测量物体进行测量. 1. 1. 4　讨论上述杠杆可作两个用途:一是作直臂杠杆用, 直观地演示等臂条件下的杠杆原理, 非等臂条件下杠杆达到平衡的杠杆原理; 二是作为托盘天平使用, 使学生加深对杠杆原理的理解和对托盘天平使用的掌握.

上述自制教具作为等臂杠杆使用时, 可以用

上, 并与坐标板放在同一平面上; 调节注射器高度, 使其与坐标板某一高度平行, 注射器针头与坐标板刚好接近, 把白纸铺到坐标板上.

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(2) 在针头与坐标板平行的地方用笔在白

纸上做好记号.

(3) 均匀用力, 将注射器中的红色液体推出.

(4) 待注射器推出的液体形成稳定的抛物

电学的电路图在中学物理中是个重点, 也是个难点. 电路图都是由最简单的串、并联电路组成. 短路现象在电学中是要特别注意的, 电路一旦出现短路就会烧坏用电器、电源设备或线路,

[10]

甚至危及人身安全, 出现各种严重后果. 本实验教具以短路电路作为出发点, 一方面表现出短路的现象, 另一方面让学生学习电路图, 了解用电常识.

1. 3. 1　短路电路仪的设计

(1) 两个开关

, 若干导线, 木板若干, 电灯泡

线后观察其轨迹.

(5) 处理该轨迹图

.

两个, 两相插座一个, , 保险丝若干段, 闸刀一个, 螺丝若干.

(2) .

1. 2. 3　, 将一

闪而过的物理现象捕捉下来. 本实验用简单的材料进行加工, 将不易观察到的现象保留下来. 但由于细水柱在空气中受到空气的阻力和液体的流动性, 使得水柱容易分岔, 轨迹在后半段运动中出现分岔或水珠滴落现象, 而迅速推动的坐标板捕捉的水柱轨迹也不精确. 因为液体到了纸表面会发生浸透和流动, 故本实验在用白纸捕捉实物轨迹时仍需改进. 通过反复测试, 在白纸上留下的轨迹上半部分效果比较理想. 所以在该实验中, 对前半段的轨迹可根据平抛运动的位移和速度公式

x =v x t y =

图4　短路电路演示仪

(3) 按照图5, 用导线连接用电器、开关、闸

刀、两相插头、两相插座等, 根据图5连接好实物

的并联电路图. 在连接过程中要特别注意, 不能把线头碰到一起.

(4) 用螺丝刀将用电器、插座、闸刀固定在木板上, 其他导线用透明胶粘合在木板上, 使其电路清楚, 保证连接无误.

(5) 将灯泡放入灯座, 并将所有开关断开. (6) 将电源连接线正确接入电路中. 1. 3. 2　使用方法

(1) 检查电路连接是否正确, 关闭所有开关及闸刀, 检查是否有电线裸露在外面, 检查电路有没有通, 或是否有电路短路现象等, 确保实验的进行.

(2) 先将插头接到木板的两相插座上, 然后再将插头的另一端接到电源上.

(3) 合上电源的开关, 在电路无短路的情况下, 观察电路中用电器(灯泡) 工作的情况.

(4) 在闭合短路开关的情况下, 观察电路中用电器(灯泡) 工作的情况.

2g t 2

(2)

v x =v 0v y =g t

(3)

来进行相关计算. 但由于存在一定的误差, 本实验教具只能作为近似上的等效. 要精确验证, 还是要用课本上的实验教具. 该自制教具能形象体现物体作平抛运动的轨迹, 使平抛运动的瞬时性得到时间上的延长. 虽然精度不高, 但能达到捕捉瞬时现象的目的, 放大实验现象, 达到显示物体平抛运动轨迹的目的. 1. 3　电路的短路现象100

(5) 分析出现该现象的原因, 与导致的实验

结果

.

力工具.

