初中物理实验总结图(共14篇)(共14篇)
1.初中物理实验总结图 篇一
一.控制变量法
当研究的一个物理量与2个或2个以上的其它物理量有关时,常采用只改变一个物理量,而使其余物理量保持不变,从而得出被研究物理量和改变量的关系.
如研究蒸发快慢决定因素;摩擦力大小决定因素;研究压强和压力、受力面积的关系;液体压强和液体密度、深度的关系;浮力大小的决定因素.动能大小和物体质量、速度的关系;重力势能大小和质量、举高高度的关系;物体吸热多少和物质种类、质量、升高温度三者之间的关系;电流和电压及电阻之间的关系;电功和电流、电压、及通电时间的关系.
二.等效替代法
根据作用效果相同的原理,作用在同一物体上的两个力,我们可以用一个合力来代替它.这种“等效方法”是物理学中常用的研究方法之一,它可使我们将研究的问题得到简化.
三.对比(比较法):
寻找几个事物共同点或不同点的研究方法叫对比,这是一种常用的研究方法.
例研究不同色光混合及不同颜料混合;研究蒸发和沸腾的相同点和不同点;研究凸透镜和凹透镜的相同点和不同点.在研究蒸发快慢的决定因素时,在应用控制变量的同时,也采用了对比的方法,比较哪一个蒸发快.
四.实验推理法(理想化实验)
人们常用推理的方法研究物理问题.在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图2(甲)所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的`物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去.
推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这下结论的?
五.模(拟)型法
①为了研究的需要,把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,这种转化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以这种模型叫“假想模型法”又叫“理想模型”.它是物理教学的基础,可使物理教学简单化,形象直观化,又可使具体问题普遍化,便于学生发挥抽象思维、形象思维、发散思维.
②建立模型可以帮助人们透过现象,忽略次要因素,从本质认识和处理问题;建立模型还可以帮助人们显示复杂事物及过程,帮助人们研究不易甚到无法直接观察的现象.例如:①研究分子、原子结构时,提出一种结构模型的猜想——原子核式模型(行星模型);②研究撬棒撬石块时,把撬棒当做是杠杆模型
六.类比的方法
两类不同事物之间某种关系上的相似叫类似,从两类不同事物之间找出某些相似的关系的思维方法,叫类比.借助类比,常能创造性地解决一些十分陌生、十分困难的问题,在物理学中,现象、属性、概念、规律、理论和描述手段等涉及的种种关系,都可以是类比的对象.
七、转换法
对于看不见,摸不着的东西或不易直接观察认识的问题,我们可以通过它所产生的作用或其他途径来认识它,这是物理学中常用的一种方法—转换法.
八、观察法
观察法是指人们在自然存在的条件下,对自然、实验的现象和过程,通过人的感觉器官或借助科学仪器对有关物理现象,有目的、有计划地进行观察、研究的一种基本方法.
所谓“自然存在的条件”,是指对观察对象不加控制、不加干预、不影响其常态,所谓“有目的、有计划”,是指根据科学研究的任务,对于观察对象、观察范围、观察条件和观察方法作了明确的选择,而不是观察能作用于人感官的任何事物.
九、放大法
在物理实验中,常常需要对一些微小的物理量,如微小的长度,微小的机械振动、很短的时间,微弱的光信号和微弱的电信号等等加以测量,如果采用常规的测量方法,则很难进行,即使勉强测出也因为与实际的精度要求相差太远而失去意义,这时通常需将被测量放大后再进行测量.因此,放大法与比较法一样,也是物理实验中最普遍、最基本的实验方法之一(缩小可看成是放大倍数小于1的一种放大).
十、分析归纳法
归纳方法是透过现象抓本质,将一定的物理事实(现象、过程)归入某个范畴,并找到支配的规律性.完成这一归纳任务的方法是:在观察和实验的基础上,通过审慎地考察各种事例,并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法,推出一般性猜想或假说,然后再运用演绎对其进行修正和补充,直至最后得到物理学的普遍性结论.
十一、假设(猜想)法
物理解题中的假设,从内容要素看有现象假设和过程假设等,从运用策略看有极端假设、反面假设等.利用假设,我们可以方便地对问题进行分析、推理、判断,恰当地运用假设,可以起到化拙为巧、化难为易的效果.
十二、列举法
列举法是一种借助对一具体事物的特定对象(如特点、优缺点等)从逻辑上进行分析并将其本质内容全面地一一地罗列出来的手段,再针对列出的项目一一提出改进的方法.列举法基本上有三种:希望点列举法、优点列举法和缺点列举法.
十三、探究法:
探究法是指用科学的方法深入探讨、反复研究事物的本质和规律它既是一种研究方法,也是一种学习方法.
2.初中物理实验总结图 篇二
概念图是一种组织和表征知识的工具, 它借助图形的形式并通过空间网络结构将概念和概念之间的相互关系表述出来。初中阶段是学生成绩容易拉开距离的时期, 更是学生夯实基础的黄金时期。由此可见, 学生学习的压力比较大, 尤其是初中物理知识的难度较高, 并且知识点比较零散, 再加上教学时间少, 这就对学生的思维能力和自学能力提出了更高的要求。而在初中物理课堂上应用概念图进行教学, 对学生的物理学习具有十分重要的作用, 这是由概念图的特征决定的。其特征如下:
1. 概念图具有较强的直观性
概念图的直观性是概念图的显著特点。概念图是用绘图的方式将物理各种概念之间的关系直观性地表达出来, 这样的知识表述形式更容易被学生接受。概念图的直观性不仅能够加强学生对物理概念的理解, 还有助于学生对概念与概念之间的相互关系有清晰的认识。从概念图表达出来的比较完善的物理知识网络库中, 学生从整体上正确地把握物理概念, 并且从视觉的角度向学生展示物理知识的脉络及知识结构的变化, 这样就将抽象的物理知识变得更加简单和具体, 具有很强的直观性, 更易于学生接受。
2. 概念图具有较强的结构性
概念图的知识结构性主要表现其在围绕物理中核心概念的基础上, 利用网络结构的形式将物理概念层层联系起来, 以此类推将更多的物理概念都以这样的方式呈现出来, 最终形成一个比较完整的知识结构网络。通过这样的知识呈现形式, 知识变得更结构化、层级化及整体化, 使学生更好地掌握物理概念, 大大提高学习效率。
3. 概念图具有较强的概括性
初中生的学习压力比较大是因为学习的科目比较多, 学习的难度也逐渐增大。尤其是学习初中物理时, 学生普遍反应比较难。因为学生的学习能力有限, 而初中物理课本中的概念性的东西特别多, 学生学习起来比较困难。若学生仅靠死记硬背, 是很难提高学习水平的。概念图在初中物理教学中的应用能有效地消除的学生学习中的困惑, 它以图形的形式将学生要学习和复习的重点概念概括性地表达出来, 帮助学生更好地记忆物理概念, 提高学习水平, 大大减轻学生的记忆负担。
二、在初中物理教学中应用概念图的作用
1. 概念图的应用有助于提高学生的思维能力
在初中物理教学中, 强化学生的思维能力具有十分重要的作用。学生具有较强的思维能力便可以更好地理解和接受新知识的学习, 并且可以按照自己的思维方式消化课堂上所学的物理知识, 还能不断地整合所学的物理知识, 使旧知识和新知识很好地衔接, 做到温故而知新。
在教学过程中, 教师应用概念图进行教学有助于提高学生整合物理知识的能力。学生在绘制概念图时, 可以清晰地认识和了解各种物理概念之间存在的关系。实质上, 概念图就是将相关的知识进行适当的浓缩。应用概念图不仅可以激发学生的学习兴趣, 还可以锻炼学生的横向思维能力, 使学生积极地思考所学的知识。这样就可以营造出一种轻松的学习氛围, 使学生更深入地理解各种物理概念之间的关系。
2. 概念图的应用有利于提高学生的自学能力和创新能力
在初中物理教学中, 教师通过概念图的形式可以将学生不明白的知识清晰地表达出来, 还可以利用概念图对所学的知识进行有效的复习、预习和练习。教师通过对概念图的分析和讲解, 可以鼓励学生积极地思考教师所讲的内容, 最后让学生通过自己的思维方式整合物理知识, 并解决在预习过程中出现的疑难问题。这样的物理教学过程, 不仅可以锻炼学生的思维能力, 还可以提高学生的自学能力和创新能力。
3. 概念图的应用有助于提高教师的教学水平
在初中物理教学过程中, 教师应用概念图不但可以有效提高学生的物理学习水平, 还有利于提高自身的物理教学水平。教师选择概念图进行教学主要是因为其具有直观性、非线性、结构性、概括性、可自由隐藏及扩展的特征。由于概念图具有这样的优点, 教师在设计教学方案时可以将学生需要进行思考的知识点暂时隐藏起来, 这样就可以给学生留出悬念, 从而激发学生的学习兴趣, 调动学生学习的积极性和主动性。为了满足教学的需要, 教师还可以对教学方案进行适当修改, 使之变得更加完善。在使用概念图时, 教师还可以随时理清教学思路, 强化各种概念之间的联系, 分清哪些是重点和难点, 有目的地进行教学。在使用概念图时, 为了使学生更清楚地了解知识的脉络, 教师在对知识进行系统性整理之后, 就可以用概念图的形式呈现给学生。这样既有助于提升学生归纳知识和总结知识的能力, 提高学生对整个知识体系的掌握能力, 还有助于提升教师的物理教学水平。
三、结语
在初中物理教学过程中, 教师应用概念图不仅可以提高学生的学习水平, 帮助学生更好地记忆物理概念, 理清物理知识之间的联系, 有效地学习物理课程, 还有助于提高教师的教学水平。在初中物理教学中应用概念图是一种必然趋势, 对物理教学效果的增强具有十分重要的作用。但是, 目前我们在这方面的研究还存在不足, 需要进一步地研究和探索。
参考文献
3.初中物理教学中概念图的运用探讨 篇三
关键词:初中物理;概念图;应用
G633.7
概念图是一种将相关的概念运用连线、绘图的方式联系起来的一种图示法,能够将概念的结构展现出来,加深各个概念之间的联系,有利于系统性的开展物理教学。将概念图应用于初中物理教学中,是课程教学的进步,优化课程教学内容,增强对物理知识体系的构建,加强各个知识点之间的衔接,有助于学生对物理知识的掌握。在初中物理教学中应用概念图,对课堂教学的开展具有重要意义。
