加强和改进中学物理演示实验教学的若干问题

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1、加强和改进中学物理演示实验教学的若干问题　　【摘要】中学物理实验从其教学组织形式上看，可分为教师的演示实验、学生边学边实验（过去亦称边教边实验）、学生分组实验和学生课外实验等。在这一讲里我们将要围绕演示实验这个中心，谈谈它在中学物理教学中的作用、分类、演示实验的设计与教学的基本要求以及加强和改进中学物理演示实验教学的若干问题。　　【关键词】演示；实验；仪器；效果；物理规律；改进措施　　一、演示实验在中学物理教学中的地位和作用　　据统计在现行初中物理教科书中共安排了一百多个演示实验，现行高中物理教科书中则安排了约200个演示实验。可见演示实验在中学物

2、理教学实验中占有很大的比例，是整个中学物理教学实验的极其重要的组成部分。演示实验肩负着特殊的教学任务，具有独特的教学论要求和演示方法。　　二、中学物理演示实验设计　　演示实验是指在课堂上配合教学内容，由教师操作表演的实验。演示实验在设计和教学方面的基本要求有三条：　　1.确保成功　　演示实验必须确保成功。成功的演示以令人信服的深刻印象，保证教学顺利进行。怎样才能确保成功呢？首先要切实掌握实验原理。　　2.简易方便5　　演示实验要做到三个简单，即仪器结构简单、操作简单和由演示现象到得出结论的过程简单。我们不妨以低压沸腾的演示为例加以说明。演示低压沸腾

3、有许多方法：　　方法一：用抽气机和真空罩演示。　　方法二：将烧瓶中的水煮沸、加塞、停止加热后水沸腾停止了。再将瓶倒置在支架上，往瓶底浇冷水，水又重新沸腾起来。　　方法三：往瓶中倒入八、九十度的热水，水温低于沸点，不沸腾。用抽气机（或针筒）抽气，水就沸腾起来。　　方法四：用100毫升的大针筒直接抽取约10毫升的90℃左右的热水，将针筒尖端用橡皮帽封住，拉动活塞，针筒内的水就沸腾起来。　　比较上述四种实验方法，显然方法四最符合“三个简单”的要求。我们的主张是，凡是能用简单的方法演示的实验，就不必把它的实验装置复杂化。那种片面追求高、精、尖的演示仪器，贪

4、大求洋的做法并不足取。　　3.现象清楚　　演示实验的成功与否在很大程度上决定于实验现象是否清楚。怎样才能使现象清楚呢？　　1.尺寸够大、位置够高　　为了让全班学生都能看清楚教师的演示，要求仪器的尺寸尽可能做得大一些。原则上能采用大型仪器演示的决不要换用小的。　　2.图象要竖直、运动方向应取横向　　在演示电力线、磁力线、水波的干涉、衍射等现象时，一般都只能在水平面上进行。为了能让学生看得清楚，常常把这些实验用投影仪投影在天花板上或墙壁上。演示时物体运动的取向也有讲究，一般应取横向。5　　三、加强和改进演示实验　　1.提高演示实验的生动性　　设计和选择

5、演示实验，要尽量做到生动、有趣。这样的演示实验能够最大限度地调动学生学习物理的积极性，充分发挥学生非智力因素的潜能，留给学生的印象也是终身难忘的。　　2.提高已有演示实验的效果　　例如，仪器设备是否能达到预定的教学要求？如何不断进行更新？怎样更好地改进演示程序，运用现有的演示仪器，提高演示效果等等，都值得深入研究。为适应教学改革的要求，必须大力改进演示方法，提高演示效果。　　在库仑定律一节课中，教材中的定量演示实验基本做不成，库仑扭秤实验在普通的教室和实验室也几乎无法完成，笔者通过一次全国教学大赛，设计出了一种简单易行的方法，现介绍如下：　　1.实

6、验原理：　　如图所示，A、B为两个金属锡薄片，A用两根绝缘丝线安装成一个复摆（避免钮转）。B安装在一个绝缘的底座上，保证A、B两薄片正对且平行，这样A、B的静电的作用力就在圆心上且垂直薄片，这时可把A、B看成点电荷。　　对A进行受力分析：重力G；库仑力F；绳子的拉力T；由力的平衡可知：sinθ=■；过A点作一条垂直OC的垂线X，则sinθ=■；代入上式得：■=■；即：F=■X；其中G、L是常数，令k=■；则F=kX，所以F与X成正比。5　　2.主要仪器构造　　A摆金属圆箔片；B摆金属圆箔片C金属圆箔；D背景板；E整体图；F弧形槽　　3.重点制作环节

7、与使用说明　　①把A摆安装在铁架台支架上；　　②把背景板固定在铁架台底座上；注意背景板安装要竖直，且0刻度线与A摆自由放置的摆线对齐；　　③把弧形槽放在A摆正下方，B薄片放在弧形槽上，移动弧形槽和B使B与A正对且平行，保证A、B之间的作用力垂直悬线。　　④用红外线灯照射，使整个仪器在干燥环境下进行；（提前20分钟干燥）　　⑤实验过程用毛皮和泡沫板摩擦，用起电盘带电（电量较大）；　　⑥A、B的距离不变；让A、B带上同种电荷，一定距离下A、B在静电力作用下偏转，稳定后测出X的格子数，填入表格；用相同的C圆薄片与A圆薄片接触，这样使A的电量分为一半，保持

8、距离不变测出X的格子数，填入表格；用C圆薄片可改变A或B的电量几次，重复实验，分析数据。　　⑦A、B的电量不变：让A、B带