从上述实验我们不难看出, 等臂杠杆和托盘天平将抽象的知识结合到实际中来, 一方面提高了学生对杠杆的认识, 使他们更好地掌握杠杆的知识; 另一方面简化了天平的原理, 使学生熟悉托盘天平的物理本质. 力学中的某些概念可通过这样的教具表达出来, 使学生更容易理解, 提高学生学习物理知识的兴趣. 平抛运动轨迹模型表现了教具设计中将微细现象放大的方法. 类似的还有用装有毛细管和红色液体的玻璃瓶观察微细弹性形变的实验教具, 或微细现象延长或放大, 性, 不现象的功能, 优化了资源配置, 改变了一个实验教具只适用于一个实验的传统模式. 这些改装的实验教具能使学生更清楚地掌握电路的组成和判别电路连接的方法. 在热学的自制教具中, 由于热现象不明显, 导致教具的制作存在一定困难, 但有些教具的自制思路和方法是值得我们借鉴的. 比如, 用热水将凹进去的乒乓球复原, 用易

图5　短路电路

1. 3. 3　讨论

在以往的短路实验教具中, 往往仅仅是单纯

的短路电路. 此自制教具将串联、并联和短路电路融合在一起, 一个教具多种功能. 撤下短路开关后, 就是一个典型的并联电路

, 如图6所示图6　并联电路

在该电路中连接上电流表、电压表后就可以

进行实验数据的测量. 将电路进行改装

, 又可以获得串联电路, 如图7.

拉罐、泡沫制作简易的量热容器等. 教具精度不高, 但实验现象明显, 更能够反映物理本质. 对于光学实验仪器, 很多自制教具是非常有趣的, 比如用水珠和透明薄膜制作放大镜, 用玻璃制作万花筒, 观察在水中弯曲的筷子等实验, 贴近生活, 说服力强, 更易于学生接受.

自制教具的设计, 也就是制作思路, 来源于我们对一些现象的观察和研究, 以及对物理知识的理解和运用. 物理贴近生活, 我们所学习的物理知识其来源就是生活. 物理知识是从生活现象中提取出来的, 而我们研究的教具自制就是通过对物理知识的研究, 将自己对物理知识的理解, 以一定的方式将其展现出来, 将抽象的物理知识生动、形象地表现出来. 因此, 自制教具的思路来源于生活, 而优秀的自制教具能将生活和物理知识联系起来, 达到促进教学的目的. 3　结语

图7　串联电路

用电流表、电压表测量数据, 通过实验数据的比较让学生加深对串、并电路的理解. 对一个基本的电路, 对其进行线路上的改装, 可以达到不同的实验目的和效果, 从而丰富实验内容, 提高电学实验教具的演示效率. 2　自制教具的探索与思考

自制教具是中学物理教学研究的一个重要内容, 也是解决许多中学实验室设备跟不上、教学仪器缺乏的问题的重要途径, 更是激发学生学习物理, 掌握物理知识, 增强动手、动脑能力的有物理实验是有目的地观察、思考和操作的实

[10]

践活动, 是理论与实际相结合的过程. 实验教学的过程是学生对现象观察与分析, 获取数据并处理的过程. 实验结果是科学归纳与严密推理结

101

合的产物. 因此, 强化基础物理实验教学, 对培养

[11]

学生的素质和能力极为重要. 本文对自制教具的思路和方法进行阐述, 并进行了实践和探索, 以期为教具的自制与使用提供参考.

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验, 21(19) -The Practi ce and Explora ti on M i n g l t a l Teach i n g A i ds i n M i ddle School

L -CHE NG Zheng -fu, F AN W ei

(S choo l o f c n ri ng i ng U n i ve rs ity o f A rts a nd S c i e nce s, Yo ngchua n C ho ngqi ng 402160, C hi na )

Abstract:s experi m ents, this thesis is intended t o exp l ore how t o do home -made teach 2ing aids, t o p l its materials and methods, and choose three rep resentative de monstrating experi m ents t o do home -made teaching aids in order t o offer s ome methods and experiences of home -made teaching aids . Key words:de monstrating experi m ent; home -made teaching aids; exp l orati on

(上接第95页)

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The Fea si ble Study on Launch i n g Sma ll I ron -M an i n Chongq i n g Un i versity of Arts and Sc i ences

L ILu , ZHOU W ei -p ing

1

2

(1. C he ngdu Spo rt U n i ve rs ity , C he ngdu S i chuan 610041, C h i na;

2. C ho ngq i ng U n i ve rs ity of A rts and Sc i ence s , Yo ngchua n C ho ngqi ng 402168, C hi na )

Abstract:This paper makes a research int o the possibility and meaning of launching s mall ir on -man based on literature revie ws, video analysis, as well as theoretical analysis . By geography and other conditi ons, we concluded that the adap tati on and great meaning of launching s mall ir on -man in Chongqing University of A rts and Sciences .

Key words:Chongqing University of A rts and Sciences; s mall ir on -man; feasible

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