一、概念图对初中物理教学的重要性
初中是学生接触物理的初级阶段,学生理解起来存在困难,而且物理本身具有难度性和抽象性,这些都为物理课程的开展带来了难度。传统的物理课堂教学模式都是采用教师灌输理论知识的方式,学生只是一知半解,进而影响教学效率。随着素质教育的提出,对物理教学课程提出了更高的要求,转变教学方式,优化教学手段成为当前的主要任务。概念图的出现,有效的改善了物理教学课堂面临的问题。利用概念图开展教学,能够为物理课堂教学服务,可以作为一种教学工具,加深学生对物理知识的理解,明确各个知识点之间的联系和脉络,对物理教学具有重要意义[1]。将概念图应用于初中物理教学中,摆脱了传统的枯燥乏味课堂教学方式,激发了学生兴趣,在利用概念图进行教学的同时,学生也要养成绘制概念图的习惯,帮助学生利用概念图将各个知识点进行衔接,实现对物理知识的整体把握。
二、初中物理教学中概念图的运用策略
1、创设课堂教学情境,引入新授知识
创设情境的教学模式是现代课程教学的主要形式之一,在利用概念图进行教学的同时,采用情境式教学,会达到更好的教学效果。将概念图教学与情境创设式教学进行紧密的结合,是激发学生学习兴趣、提高课堂教学效率的有效手段。在教授新课程时,教师要利用概念图对新知识进行备课,然后让学生预习课程内容并画出与本节课内容相关的概念图,然后创设情境引入新知识,最终进入课程教学。让学生参考教师做的概念图,纠正错误,将概念图当做笔记,实现物理课程教学[2]。
例如,在学习粤沪版九年级上册第十四章第一节《认识内能》时,教师可以先做好机械能的概念图,然后让学生根据本节的内容自己画内能与热量的概念图。随后教师开始讲解,向学生展示先行组织的概念图,让学生与自己绘制的进行对照,针对有误的方面进行更正,在此基础之上,师生共同来构建内能与热量的概念图,可将概念图来做笔记,为日后对内能与热量的复习提供基础。
2、开展课堂探究活动,导入课程主题
物理是一门逻辑性思维很强的学科,注重推理性,因此,在初中物理课堂教学中选用探究式教学模式是正确的选择[3]。在初中物理教学中应用概念图的同时,采用探究式教学,让学生在探究的过程中实现对概念图的掌握,最终实现对课程内容的把握。素质教育重视对学生综合能力的培养,将概念图应用于初中物理教学中,开展课堂探究式教学模式,能够实现对课题内容的正确导入,提高课堂教学效率,也提高了学生的综合素质,迎合了素质教育的要求。
例如,在学习粤沪版八年级上册第四章第四节《升华和凝华》时,教师应当先绘制概念图,然后向学生展示,在概念图中设定探究问题,引导学生进行探究,探究升华与凝华的过程,了解两种不同的现象。在物理课堂中,为了实现探究式教学,应当重视对实验的操作,让学生进行实验探究,明确升华与凝华的区别,明确二者发生时是固态与气态的转化关系。教师可以利用雪花为例,向学生讲述升华与凝华的变化过程,然后将这些内容用概念图的形式展示出来,更具说服力。
3、提倡小组合作教学,加强课程复习
将概念图应用于初中物理课程教学中,能够有效提高学生对物理知识点结构的梳理,在此基础之上,运用小组合作的形式来展开对课程内容的复习,会产生更好的复习效果。在运用概念图教学的同时,运用小组合作的形式开展教学,既能增强学生对物理知识的吸收,也能增进师生之间、学生之间的沟通与交流,是现代课程教学很是提倡的一种教学模式。课程教学离不开课堂讨论,而讨论则离不开小组合作教学,因此,在运用概念图教学的同时,提倡小组合作的教学模式,是加强课程复习质量的有效方式[4]。教师应当将学生分成不同的学习小组,每个小组学生的学习水平相当,注重分组的多元化,实现学生的共同进步。
例如,在复习粤沪版八年级下册第六章《力和机械》时,教师将学生分成不同的学习小组,让小组的学生将第八章学习的力的相关知识用概念图表示出来,以小组合作的形式展开讨论,教师要予以充分的引导,然后让每个小组的学生对概念图进行說明和讲解,像力的种类、力的特征、力的测量等都要予以概述,将这些内容整合到概念图中,实现对物理知识的全面整合。
结束语:
物理是理性思维、抽象思维很强的一门课程,学生在理解起来具有一定的难度。初中物理注重基础知识的衔接,各个知识点之间存在联系,运用概念图的形式开展物理教学再合适不过。利用概念图的形式能吸引学生的目光,与诸多的课堂教学模式相结合,理清知识结构脉络,将知识点运用图示的方法展现出来,让学生一目了然,有利于对知识的吸收,是现代课堂教学必不可少的教学手段。
参考文献:
[1]李凌军.基于概念图的初中物理教学模式研究[J].辽宁师专学报(自然科学版),2009,04:28+46.
[2]王建玲.初中物理力学中概念图的教学设计与应用[J].技术物理教学,2011,03:55-57.
[3]李凤金.初中物理教学中概念的引入策略[J].珠江教育论坛,2010,04:31-32.
4.初中物理实验室总结 篇四
物理实验工作总结
王加建
物理实验教学是物理教学中学生获得物理知识和检验物理知识的重要媒体和手段,能为学生形成物理基本概念和物理基础理论提供感性认识的材料,能激发学生的学习兴趣,因此,物理实验教学是物理教学的一个重要内容,在整个物理教学中起着很重要的作用。本,在学校领导的高度重视和全体物理教师的共同努力下,物理实验教学取得了一些新的进展,具体总结如下:
一、学生学习物理的兴趣得到激发,学生学习物理的主动性和积极性不断提高
初中的物理教学是物理教育的启蒙阶段。初中学生好奇心强,他们学习物理的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。物理实验教学的首要任务是如何激发学生对学习物理的兴趣,并使这种“短暂”的兴趣能够稳定地保持并得以发展,从而提高他们学习物理的主动性和积极性。我们在教学中主要抓以下几个环节。
1.加强演示实验教学
课堂教学中的演示实验,最能调动学生的情绪,激发他们学习的兴趣和求知欲。为此,对于大纲规定的每个演示实验我们都认真完成,并力求做到演示操作规范、实验现象明显、分析表述准确简练。
2.努力开足学生实验
根据教学进度努力开足学生实验。学生实验做到每8人一组,位置固定,每次实验都进行登记,并对每个实验从课堂纪律、操作规范、整理仪器等方面对学生进行教育。
3.开发家庭小实验
配合教学内容,每逢放假,各位物理教师都向学生布置一些既有浓厚生活气息又与所学物理知识密切相关,同时学生在家中又能够找到材料,独立完成的家庭小实验,并要求学生把观察到的现象,得出的结论与所学知识的联系都详细记录下来,回校后在课上进行交流,多数学生都能达到老师提出的要求。例如,筷子在水中变弯了,作家庭小实验,很多同学回家都 很自觉的做了。家庭小实验不仅丰富了学生的课余生活,使学生扩大了视野,培养了动手实验能力和观察分析能力,总结能力,而且由于它们与课堂教学内容同步,与现实看到的现象相同,所以它是学生对知识的理解和巩固起到促进作用。
二、指导科学的学习方法,养成良好实验习惯,培养学生的能力和创新精神
初中物理实验教学中注意使学生养成良好的实验习惯,是培养学生科学态度的重要措施。良好的实验习惯应包括:正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则、注意用电安全等。在教学中注意从科学态度、规范操作上给学生进行示范,对学生遵守实验室规则提出严格要求,对如何观察、记录、实验现象、填写实验报告则加以具体指导。例如,学生在做“凸透镜成像规律”学生实验时,对凸透镜与物体距离的分析,以及成像的规律与虚实总结,因此,在填写实验报告时,我要求学生将实验所观察到的所有现象如实填出并对所产生的现象作出相应的解释,以此来培养学生实事求是的科学态度。
通过本学期实验的实践,实验使得学生学习物理的兴趣很大,我感到无比的高兴。
5.初中物理实验教学工作总结 篇五
在中学物理实验教学过程中确定以实验为基础,用实验来展开激发学生的实验兴趣,发挥学生参与教学的主动性和积极性,培养学生操作实验、设计实验的实践能力和创造能力.加强实验教学的研究,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为边讲边实验,通过挖掘教学内容的学术性,有机地把课内探索延伸到课外.总之,尊重科学,实事求是,面对群体,以实验创新教育为前提,使学生达到掌握物理实验技能和科学方法,养成科学态度,学会运用实验手段解决物理问题的能力为指导思想,强化实验教学目标,要求学生在实验的全过程中自始至终抓好“七个正确”:其一,选择仪器正确;其二,安装调试实验装置正确;其三,操作规程正确;其四,观察方法正确;其五,测量读数正确;其六,处理数据正确;其七,实验结论正确.
2.探索改革实验教学模式,发挥主导、主体功能
大力探索改革不适应新时期形势的中学物理实验教学模式,建立起按科学设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的“引导—探索—实验—掌握”教学模式.这种教学模式应充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位.教师充分相信学生,使学生主动参与实验.课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析.让学生独立设计实验,利用物理实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性.变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流,教师在课内讲重点、关键点和注意点,发挥好主导调控作用.主要方式是采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等.在实验中,加强对学生实验方法和创新能力的培养.
按教学大纲规定必做的分组实验,采用四人一组,总体安排,并将学生分成三种类型:第一类是理解能力差,反应较慢,动作缓慢;第二类是思维敏捷,动作粗糙;第三类是独立思考,动手能力强.不管哪类学生整个实验过程全部由学生自己独立完成,教师必要时答疑引路.另外要还改革实验报告的书写,实验报告不要求统一的格式,只要求与中学物理教学相联系,写出本实验成功的关键、有何不足.
3.演示实验下放成随堂小时验或学生分组实验的探讨。
在演示实验的教学中,有时也将其下放为学生随堂小实验,甚至设计成学生分组实验来操作。我们做了以下研究。教师分别设置了实验班和对照班。课后达标结果显示:上面讲演示实验下放为随堂小实验的教学,前两节课授课效果是理想的,后面的结果不是很理想。由此可见,这种教法在实践中有其明显的优越性,特别有利于学生相关领域的发展及有关内容的授课。
总之,这一年是忙碌而又丰硕的,我们将在现有的基础上,继续努力,去迎接更丰收的一年。
2014-----2015学年第一学期
实验工作总结
赵爱君 张文波 孟帅
6.初中物理实验总结图 篇六
本学期即将结束,在学校主管领导的具体指导下,以教学工作为中心,深入贯彻落实科学发展观,以本次教学仪器更新工程为抓手,以搞好配备、规范管理、强化培训、落实应用为重点,全面提升教育技术装备水平,为推进素质教育和提高教育教学质量,促进素质教育的进一步实施作出积极贡献。现把本学期的物理实验室管理具体工作总结如下:
一、认真记录实验室各项材料
1、落实实验室各项规章制度,加强实验室财产和仪器的保管、维护、借出、收回、使用等方面的规范化管理。做到出入有据。健全实验室开放制度,提高仪器使用效率。
2、做好仪器的清理、放置和造册登记,做到整洁、规范,项目清楚。在实验前后对仪器性能进行认真检查,做完实验后及时收回、上架归位。
3、熟悉仪器的基本性能和使用方法,做好仪器的保养和维护,对危险品按照要求进行安全处理。做好防尘、防火、防虫、防毒品挥发等防患措施。
4、做好易耗品和仪器破损登记。对易耗品及时补充,对仪器破损及时登记。
5、认真准备好各个演示实验及学生分组实验,为实验教学提供方便。实验课前进行仪器调配、改进、布置,以适合实验需要,提高课堂实验教学质量。
6、准备好各项待查材料,填写好各项报表,做到有据可查,条理清楚,并接受有关主管部门检查。虚心接受意见和建议,总结经验,改进实验室管理工作。
二、实验教学方面
重新认识(2011年版)新课程标准要求,明确物理实验的重要性和意义,倡导探究性,提高学生科学素养,从而树立“物理实验是培养能力的主要途径”思想。
1、强化认识,严格要求
在进行实验教学时,为能达到实验教学目标,加强对学生基本技能的培养,使学生懂得实验的重要性,提高实验教学技能,树立严谨细致,认真的科学态度,尊重实验教学的规律,实实在在地引导学生完成实验教学任务,达到理想的实验目的。
2、多做实验、多指导
本学期结合新课程的要求,开足开齐演示实验、分组实验、探究性实验。借助实验室场地,给学生增加动手操作的机会,使学生掌握了一定的实验操作能力。
3、勤考查
通过实验考查,促使学生认真预习、复习、掌握实验、及时发现问题,加强个别辅导,做到人人过关。
三、实验管理方面平时能学习实验管理方面先进经验,做好各项电子台账工作。仪器摆放整齐,使用新的管理软件,使物理实验室管理步入了科学化、现代化管理的轨道。
㈠搞好卫生、做好三防
搞好环境卫生做好三防是实验仪器室的重要工作之一,是保护仪器使其保持良好的运行状态的重要举措,特别是在夏季。因此应做好以下工作:
1、开学初期对实验室、仪器室的环境卫生进行一次彻底打扫,检查仪器的存放与运行情况,对仪器及仪器橱内的灰尘进行仔细的擦拭,对需要保养的仪器进行保养。
2、每周对仪器室卫生进行打扫、除尘,每月进行一次彻底的卫生大扫除。
3、雨季到来之前,向学校申请购买防潮石灰,并随时检查更换,日照较好且无风的天气,开门窗通风,做好仪器室防潮工作。
4、随时观察,及时喷洒无腐蚀性的药物,做好仪器室防虫工作。
㈡规范实验仪器摆放位置
依据学校意图,新教学楼交付使用后,实验室、仪器室要向老楼搬迁。因此,提前做好准备工作,以确保搬迁工作省时省力、顺利进行,力求在搬迁过程中产生最少的损坏、损失和丢失。按照吉林省义务教育实验室配备标准对物理实验室的仪器摆放位置如下:声、光、力、电、磁、热等。实验立柜布局合理,仪器摆放整齐,各种仪器标签齐全,仪器组装规范。
7.初中物理实验探究教学初探 篇七
一、物理实验探究教学过程中应处理好的几个关系
1. 处理好实验探究教学与传授式教学的关系
实验探究教学作为一种教学方式, 与传统的传授式教学相比, 的确有许多优点, 它能提高学生学习的兴趣, 培养学生的动手和动脑能力。但实验探究教学也有其不足之处, 探究教学很费时间, 按教学大纲要求往往一节课能够完成的教学内容若进行实验探究教学至少得两节课, 多者可能是三四节课, 很难完成教学任务, 且学校的教学设施不能满足教学需要, 在这种情况下如果完全实施实验探究教学, 则学习效率是不会高的、也不能适应现行的应试需要等。因此, 实验探究教学与传授式教学并不是两种绝对对立的教学。从传授式教学到完全独立的实验探究教学, 其间还存在着传授中有探究、探究中有传授的混合教学。从教育实际来看, 学生探究能力的形成与发展也有一个渐进过程, 只有掌握一定的基础知识和技能才能实施实验探究教学。那么, 如何处理好实验探究教学与传授式教学的关系呢?本人的做法是:根据教学要求、学生实际、教材内容、实验器材, 尽可能多地开展实验探究教学。例如, 介绍仪器的构造时, 必须采用传授式教学, 实验器材的使用必须讲透, 选择仪器后, 很多学生不知怎样使用, 而出现故障后, 问题出在哪里, 一窍不通。学生不知灯座和灯丝的结构, 所以安装灯泡时, 总是抓着玻璃泡用力旋, 结果最后变成灯泡不能使用了。在进行弹簧测力计调零时使劲掰指针, 这样除了把指针弄坏, 什么效果都没有。而在实验仪器的选择中, 采用的是探究式教学。很多学生实验做完了, 却不知道为什么要使用这些器材, 仪器是怎样选择的。如平面镜成像的实验中为什么使用玻璃板而不是平面镜, 且玻璃板要有颜色, 而不能是完全透明的。在做电流做功与哪些因素有关的实验中, 为什么用电热丝, 为什么用煤油, 而不用水和酒精呢?等等。
2. 处理好实验探究教学中过程与结果的关系
事实上, 实验探究教学是既重过程又重结果的。这是因为: (1) 所有的科学探究离不开科学概念、科学原理作为指导。任何一种探究都离不开人们先前获得的概念和原理, 从实验探究教学的各环节来看, 每一个步骤都离不开学生先前已有的知识。学生之所以会提出问题, 就是因为碰到了用自己先前的知识无法解释或与自己的已有概念或原理相矛盾的情境。如果一个学生没有一定的知识准备, 要他进行实验探究, 发现和提出问题, 那是不可能的。再从假设步骤看, 学生提出的每一个假设都是基于他头脑中的已有的概念和理论, 离开学生的已有知识去任意猜测, 无异于建空中楼阁, 只能导致实验探究失败, 最后无法进行探究。由此可见, 实验探究需要有一定的基础, 以某种理论作为指导, 在研究结论的基础上, 才能加深对科学本质的理解。因此, 实验探究不能轻视结果。 (2) 科学方法寓于科学知识中, 是知识的核心和脉络, 两者密不可分。科学方法必须从学习科学知识的过程获得, 离开科学知识, 谈论科学方法, 无异于是天方夜谭。科学方法反过来又可以指导人们如何获得科学知识。科学方法与科学知识之间的关系就是学习方法和学习内容之间的关系。在实际实验探究教学过程中, 必须要坚持过程与结果并重, 既要让学生在探究中掌握和理解科学概念、原理, 又要让学生体验知识的形成过程, 培养科学素养, 形成正确的情感态度和价值观, 那种重过程轻结果或重结果轻过程的做法都是片面的。同时要注意实验操作对实验效果的影响, 实验操作的步骤将直接影响着实验效果, 从而对实验结论造成很大的影响。例如, 平面镜成像的实验中, 背景要比较暗, 这样所成的像就比较清晰。玻璃板要与水平桌面垂直, 这样才能使镜子后面的蜡烛与像完全重合。天平要放在水平台上, 这样才有“物体的质量等于砝码的示数加游码的示数”。研究杠杠平衡条件的实验中要求杠杆在水平方向平衡, 这样才能直接从杠上读出力臂。凸透镜成像的实验中要求蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一直线上, 并且焰心、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度, 这样才能使像成在光屏的中心, 便于观察像的特点, 从而得出正确的实验结论。
3. 处理好实验探究教学内容与教学时间的关系
在实践中我们发现实验探究教学太费时间, 严重影响教学任务的完成, 甚至有人认为是一种十分不经济的教学方式。对于这个问题, 首先, 我们必须承认实验探究教学的确要花费大量的时间, 没有足够的时间是无法真正开展有意义的实验探究的。但是花这个时间是值得的。对于一个课题的实验探究从情景探究到实践探究少则需要两节课, 多则需要两周。这就需要学校在初二、初三安排课程表时有针对性地对物理课堂作适当的调整, 并进行重新规划, 提倡开展连堂课, 这对学生进行实验探究教学将会是有力的支持。其次, 要全面看待这一问题, 如果单纯从知识的传授来说, 实验探究教学是要比传授式教学花费的时间多得多。但是如果从知识技能、过程方法、情感态度与价值观的全面培养来看, 实验探究教学则是一种比较经济的教学方式。再次, 如果单纯从一节课来比, 实验探究教学的时间效益是比较低的, 但是如果从一个单元或一个内容专题的教学来比, 许多教学实践表明, 设计合理的以探究为核心的采用多样化教学方式的实验探究教学其时间效益则不比传统教学的差。另外, 研究表明, 实验探究教学所花时间将随着教师对实验探究教学的开展以及学生对其认识和了解的程度、学生探究知识和能力的进一步提高而呈现缩短的趋势, 如果能够坚持实施, 则时间效益将会进一步提高, 那时同仁们将不再为完不成教学任务而发愁了。
二、实施物理实验探究教学时应注意的几个问题
1. 探究的目标要明确
初中生所进行的物理探究多半是在课堂内完成的。为了便于比较、检查, 探究时所用的器材、方法常常是相同的、有选择的, 而教学计划中的课时是有限的, 这就决定了初中物理探究实验的目标应相对集中。在教学中, 教师要适时恰当地控制学生发散了的思维, 充分利用各种方式突出探究的主题和目标。否则面对众多的器材学生漫无目标地进行探究, 其结果只能是白白浪费宝贵的课堂教学时间。
为了提高探究实验教学的效率, 在有限的时间内完成教学任务, 有时还需要围绕总的探究目标将探究分成若干个适当的层次分布进行。对分布进行的各阶段目标也应明确, 必要时还要控制条件。“研究杠杆平衡条件”的探究式实验如不采取措施, 要在一节课内完成是很困难的。可将此实验分两步进行探究。第一步, 探究支点在中间的杠杆平衡条件。第二步, 探究动力、阻力在支点同侧的杠杆平衡条件。在每步探究中通过有目的地给出一些数据来控制条件, 引导学生进行有向探究, 使学生初步体会到分别改变动力、动力臂、阻力、阻力臂都可以使杠杆达到平衡。
2. 从实际出发考虑探究实验教学的容量
初中物理实验探究教学受课时、教学进度的限制, 只能在一定的时间内完成。这就要求教师根据具体情况, 如实验设备情况、学生基础情况等因地制宜地确定探究的容量。
3. 根据初中生的心理特点设计实验方案
8.初中物理实验总结图 篇八
【关键词】初中物理 有效课堂 实验教学
实验作为初中物理教学的基础,在初中物理教学和学生的学习中起着非常重要的作用。要提高初中物理课堂的教学效果,促进学生学习物理的积极性和实效性,构建有效的初中物理课堂,我们必须要以实验教学为抓手,通过优化、创新物理实验,促进初中物理教学和学生的学习高效运行,提升初中物理课堂教学的有效性。实验教学的优化是培养学生的素质、提高学生的能力,实现高效初中物理课堂的重要基础。
一、实验教学的优化,需要重视学生的观察能力
初中物理的实验教学要提高效率,必须要考虑学生在实验中的表现。同样的实验过程,对于不同的学生就会产生截然不同的效果,究其原因有多方面的因素,其中学生在实验的观察方面表现出来的差异性不容忽视。
比如:在进行焦耳定律的演示实验教学的时候,首先就要求学生注意观察实验中的两个烧瓶内的玻璃管中的液柱液面高度如何的变化。因为,实验中学生对液柱液面变化的认知和观察,直接影响着学生对实验现象差异性的感知,只有学生们观察到了实验中产生的差异,学生们才能够去思考产生差异的原因。学生们通过对两个玻璃瓶中液柱的液面变化的对比,才能够认识到这两个玻璃瓶子中的温度存在着差异,从而开始思考和寻找产生这种差异的原因。所以,整个演示实验的关键,就是要让学生留心观察实验中两个玻璃瓶中液柱的高度变化,不仅要让学生留心观察,更要让学生能够细心地观察到这种差异,捕捉到这种变化。也就是实验中要让学生带着目的展开观察,防止学生只是单纯地看热闹,无法注意到实验现象透露的玄机。接着引导学生探讨是什么原因,导致了玻璃瓶中液柱的变化,从而认识到这两个玻璃瓶中煤油吸收的热量是不同的。
可见,在初中物理教学中,实验教学成败关键之一就是学生的观察能力。如果学生不认真观察,实验再怎么精彩,学生对实验中的现象也是视而不见,实验也不会产生好的教学效果。
二、实验教学的优化,需要重视学生良好的实验习惯
实验教学的成效,不仅在于学生能不能够观察到需要观察的实验现象,同时在实验中学生所表现出来的实验习惯,直接制约和影响学生对实验现象和实验规律的正确感知。特别是在学生的分组实验中,如果学生没有良好的实验习惯,学生的分组实验很难理想地进行,直接影响实验结果的得出。
比如:我们在牛顿第一定律的实验教学中,为了培养学生良好的实验习惯,我的实验设计和关注点不仅在让学生准确观察实验,得出实验的结论,更重要的是要有意地培养学生的良好实验习惯。为此,我首先让学生明确实验的重要性和实验要得出的结论,以引起学生的注意。之后我告诉学生们本实验要让实验小车从相同的高度滑下来,并在水平面上经历不同的表面(毛巾面、棉布面、木板面),观察小车以相同的速度在水平面上前进的距离有什么不同?并思考为什么会造成这样的不同?学生们有了明确的实验观察目的,在实验中就能够抓住重点,有目的进行观察。从而帮助学生养成良好的实验习惯。学生的良好的实验习惯,帮助学生更有效地获得实验信息,引起学生的思维。我在学生们观察完实验后,问学生们:小车之所以前进的距离不同,是由于小车所受到的阻力大小不同。那么,如果小车受到的阻力逐渐变小,甚至消失了,小车将会如何运动?这样的问题,引起了学生的思考和讨论,经过学生之间的交流和讨论,很快就得出了牛顿第一定理的内容。实验的圆满结束,离不开学生良好的实验习惯的培养,良好的实验习惯是实现高效课堂实验的重要基础。
可见,在初中物理教学中,由于学生对实验的初步接触,重视学生良好的实验习惯,才能促进实验课堂效率的提高。教师要把培养学生良好的实验习惯,作为一项常抓不懈的教学任务和目标,贯彻下去。
三、实验教学的优化,要重视学生丰富多彩的课外活动
实验教学除了要重视课堂演示实验和学生进行的分组实验,更不能忽视学生丰富多彩的课外活动。我们现在所使用的初中物理教材,注重和学生实际的联系,设计了很多的课外小实验,利用好这些课外实验活动,能够更好地优化实验教学,提高教学效果。
比如:在教材中有很多的课外实验活动内容:在物体的运动速度的教学中,有亲自测量自己步行速度的活动。我在这堂课的教学中,要求学生严格按照教材中的内容去开展课外实验活动,不仅如此,我还给学生设计了制作滴水计时器的实验活动,让学生使用消毒后的废弃输液瓶子和输液管,在家里自己动手制作出滴水时间为一秒的滴水计时装置。并让学生用木棍手持这个装置,进行步行,计量自己的步行距离和滴水次数,从而通过计算,获得自己步行的大概速度。
综上所述,在初中物理课堂中,要关注实验教学的最优化,教师在实验教学中,要注重学生观察能力的培养,以引导学生关注实验现象,激活学生思维;更要培养学生良好的实验习惯和重视课外实验教学活动,促进学生的可持续发展。
【参考文献】
[1] 陈晓霞. 如何提高初中物理实验教学的有效性[J]. 基础教育研究,2011(6).
[2] 王剑. 如何提高初中物理实验教学的有效性[J]. 湖南中学物理,2014(12).
[3] 胡银罗. 浅谈初中物理实验教学的有效方法[J]. 数理化学习,2012(8).
9.初中物理实验总结图 篇九
物理化学生物实验、信息技术操作及体育考试工作总结
集兵镇中心学校
5月25-26日,我校顺利开展了初三物理化学实验操作、体育考试和初二生物实验操作、信息技术考试工作。此次考试,我校首先做到思想上重视,按照市县教育局印发的文件要求,我校成立了考试领导小组,制定了各学科考试的方案,确定各学科的主考教师,并专门召开了考试准备会议,对考试的各个环节进行了精心准备。各部门间配合得非常好,总务处负责对实验室的电路及水管进行了检查,实验室管理员清洗、检查、更换了实验设备,提前准备好实验材料并搞好实验室卫生。教导处制定了详细的实验考试工作细则,并对所有考务人员进行了考前培训。政教处组织专人负责学生的安全,维持考场外纪律,处理实验过程中的突发事件……一切都力求做到工作到人,责任到人,任务到人。现总结如下:
一、加强领导、精心组织
为保证实验考试工作严肃、严密、严格、有序进行,学校作了以下工作:(1)成立了以冯绍生校长为组长、学校各部门负责人为成员的集兵镇中学体育考试、理化生实验操作考试、信息技术考试工作领导小组,下设考务办公室,由教导处负责日常事务,切实加强了此项工作的领导;(2)制定了《实验操作考试考务工作细则》和《实验操作考试纪律》确保了考试工作公平、公正、科学、规范的进行;(3)对各项考试工作进行了具体安排,并对考试纪律进行了强调,保证了
考试工作安全有序进行;(4)在考试过程中,各个环节的工作人员密切配合,认真负责,严格要求,使得整个考试井然有序;学生实验操作熟练规范,较去年有明显提高;监考教师试题评分标准把握较好,打分合理,能够做到前后一致;(5)严格登分、录分程序,保证了分数的真实性、准确性、公正性。
二、、严格管理、规范操作
在整个查过程中,各工作人员严格要求,狠抓了考试的各个环节:检录员不徇私情,严格按照一签一题一落实原则,按考生报名顺序抽签,随时逐一登记试题题号,严格管理考试分组情况,杜绝了换题替考现象的发生;记录员监守岗位,不走动,保证了分数的真实性;监考组长严格控制考试时间,对考场情况进行了严格监督,及时发现问题,及时解决,保证了考试的严肃性;各监考教师严守场纪律,认真负责,集中精力监视考生实验步骤和操作情况,不启发,不提示,不讽刺挖苦,不帮助考生操作,严格依照评分标准,准确、客观、公平按步赋分,做到了给分有理,扣分有据,整个考试在严肃认真、客观公正的气氛中进行。
三、按照县局文件精神,及时做好成绩统计。
我们将以本次考试为基础,不断总结经验,完善方案,力争明年的考试工作更上一层楼。
10.初中物理实验总结图 篇十
一、实验名称:乒乓球在初中物理实验教学中的应用
二、实验设计思路:
为了激发学生的学习兴趣,提高学生的观察能力和创新意识。这就要求我们充分利用身边的物体,巧妙的设计实验,提高学生的学习兴趣。为此,我想到了可以把乒乓球运用到我们物理实验中来,为我们物理课堂增光添彩。
三、探究实验:
(一)探究实验一:声音产生的原因及响度与振幅的关系 具体做法是利用乒乓球系上一根细线,将乒乓球挂在铁架台上,让乒乓球接触正在发声的音叉,发声的音叉会迅速把乒乓球弹开,但乒乓球在重力作用下又会回落,并再次与音叉接触,发生的音叉又把乒乓球弹开。乒乓球的作用是将音叉微小的振动放大,便于学生观察音叉的振动,由此学生就能判断出声音产生的原因是发声体的振动。如果使劲敲音叉音叉发出的声音较大,同时看到乒乓球被弹开的幅度也大,便可证明振幅大时响度也大。该实验的特点是能见度高,全班同
学都能清楚地观察到实验的全过程。同时实验的趣味性也比较强,学生感觉新颖、奇特,能激发学生学习的兴趣。
(二)探究实验二:流体压强与流速的关系
在一漏斗下放一乒乓球,先用手托着再把手放开,观察到乒乓球由于重力的作用而下落,如果从漏斗口往下不断的向下吹气,可看到乒乓球不落下。这一实验说明了流体流速越快的位置压强越小,乒乓球上部气体的流速快压强小,下部气体的流速慢压强大,乒乓球受到了向上的压强差所以不会落下。我一般将这个实验交给学生来做,学生学习的兴趣极大地提高了。另外,还可以将两个乒乓球放在水槽中,然后向两个乒乓球中间用玻璃管吹气,这时两个乒乓球就会靠拢到一起,这也说明了流体流速越大的位置压强越小。还可以用胶布把乒乓球粘在30厘米长的绳子的一端。拎着绳子的另一端,将乒乓球拿到自来水龙头下,拧开水龙头,让自来水冲在乒乓球上,然后慢慢地把绳子引向一侧,离开自来水。乒乓球会随着绳子离开自来水吗?不,乒乓球不仅没有离开水,反而好像被水“吸引”住了。很快,绳子就与自来水的水柱形成了一个角度。由于水的流动,使得靠近水的一面压强减小,而另一面没有改变,使得两面的压强不等,这样乒乓球就被水“吸”过去了
(三)探究实验三:演示潜水艇的模型。
将乒乓球上打两个小孔,一个小孔用橡皮堵住,再用输液用的针管扎进橡皮,另一端边在注射器上,再把乒乓球用艇形的橡皮泥包
住,放在水中,注射器抽气,艇下沉;压注射器,艇上浮。
(四)探究实验四:学习测量球体直径的方法
利用乒乓球,直尺,两块长方体木块来测量乒乓球的直径。具体方法是:把乒乓球放在两块长方体木块中间,直尺和长方体木块垂直,记下两木块间的距离,并转动乒乓球的不同方向再测量几次,求出平均值,这样测得直径较为准确。这个实验不仅能让学生学会利用刻度尺测量物体长度,还能让学生学会测量其它球形物体直径的方法,同时也提高了学生的兴趣。
(五)探究实验五:浮力产生的原因
将一只塑料可乐瓶剪去底部(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径)。把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,但乒乓球并不上浮,直到水倒满后,乒乓球还沉在水底并没有浮起来,因为乒乓球下部没有水,所以没有受到水对其向上的压力,只有水对乒乓球竖直向下的压力,所以乒乓球始终沉在水底。当用手指堵住瓶颈的出水口,使水慢慢流下并注满玻璃管后,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。该实验的特点是简单、醒目、趣味性强。
(六)探究实验六:气体的热胀冷缩
在讲到温度计的原理时,需要介入热胀冷缩的知识,尽管有的同学可能知道这一现象,但如果有一现象明显的实验来验证,效果就更好了。方法很简单,将一踩瘪的乒乓球,放在热水里,里面的气体由于温度升高,体积膨胀,会使乒乓球复原。证明了气体的热胀冷缩的特点。
(七)探究实验七:物体具有惯性
在讲到惯性时,将乒乓球放在硬纸片上,用力打纸片,纸片飞出,乒乓球留在原处,是因为乒乓球具有惯性,原来是静止的,还要保持原来静止状态,所以还会留在原处。
(八)探究实验八:用乒乓球演示力的作用效果—力能使物体发生形变
用力捏乒乓球时,它就产生形变(乒乓球被压瘪),相同条件下,力越大形变就越大.(九)探究实验九:水平仪
用一较长的内径较大的玻璃管或大量筒,装满水,并把黄色乒乓球放进去封住管口,将玻璃管放在桌面上,当球停留在中间位置时,说明桌面是水平的。
(十)探究实验十:分离密度不同的物质的方法
将乒乓球和玻璃球埋入装有米的大烧杯中,摇晃烧杯,过一段时间,乒乓球从米中“跑”出来。原因就是乒乓球的密度比米小,能上来,此规律能用于分离密度不同的物质。这个实验简单易做,现象明显,还能引起学生的兴趣。
(十一)探究实验十一:证明大气压强的存在
在矿泉水瓶中装满水,用乒乓球盖严瓶口,手按住乒乓球把瓶子倒过来,放开手后水不会流出来乒乓球也不会下落。此实验说明了大气压强的存在,直观形象、生动有趣,比用任何语言描述效果都要好。
(十二)探究实验十二:演示浮力的方向总是竖直向上的 学生对浮力的方向是向上的很容易理解,但对于总是竖直向上的理解有一定困难,为了突破这一难点,我设计了一个实验:向烧杯中注水会发现沾有细线的乒乓球浮起,此时细线与水平面垂直,说明浮力方向是竖直向上的,当我倾斜烧杯时细线仍然竖直,说明浮力方向总是竖直向上的。
(十三)探究实验十三:机械能的转化
1、把乒乓球系上细线做成单摆,分析运动过程中的能量转化。势能→动能→势能
2、将乒乓球从一定高度自由下落,乒乓球下落与地面撞击又被弹起。整个过程中乒乓球的重力势能转化为动能又转化为弹性势能又转化为动能又转化为重力势能„„观察分析动能与势能之间的转换。
(十四)探究实验十四:电荷间的相互作用
将两个乒乓球用细线悬挂起来,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触,它们会被吸引,说明带电体能吸引轻小物体,再用毛皮摩擦过的橡胶棒同时接触两个乒乓球,使两个乒乓球带上同种电荷,仔细观察它们在同种电荷情况下的运动情况,得出结论。
11.初中物理力学实验探究 篇十一
关键词:初中物理;力学实验;初中生
初中物理对于学生未来的发展有一定的影响,因此,广大初中物理教师应当注意引导学生重视物理知识的学习过程。而作为初中物理重要组成部分的力学实验,对学生形成逻辑思维能力有着较大的帮助。然而,初中力学实验学习对于初次接触物理的学生而言有着较大的困难,这就需要广大初中物理教师积极引导学生,从而提高力学实验的教学质量。
一、初中物理力学实验教学中存在的问题
近年来,我国的初中物理力学实验教学虽然取得了一定的进步与成绩,然而由于各种因素的影响,还存在着一些较为尖锐的问题。例如,初中物理教师在力学实验教学活动中,没有按照新课程标准建议的教学计划来开展相关工作,仅依照自身的经验来制定教学计划与目标,这就导致力学实验教学活动具有一定的盲目性,在教学过程中不能兼顾一些重要的知识点以及学生的认知特点,从而导致力学实验的教学效率较低。
另外,我国大部分初中学校的力学实验设施在数量、种类上存在着严重的不足,已有的力学实验器材又大多比较陈旧。上述问题不仅在一定程度上制约着初中物理力学实验教学的发展,同时还给力学实验的操作埋下了较大的安全隐患。
除此之外,部分物理教师没有照顾到学生整体的力学实验学习。在实际的教学工作中,只关注成绩相对优秀学生的学习,使原本物理实验学习就有困难的学生更加落后,从而使得其逐渐丧失对初中物理实验学习的兴趣与信心,这显然不利于学生的物理知识学习。
二、如何改进初中物理力学实验教学中存在的不足
笔者针对初中物理力学实验教学中存在的问题,结合自身的相关经验,提出了若干改进措施,具体如下:
1.教师应当参照新课标的教学建议
初中物理新课程标准是经有关教育专家与学者细致讨论后制定的教学标准,因此具有较强的科学性与普适性。所以,广大初中物理教师应当依照新课标的具体建议,合理安排教学目标,从而使教学进度能与学生的认知规律相适应,从而充分发挥学生的物理学习潜能。
2.加大物理实验器材采购力度
俗话说:“巧妇难为无米之炊。”纵使初中物理教师不遗余力地开展物理力学实验教学工作,但如果学校的实验室缺乏必要的物理实验器材或者现有的实验器材太陈旧,学生仍旧无法正常地展开物理力学实验探究活动。因此,学校应当增加物理实验器材方面的资金投入,采购一些安全、可靠且较为新式的实验器材,同时对已经损坏、老化的物理实验器材进行维修和检查,避免安全事故的发生。
3.组织开展小组合作学习活动
学生在物理知识的學习过程中经常会遇到一些麻烦,尤其是在物理力学实验的学习中可能会感觉吃力。这是因为初中学生接触物理实验时间不长,实验技能较差。如果初中物理教师无法采取有效的方法及时地解决上述问题,可能会使学生的困难愈来愈多,积重难返。为此,笔者建议初中物理教师可以组织小组合作学习的教学活动,让学生积极参与到集体的讨论之中。
例如,笔者曾经在“光的反射”一课中,将学生分成几个实验小组,再让小组学生根据自己的爱好特点选择不同的工作。很快学生就明确了各自的职责,有的负责整理实验器材,有的做实验数据的记录工作,其他学生负责查找相关的资料。在此过程中学生都在认真地进行讨论,积极地解决实验过程中出现的问题,整节实验课的学习气氛非常浓厚。笔者通过开展小组合作学习的教学模式,在一定程度上激发了学生的学习兴趣,从而提高了课堂教学效率。
需要特别指出的是,由于初中生的自控能力相对较差,初中物理教师在开展小组讨论活动时应注意维持课堂纪律,避免部分学生出现“开小差”的现象。
4.注意提升教学趣味性
如果教师依旧采用较枯燥的教学模式展开教学工作,长此以往非常容易使得学生对力学实验的学习兴趣下降。因此教师要适当增加一些教学游戏到力学实验课堂中,并且积极提升语言的幽默性。在教学语言的节奏上应当追求抑扬顿挫的效果,如此便能极大程度地吸引学生的注意力,从而使得物理课堂教学效率得到有效的提升。
初中物理力学实验能够帮助初中生提高其科学素养及实验技能,并且学生在解决力学实验探究中遇到的问题的过程中,能在一定程度上提升其逻辑思维能力,这对学生未来的发展大有裨益。教师应当积极寻求新式物理教学方法,开展合理的教学活动,突出初中生在物理知识学习过程中的主体地位,从而引导其更好地掌握相关的力学实验技能。
参考文献:
[1]管志华.初中物理生活化教学策略探讨[J].才智,2014(21).
[2]任敬宁.初中物理有效教学策略探究[J].学周刊,2014(8).
12.浅论初中物理演示实验 篇十二
一、实验教学的重要性
学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理实验教学还很缺乏,尤其是农村由于经费不足,实验器材不到位,物理实验教学无法正常开展。经济发达的国家非常重视物理实验教学和研究问题的方法,如日本初中物理的课时数只有75课时,但安排的学生实验却有20个,演示实验有130个,并且绝大多数都是研究性实验,基本形成了以实验为中心的课堂体系。可见,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养的机会比我国的学生多得多,他们的学生的实验心理素质比我国的学生强很多。我国相关教育部门已经充分认识到这点,所以在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,再次强调了实验教学的重要地位,并且落到了实处,如国家花大力气为农村学校免费完成了实验室建设和“农村四配套工程”等。作为教师,我们更应该与时俱进,除了完成书本上的指定实验以外,还必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,寻找解决的方法,努力开发一些直观的演示实验,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。这样使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔更容易接受。例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。这样不仅能培养学生对物理的学习兴趣,拓宽学生的视野,丰富他们的想象,而且能有效地提高他们观察能力、分析问题和解决问题的能力。
二、实验教学的思路
演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的,有的是思想认识上存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度;有的是疏忽大意,认为实验内容简单,以前做过或曾看见别人做过;还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。教师在课前要准备好与实验有关的全部仪器、材料,并在课前反复操作,达到熟练的程度,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数,并能及时排除。同时掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合,并且要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外,还可以适当补充哪些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高教学效率。例如在讲解蒸发吸热这一问题时,可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计,用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示更清晰、直观。此外要考虑在演示过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用。
许多物理知识是通过观察和实验,认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,只有在特定的雨天后才能看到,平时看不到。在课堂上用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,能使学生感到新奇,再引导让学生去讨论解开雨后彩虹形成的这个谜。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。这里学习的就不仅仅是色散的知识,更重要的是这种探索事实的根本方法———实验。
物理就是以实验为基础的学科,物理的定义、定理、规律、定律大都建立在大量的实验和实践活动中,所以我认为,实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品。经常用学生身边的物品做实验,如用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容,或者这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等,调动学生刚刚起步的创新意识和创新精神。
总之,我们不应为做实验而做实验,做实验是为了学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。
三、实验教学的方法
1. 注重引导学生观察实验。
观察是实验的第一步,也是创新的前提。观察在生活中无处不在。
案例一:在演示凸透镜成像规律实验时,可先让学生细致观察,然后出示以下问题: (1) 本实验需要研究观察什么?怎样观察?观察时光屏、透镜、火焰三者的位置关系如何? (2) 在光屏上会出现什么样的像? (3) 适当改变距离后像的大小有何特点?光屏上是否一直都有像,若没有是在什么情况下?为使学生养成细致观察的习惯,培养他们的观察能力,应该在没有出示以上问题时就让学生自由观察。待观察一段时间后,再让学生回答以上问题。肯定有部分学生观察方法不当,可指导学生重新观察,这样做可以大大激发学生的求知欲,使学生掌握正确的观察方法,从而留下深刻的印象。
在观察中,要引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,就应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出来,让学生按部就班。那样做实际上限制了学生的思维,不利于学生形成创新思维。
2. 要与学生紧密配合,培养学生的创新能力。
演示实验本来就是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,而且很多实验学生根本看不清,特别是后几排的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响了学生实验心理素质的提高,也不利于其创新能力的培养。因此,不能把学生当做被动接收的容器。教师要在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析、讨论,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来。
演示实验时还要注意不仅要现象清楚,而且要面向全体学生。教师要想方设法增大演示实验的可见度。投影放大、机械放大、自制可见度大的仪器进行演示等都是常用的方法。甚至在实验操作中让学生积极参与,充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。如让学生上前来读数或动一动手。案例:在进行马德堡半球演示时,我先让两个“大力士”上来拉,不能将两个半球拉开;打开活塞,让空气进入半球中,再让两个力气最小的学生来拉,却很轻松地将两个半球分开了。两相对比,说明大气压强不仅存在,而且不小,给全体学生都留下了深刻的印象。
演示实验在教师指导下让学生参与,不仅让学生有展示实验技能的机会,而且能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时又可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。
3. 采用多种实验方法,活跃学生思维。
在帮助学生掌握实验原理的基础上,应允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在确定的目标下有全局观点善于妥协,在不同情况下善于应变,从而培养学生的应变能力,使学生分析、抽象概括、综合表达能力都得到训练和发展。
4. 创设实验问题,促进学生创新能力的提高。
教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。例如,学习固体能传声的知识后,引导学生自制土电话。
四、实验教学评价中的意识创新
教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结:学生掌握了什么?超越了什么?谁做得最好?
在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价学生。在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点应该重视学生在实验中解决问题的能力,这也是我们努力的方向之一。
13.初中物理实验报告 篇十三
光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。物理光学过去也称“波动光学”,从光是一种波动出发,能说明光的干涉、衍射和偏振等现象。而在赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后,物理光学也能在这个基础上解释光在传播过程中与物质发生相互作用时的部分现象,如吸收,散射和色散等,而且获得一定成功。但光的电磁理论不能解释光和物质相互作用的另一些现象,如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的特征光谱的规律等;在这些现象中,光表现出它的粒子性。本世纪以来,这方面的研究形成了物理光学的另一部门“量子光学”。
【杨氏干涉实验】杨格于18设法稳定两光源之相位差,首次做出可见光之干涉实验,并由此求出可见光波之波长。其方法是,使太阳光通过一挡板上之小孔使成单一光源,再使此单一光源射到另一挡板上,此板上有两相隔很近的小孔,且各与单光源等距离,则此两同相位之两光源在屏幕上形成干涉条纹。因为通过第二挡板上两小孔之光因来自同一光源,故其波长相等,并且维持一定的相位关系(一般均维持同相),因而能在屏幕上形成固定不变的干涉条纹。若X为屏幕上某一明(或暗)条纹与中心点O的距离,D为双孔所在面与屏幕之间的距离,2a为两针孔S1,S2间之距离(通常小于1毫米),λ为S光源及副光源S1、S2所发出的光之波长。
两光源发出的两列光源必然在空间相迭加,在传播中两波各有各的波峰和波谷。当两列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重叠之点必为亮点。这些亮点至S1与S2的光程差必为波长λ的整数倍。在两列波的波峰与波谷相重叠之点必为暗点,这些暗点至S1与S2的光程差必为波长λ/2的整数倍。实验结果的干涉条纹,它是以P0点为对称点而明暗相间的条纹。P0点处的中央条纹是明条纹。当用不同的单色光源作实验时,各明暗条纹的间距并不相同。波长较短的单色光如紫光,条纹较密;波长较长的单色光如红光,条纹较稀。另外,如果用白光作实验,在屏幕上只有中央条纹是白色的。在中央白色条纹的两侧,由于各单色光的明暗条纹的位置不同,形成由紫而红的彩色条纹。
14.初中趣味物理实验选编 篇十四
目 录
序 言...........................................................2 实验1 能自己跳开的纸杯.........................................5 实验2 吹不出来——神奇的兵乓球.................................6 实验3 试管自动上升.............................................7 实验4 大力士——纸............................................12 实验5 不同的承载量............................................13 实验6 测量浮力................................................14 实验7 会听话的小瓶(简易浮沉子)..............................16 实验8 冰块融化后会怎样........................................18 实验9 自动旋转的奥秘..........................................19 实验10 小船与船浆.............................................20 实验11 水的压力...............................................21 实验12 帕斯卡桶裂.............................................22 实验13 笔帽潜水员.............................................24 实验14 冲不走的乒乓球.........................................25 实验15 水中悬蛋...............................................26 实验16 火山爆发...............................................27 实验17 水球的泳姿.............................................28 实验18 空气有重量吗?.........................................29 实验19 用声音‚吹灭‛蜡烛.....................................30 实验20 有孔纸片托水...........................................32 实验21 手绢的秘密.............................................33 实验22 掉不下去的塑料垫板.....................................34 实验23 蜡烛吹不灭.............................................35 实验24 蜡烛抽水机.............................................36 实验25 瓶内吹气球.............................................37 实验26 能抓住气球的杯子.......................................38 实验27 会吸水的杯子...........................................39 实验28 会吃鸡蛋的瓶子.........................................40 实验29 瓶子瘪了...............................................41 实验30 会跳远的乒乓球.........................................42 实验31 会吹泡泡的瓶子.........................................43
实验32 这样扎气球,气球会爆炸吗?..............................44
0
实验33 瓶子赛跑...............................................47 实验34 烧不坏的手绢...........................................48 实验35 冷水也能沸腾...........................................50 实验36 可爱的浮水印...........................................52 实验37 分合的水流.............................................53 实验38 漂浮的针...............................................54 实验39 神奇的牙签.............................................55 实验40 自己会走路的杯子.......................................56 实验41 纸杯旋转灯.............................................57 实验42 飞行的塑料袋...........................................58 实验43 云的形成...............................................59 实验44 烧不断的棉线...........................................60 实验45 糖的燃烧...............................................61 实验46 变色的碘...............................................62 实验47 神奇墨水...............................................63 实验48 烛火熄灭了.............................................64 实验49 空中点烛...............................................65 实验50 食盐黏结剂.............................................66 实验51 光与彩虹(人造彩虹)...................................67 实验52 人造彩虹...............................................68 实验53 纽扣的出现与消失.......................................70 实验54 水制放大镜.............................................71 实验55 没有胶水,报纸也能贴在墙上.............................72 实验56 间歇趣泉...............................................73 实验57 米粒四射——电荷性质的魅力.............................75 实验58 胡椒粉与盐巴的分离.....................................76 实验59 火焰开关...............................................77 实验60 带电的气球.............................................78 实验61 感受高压电.............................................79 实验62 汤匙变磁铁..............................................80 后 记........................................................82
初中趣味物理实验选编
序 言
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,只有对知识有了兴趣才会发现问题,提出问题,知难而进。也只有学生有了兴趣,学生有了对问题解决的追求,有了对获取知识的渴望,教师培养学生创新思维的能力才能落到实处。
实施素质教育,深化物理教学改革,特别是加强和改革实验教学,努力摆脱长期重理论,轻实践技能操作;重学课本知识,轻实验实践经验,脱离生产实际的错误倾向,一直是我们研究的课题。随着经济体制改革的深化和和谐社会的构建,特别是综合素质教育的进一步完善,以学生为主体,充分调动学生的个体积极性和开发智力因素,深入挖掘学生自身潜能和教学手段的内涵与外延已成为必然。因此,加强学生实验技能训练,强化个体技能培养,通过趣味实验激发学生的求知欲望,科学培养学生的一技之长,培养学生的创新能力和创新才能,是我们教学改革和发展的重要一环。
科学开发和建立趣味物理实验教学,是人才培养和改革的必然,是落实科学发展观,构建和谐社会,推动科学进步与发展的重要环节之一。通过深入学习教育部关于素质教育和中小学教育教学改革的有关文件精神,结合目前我国教育体制的建立与完善,针对市场经济的激烈挑战,我们认为科学开发和建立物理趣味实验教学具有以下重要意义。
1.科学开发和建立趣味物理实验教学,是社会发展对人才需求的必然。中小学教育是我国基础教育的重要部分,也是科学实施综合素质教育的主阵地,它培养的人才除了具备一个公民应有的基本素质外,还要为高一级学校输送高素质人才,为学习者走向社会,为社会创造物质财富打好基础。因此要求学生必须具有比较扎实的理论基础,同时还必须具有一定的基本实验技能和实践操作技能,也只有这样,才能适应社会对人才的需求,才能真正服务社会,建设社会,为社会创造价值,成为对社会有用的人才。由此可见,加强对中小学学生物理实验技能的培养,特别是趣味实验技能的教育与培养具有划时代的现实意义。
2.科学开发和建立趣味物理实验教学,是教学改革和深化的要求。目前我国大部分中小学的教学计划和教学内容中,仍存在理论与实践比率不当的现象,仍然重视理论教学,追求理论教学质量,而忽视实验实践教学,特别是学生亲自动手能力的培养,导致一部分学生思维狭窄,解决问题的思路不够清晰,个体活动欠发达,动手能力不强等等。如何彻底改变目前这种状况,就物理教学而言,最有效的方法就是打破传统的教育教学模式,引进、吸收和消化新的教学方式、方法,设置多维的趣味物理实验教学,以弥补其课堂教学之不足。
3.科学开发和建立物理趣味实验教学,是构建和谐社会,推动社会进步的重要体现,是贯彻落实素质教育的重要举措。目前我国的就业和再就业形势十分严峻,就业已成为社会关注的热点问题之一。据有关报道,近几年我国的高等学校毕业生,每年以20%左右的速度增长,大量的高等学校毕业生在为社会创造财富的同时,也为社会的就业带来了困
难。因此,加强中小学趣味物理实验教学,使学生掌握好课本知识的同时,具备一技之长,同时具备一定的实验实践操作技能和熟练的操作基本功,这对于学生适应社会需求,拓宽知识渠道,开发智力资源,引导学生积极参与实验实践活动都具有重要的历史和现实意义。
4.科学开发和建立趣味物理实验教学,是中小学物理实验教学的必然。众所周知,物理是一门自然科学,它与生产、建设、服务、生活、流通等社会的各个方面有者密切的联系,尤其是对于中学生来说,对知识的渴求欲望发生了新的变化,有“打破砂锅问到底,问问砂锅几根腿”的浓厚兴趣,因此,当物理老师结合物理自身教材和生活现象,积极引导学生参与趣味实验活动,不仅能够增长学生知识,扩大横向联系,解决具体问题,更重要的是能培养学生对学习物理的浓厚兴趣,赋予物理教学以新的内涵。
兴趣是最好的老师。学生对生动形象的物理实验普遍怀有好奇心和神秘感,合适的实验不仅能帮助学生理解和掌握知识,而且能激起学生的兴趣,启迪其思维定向探究。趣味物理实验集趣味性、互动性、可操作性于一体,这样的活动既能培养学生的动手能力,又能培养学生学习物理学的兴趣,也解答了物理疑问,普及了科学知识。结合我校实际和器材易在学生生活中找到的特点,我们选编了以下趣味实验,以便在校内开展活动,培养学生学习物理的兴趣。
实验1 能自己跳开的纸杯
准备材料:两只纸杯(或轻的塑料杯)实验步骤:
1.把两只纸杯重叠好后,搁在桌面上;
2.用手轻轻抓住下面的纸杯,用力对上面的纸杯沿水平方向吹气,上面的纸杯便会迅速地跳离开来。
实践几分钟后,教师可组织学生比赛,看谁的纸杯先跳起来。实验中的科学:
当我们对上面的纸杯沿水平方向吹气时,纸杯上面的空气流动速度加快,气压减小,而纸杯下面的空气流动速度没有改变,气压也没有改变,这样,由于纸杯下面气压较大,就把纸杯压上去了,你也不妨试试!
这一现象是荷兰物理学家伯努利首先发现的,也就是伯努利原理。丹尼尔·伯努利在1726年首先提出的原理的内容是:在水流或气流里,如果速度小,压力就大,如果速度大,压力就小。丹尼尔·伯努利(Bernoulli,Daniel),1700年2月8日生于荷兰格罗宁根,1782年3月17日卒于瑞士巴塞尔,是伟大的数学家、物理学家、医学家。
你知道吗?鸟儿、飞机等也就是这样升上天的!
实验2 吹不出来——神奇的兵乓球
实验准备:
乒乓球一个、漏斗一个
实验步骤:
1.拿一个乒乓球放在漏斗里,仰着头,往漏斗里吹气,比一比,看谁能把乒乓球从漏斗中吹出来? 2.同学们说:这还不容易吗?老师说:容易?大家试试。
3.事实告诉我们:越是使劲想把乒乓球吹出来,它越是呆在那里不动。实验中的科学:
这是因为当气流从漏斗中吹出来时,冲击乒乓球的表面,气流绕着乒乓球往上涌,这时乒乓球下部的压力比大气的压力小,因而使乒乓球
无法跳出漏斗。你越是使劲吹,乒乓球下面的气流速度越快,压力也越低,大气的压力就会把球死死地“摁”在漏斗里。
实验3 试管自动上升
思考: 你能让试管自动向上走动吗?自己亲自做做看。
实验准备:粗细试管各1支(要求粗管的内径稍大于细管外径,然后倒置,细试管将向下落)、水
实验操作:
1.先做无水的情况下,将细试管插入粗试管中,然后倒置,细试管将向下落;
2.在粗试管中盛适量的水,把细试管插入一小段,然后倒置。让水由两管之间的间隙中流下。细试管在水流下落的过程中会自动的上升。实验中的科学: 粗试管中无水时,细试管由于受到重力作用,就会下落。而粗试管中有水时,细试管上方是水,下方是空气,细试管会在大气压力的作用下,向上运动。地球对周围物体的压力叫做大气压力。随着距离地面高度变化,大气压力也在变化,位置越高,压力越小;位置越低,压力越小。
创造:你还能用什么实验证明大气压力的存在,并感受到大气压力很
大。
大气压力的发现故事:公元14世纪前后的佛罗伦萨是何等热闹的地方,它正处在意大利的南北通衢(qú)大道上,人口已达十万,手工业工厂发达,仅毛纺厂就达三百多家,而且并不是自产自销,原料来自西班牙,染料来自埃及,产品又销到英、法。世界各地的商人南来北往好不热闹。要说文化,这里又是文艺复兴的重要基地,一些有名气的代表人物都是这里的人氏。伽利略就不用说了,还有写《神曲》的诗人但丁,画《蒙娜丽莎》的达〃芬奇,制作了《大卫》雕像的米开朗琪罗,建造了著名的无柱圆顶教堂的建筑家伯鲁涅列斯基。这里虽是扼杀了一些如伽利略那样的新文化名人,但是就连那些上层贵族人物也不能抗拒这个新文明冲击。一些上层人物也是总想把自己打扮成有知识的样子,想把自己的庭院装修得更华丽些,好向市民们和外国商人炫耀一下自己。
现时这佛罗伦萨的大公爵塔斯坎宁别出心裁,要在自己家的院子里建一个大喷水池。他想,这种阔气谁人能比?钱是不发愁的,至于设计,他要亲自动手。他安排了水池、喷头、假山,在池山之间栽种了国外引进的奇花异树,建造了亭廊,亭间廊边遍设烛台,为的是夜间一样可以酣饮畅游。为了加大水量,他又特别吩咐管家找来了打井工人,为喷水池专挖一口井。那井也挖好了,抽水机也装好了,只差机器一转,就可珠滚荷叶,银落水面,人们便可隔着帘,披着湿雾,跳化装舞了。但这般光景公爵不准备一人独享,这是一次向全市炫耀自己学识、财富、才华和风度的好机会。这天,他选了一个良辰吉日,遍请了市内的头面人物,大工场场主、教授、艺术家,还有那些从波斯、西班牙等东西方来的富商,还特地邀请著名的诺尔鲁神父来光临新水池‚开喷典礼‛。这天刚日落西山,公爵家的大门口就车塞马呜,门内廊上亭上也早美酒侍侯,佳肴等人了。不一会儿红烛高照、华灯齐放,乐声轻轻地漫上了树梢屋檐。这时塔斯坎宁公爵举起一杯红酒,笑容满面地说:
‚各位先生,今天本公爵亲自设计的喷水池竣工,特邀你们来参观一下我的拙作,并参加我们家庭庆祝舞会,我和我的夫人及全家表示非常的感谢。让我们大家为这项庭院工程的胜利竣工来干一杯。‛
接着就听一阵酒杯相碰的叮当之声。然后公爵向早就在亭外侍侯的工匠一挥手:‚开始抽水!‛
可是这水井里的水半天也抽不到地面上,更不用说从喷头里喷出来了。那些工匠摇着抽水机的摇把累得满头大汗,只听那水好像是提到了半腰,可是咕噜一声,就像人咽了气一样,又下去了。公爵忙命工匠仔细检查一遍,每一个螺丝都看过了,8
机器完好,设计也看不出问题。现在就连公爵自己脸上也是汗津津的了。
这时从来宾席上走出一位年轻人来,他略带嘲弄地将公爵看了一眼说:‚不要费劲了,今天这井里的水是不会上来了。‛
‚你怎么知道?‛
‚伽利略说的。‛
这一句话就像是有人突然在席间放了一颗炸弹,顿时大家都惊呆了。伽利略不是早就被教会监禁了吗?怎么他的幽灵今天又出现在这里。
这青年看着这些吃惊的人们,哼了一声说:‚你们当然早把他忘了,可是不管你们忘不忘,地球照样还在转,这水照样不会听你们的话,上到地面来。下午,我刚从郊外回来,他老人家知道这里在打井,说,只要超过十米,水就别想上来!‛
‚为什么?‛
‚因为抽水是靠抽掉水管里的空气,产生真空,外面的大气压强发生作用才把水从管子里压上来。但是这压强是个死数,管子长了,它没有那么大的劲,自然就压不上来了。‛
‚什么?你说什么真空?里面什么也没有?这是不可能的。‛这时在座的一个神父立即站起来与他辩论。
‚是的,什么也没有,连上帝也不存在。‛年轻人好像很高兴有人出来应战。
‚你是谁?‛‚我是伽利略的学生。一个伽利略分子。‛
这个青年叫托里拆利(1608~1647),他崇拜伽利略,到处自称是伽利略分子,比伽利略更直率地宣传他的学说。
公爵和神父,万没想到今天这个场合能冒出一个伽利略的学生,真使他们扫兴,便恼怒地说:‚既然你发现了什么真空,就当众拿出来给大家看看。‛他们冷笑着,很为自己出了这么个绝好的难题而自豪。想瞧这青年的难堪。
青年不慌不忙地说:‚这很容易,我现在做一个实验,拿来‘真空’让你们看看。不过在看以前先讲个条件:要是实验做成了,高贵的公爵,还有尊敬的神父,你们得当众承认伽利略的学说是对的。‛
‚要是做不成呢?‛公爵连想也不想他会做成,急着反问。
‚任你们怎样处臵。‛‚好,那就马上把你送到罗马教廷去审判。‛神父急忙宣布。
他知道从伽利略被监禁后,又有一个叫佛罗伦萨中心实验学会的青年团体,还在到处实验,宣传伽利略的学说,教廷已经抓了一些。那次有一个青年拒捕,还跳楼死了。想不到今天在这里又碰见一个这样胆大妄为的毛头小子。
‚好,一言为定!‛
只见托里拆利从桌上拉过一个又细又扁的黑匣子,打开取出一瓶水银和一根有一米长、一头开口的细玻璃管,管上有刻度。他又随手拉过一只小碗,倒满了水银,再把玻璃管里也灌满,用拇指按紧开口,然后一下倒过来连手指浸入碗中,再抽出手指。只见那细管中的水银开始下落,但是当液面落到76厘米处时便不再落了。托里拆利指着76厘米以上的那一截管子说:‚各位先生,请看,这管子里就是真空,空得连空气也没有了。‛
‚可是为什么水银不再下落,让管子里再空一点呢?‛客人中有人显然对此已发生兴趣,忙插话提问。
‚对。为什么水银不再下落了呢?正是由于空气的压力。这压力就像能把井水压上来一样,它能把水银正好托在这个高度。水银的密度是13600千克/立方米,因此这水银柱的压强就是13600×9.8×0.76=101293牛/平方米,这就是空气的压
强。那水的密度是1000千克/立方米,如果10米深的井管,水柱压强就有1000×9.8×10=98000牛/平方米,差不多正是大气压力;你想,井深超过10米那水还能压上来吗?幸亏公爵打的是一口水井,要是一口水银井,怕井深不到一米就要报废了。‛托里拆利说完,以嘲讽的眼神向公爵看了一眼。他就是这样年轻气盛,成心要让这帮贵人难堪。
这时客人中有人点头称是,有人津津有味地听着这个闻所未闻的新课题。
诺尔鲁神父眼看着这场面竟要让这个毛头小子左右了,也顾不得体面,忽地一下站起来说:‚你这是变魔术。你又怎么能证明上面那截管子里真的是空的呢?怎么能证明这水银柱真的是空气的压力托着呢?‛
‚别忙!‛托里拆利向神父揶揄地一笑,然后又从黑匣子里抽出一根丫形管子证实真空存在的实验。这是一根直管儿,在顶头上弯出一个变,形成一个钩子,又像根拐杖。弯头处开了个洞。只见托里拆利用一个指头堵住小洞,弯朝下,灌满水银,倒过来和刚才一样浸在水银碗里,这样长直管里又是个76厘米的水银柱,而那弯儿底部也存下一截水银,上面却出现了真空。这一个连通管里就有两截水银,两截真空了。托里拆利向大家扫了一眼,说,‚现在只要我的手指一离开这个小洞,由于空气进来产生压力,长管里的水银就会全部落入碗里,小弯里的水银就会被空气托到管头上去。这正好说明刚才这里确实是没有空气的,你们信不信?‛
‚不信?‛公爵忿忿地应道。
只见托里拆利将手一抬,那直管里的水银柱像是空中的悬物断了线,刷地一下跌落碗里,而那个弯管底部的水银倒像有一个无形的手在下面推挤,眼睁睁地升上了管的顶头,像贴在管子上一样不再下来。这时全场的人都顾不得那佳肴、美酒了,一个个伸长了脖子,都看着这根魔管。有的人还在胸前划着十字,轻轻地喊着:‚啊,上帝!‛托里拆利这时扬起头很认真但又像是在开玩笑地说了一句:‚那不是上帝,是空气!‛而公爵呢,看着这个像变魔术一样的场面,一边掏手帕擦汗,一边说:‚可能伽利略真的是对的。‛
托里拆利见公爵终于说出这句话,便收拾起他的黑匣子,一个鞠躬,飘然离去。这时半天没有插上嘴的公爵夫人看着这个扫兴的场面,才想起把管家叫来,怒斥道:‚他是怎么混进来的?‛管家怯生生地说:‚我见他夹个匣子,还以为是乐队里的人呢。‛
这就是1643年进行的有名的托里拆利真空实验。水银柱上的那段真空也就被后人称为‚托里拆利真空‛,而那种玻璃管也被叫做‚托里拆利管‛。
再说这真空试验的消息立即不胫而走。人们都竞相演示这个实验。消息传到法国,数学家布莱斯〃帕斯卡(1623~1662)不但在家里做实验,还到山上、山下对比着做。他发现空气的压力与海拔是相关的。在海拔2000米以内每升高12米,托里拆利管中的水银就要下降1毫米。消息传到法国,法国马德堡市的市长奥托格里克竟也放下繁重的公务来做这个科学游戏。他想的主意更为新奇,他用两个铁制的直径有20厘米的半球扣在一起,并不作任何焊接,只把里面的空气抽掉,于是无论多么强壮的大力士,一人抓住一半拉也拉不开。人们简直不敢相信这球的魔力。
1654年法国勒根斯堡郊外春日融融,绿草如茵。这天,山坡下的空场上围了有上千人。草地上又是跳舞又是赛马,好不热闹。沿山坡临时搭起了台子,上面旗杖华丽,鼓乐齐鸣。原来今天皇帝、皇后也在这里与民同乐。一会儿,奥托格里克一手拿着一块他设计的半球来叩见皇上,请求为陛下表演一个科学游戏。皇上正在兴头上便欣然允诺。只见他双手将这两个半球啪地往一起一合,助手递上一个小唧筒,三下两下,差不多就将里面的空气抽光了。这球的半径不过20厘米,里面的空间顶多也只能装三个拳头。然后奥托格里克将两根又粗又结实的丝绳系在半球两边的环上,招手叫过两个大汉一边一个拔起河来。只见他们脸涨得由红变紫,双方或左或右,互有进退,而那球的两个半块倒是平平稳稳地相抱在一起。皇帝、皇后看得发呆了,刚才明明是两个随便合起来的半球,怎么会吸得这样紧?这时奥托格里克又命令两边各加到二人,加到三人。铁球呢,倒像越拉越紧。草地上千人之众鸦雀无声。奥托格里克喝了一声:‚住手。‛又干脆牵过两匹马来,一边套上一匹,两个驭手挥起鞭子,两匹马仰天长嘶一声,四蹄扣地向两边拉起来。可是那球还是依然如故。奥托格里克又将两边再各加一匹,一会又加一匹,这样一直各加到七匹健马,还是不见分晓。这时皇后忘了她那在臣民面前应保持的尊容,双唇大张,右手紧紧抓住皇帝的手腕。奥托格里克又命令两边再各加一马,驭手的鞭子甩得如爆竹炸响,马嘶啸啸,尘土飞扬,围观的人群也沸腾起来,各喊加油。只听‚嘭‛的一声,铁球终于裂成两半,两边的八匹马各带着半块小球一下冲出几百米远。这时皇后才闭口松手,喘出一口气来,皇帝的手腕也早被捏出五个指头印来。他忙将奥托格里召至台上问:‚你变的是什么魔术?这两个小半球,怎么会有这样大的吸力?‛
‚启奏陛下,这小球上的力不是吸力,是空气对它的压力。‛
‚你知道这压力有多大吗?‛
‚按托里拆利的计算,大气对物体的压力是每平方厘米10牛顿。这小球的截面积是半径的平方乘上圆周率,等于1256平方厘米,作用于它身上的力就有12560牛顿,每边八匹马每匹马要使出1570牛顿的力才能将它拉开呢。‛
皇帝闻听半信半疑。他想了一会儿说:‚这样一个拳头大小的球就要受大气的千斤压力,那朕的皇宫不早被压塌了吗?‛
‚陛下不用担心。铁球拉不开是因为里面抽成了真空,只有外面受压力,陛下的皇宫高门大窗,空气自由出入,自然不会真空,上下压力也就互相抵消了。‛
‚那我们这些人每天生活在大气里不也要被压瘪了吗?‛
‚是的,我们一般人的身体面积约两平方米,他昼夜不停地受着二万公斤的压力呢。可是陛下也不用担心,我们有口鼻可以呼吸,所以肚子里也绝不会形成真空的。‛
皇帝听到这里才知自己是一场虚惊,大可不必为此担心,脸上也有了轻松的笑容,嘉许道:‚想不到你这个市长还知道这么多新知识。‛说罢又传令摆酒,要借这明媚春光与奥托格里克及臣子们痛饮一场。草地上又鼓乐齐奏,舞姿翩翩。
实验4 大力士——纸
思考:你能想象一张纸能够举起一本书?你知道怎样才能做到吗? 实验准备:纸、胶带、1本书 实验操作:
1.把纸放在两本并排分开放的书上,使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处,纸张很快就会弯曲。
2.把纸卷成一个纸卷,用胶带粘好纸的边缘处。
3.把纸卷立起来,并在上面放一本书,甚至放更多的书,纸张都不会变形。
4.思考两种方法的不同之处。
实验中的科学:
1.一张纸能承受多大的压力,主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大,纸张承受的力越大,反之越小。
2.直接把重物放在纸上,则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小,所承受的力就小。
3.把重物放在竖直的纸卷上,纸的弯矩较大,因此承受的力较多。创造: 想一想,把纸还可以折成哪些形状,以便承担压力。
实验5 不同的承载量
思考:为什么卡纸变形后,它的承载量会不同 ?
实验准备:纸卡1张(30×20cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚 实验操作:
1.一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上,纸上只能放两枚硬币。2.把纸卡折成波浪形状,架在相同高的纸盒上,波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。
实验中的科学: 波浪的卡纸比平整的卡纸弯距大,其承受的力也就较大。
创造: 怎样变化卡纸,使卡纸上放的硬币更多?
实验6 测量浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
实验准备:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯 实验操作:
1.先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度;
2.然后将弹簧秤下挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度; 3.比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。实验中的科学:
1.锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。2.两次记录的差值就是水对铜锁的浮力。
创造: 用弹簧秤再称别的物体(比如小铁块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
阿基米德故事——皇冠的秘密
叙古拉国王艾希罗交给金匠一块黄金,让他做一顶王冠。王冠做成后,国王拿在手里觉得有点轻。他怀疑金匠掺了假,可是金匠以脑袋担保说没有,并当面拿秤来称,结果与原来的金块一样重。国王还是有些怀疑,可他又拿不出证据,于是把阿基米德叫来,要他来解决这个难题。回家后,阿基米德闭门谢客,冥思苦想,但百思不得其解。
一天,他的夫人逼他洗澡。当他跳入池中时,水从池中溢了出来。阿基米德听到那哗哗哗的流水声,灵感一下子
冒了出来。他从池中跳出来,连衣服都没穿,就冲到街上,高喊着:‚优勒加!优勒加!(意为发现了)‛。夫人这回可真着急了,嘴里嘟囔着‚真疯了,真疯了‛,便随后追了出去。街上的人不知发生了什么事,也都跟在后面追着看。
原来,阿基米德由澡盆溢水找到了解决王冠问题的办法:相同质量的相同物质泡在水里,溢出的水的体积应该相同。如果把王冠放到水了,溢出的水的体积应该与相同质量的金块的体积相同,否则王冠里肯定掺有假。
阿基米德跑到王宫后立即找来一盆水,又找来同样重量的一块黄金,一块白银,分两次泡进盆里,白银溢出的水比黄金溢出的几乎要多一倍,然后他又把王冠和金块分别泡进水盆里,王冠溢出的水比金块多,显然王冠的质量不等于金块的质量,王冠里肯定掺了假。在铁的事实面前,金匠不得不低头承认,王冠里确实掺了白银。
实验7 会听话的小瓶(简易浮沉子)
思考:你在电影或电视剧中看到过潜水艇吗?知道潜水艇为什么能浮于水面,又能潜入水中,它是怎么实现向上浮和向下潜的呢?
实验准备:废旧塑料饮料瓶(500-1000ml,透明有盖)、口服液小瓶、注射器等。
实验操作:
1.在饮料瓶中装入一定量的水,用注射器给口服液小瓶中压入适量的水,使之放入水中时只能有少部分露出水面;
2.把口服液小瓶放入饮料瓶中,然后盖紧瓶盖(如下中图),尽量做到不漏气;
3.用力挤压饮料瓶,可看到口服液小瓶下沉(如下右图)。撤去压力,可看到口服液小瓶向上浮起。用力得当,可使口服液小瓶停止在水中某一位置。注意瓶中水尽量装得满一些,残留的气体越少,实验效果越好。
实验中的科学: 小瓶放入水中由于所受浮力等于重力,所以会浮于水面。当用力挤压饮料瓶时,瓶内气压增大,会有一部分水被压入口服液小瓶,使口服液小瓶重力变大,重力大于浮力,小瓶就会下沉。撤去压力时,瓶内气压变小,会有一部分水被流出口服液小瓶,使口服液小瓶重力变小,重力小于浮力,小瓶就会上浮了。用力得当,会使口服液小瓶中的水适当,重力等于浮力,小瓶就会停止在水中某一位置了。潜水艇就是这样实现向上浮和向下潜的。(如果想看到口服液小瓶中水的变化,可以在小瓶中用注射器装入有颜色的水)
实验8 冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
实验准备: 1块冰块、2个杯子、水 实验操作:
1.在桌面上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰; 2.往杯中倒满水,会看到冰块的一大部分会高出水面; 3.等待冰块融化,观察融化后,水会不会溢出杯子。
实验中的科学: 水结冰时体积会增大九分之一,因此与同体积的水比较,质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那九分之一的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块熔化成的水的体积。想一想:你能用学过的浮力知识对这一问题做出进一步的解释吗?
实验9 自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
实验准备:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水 实验操作:
1.用钉子在空牛奶盒上扎五个孔 ;
2.一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角 ;
3.将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上 ;
4.将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水; 5.用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转。
实验中的科学:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转。
试一试: 请你试试„„
1.如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转 ? 2.如果孔位于每个侧面的右下角,纸盒将向哪个方向旋转 ?
实验10 小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船吗?知道船在水上为什么会向前移动?
实验准备:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆 实验操作:
1.剪下长约12厘米×8厘米的硬纸板 ;
2.一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾 ; 3.剪一块约3厘米×5厘米的纸板做船浆 ; 4.用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好 ; 5.将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动 ; 6.若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动。实验中的科学:
1.物体间力的作用是相互的,纸板桨在逆时针转动时,会向后拨动水,所以船会向前行驶;相反的,船就会向后行驶。
2.纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸: 仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
实验11 水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
实验准备:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
实验操作:
1.放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2.用胶带把三个孔封住。3.将纸盒中加满水。
4.将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
实验中的科学:
1.实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2.水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越浅,压力就越小。
创造: 如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
实验12 帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,为什么水不会从刀痕处流出来?
实验准备:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
实验操作:
1.拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封;
2.取一漏斗与吸管相接;
3.手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来。
实验中的科学:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量。容器底部(或侧壁)受到的压力与该处的深度有关,深度越大,所受压力就会越大。
阅读材料:为了证明液体压强只与液体的深度和密度有关,帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h很大。
一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。
水坝的下部总要比上部建造得宽一些。潜水员穿特制潜水服且控制下潜深度。就是这个原因。
实验13 笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
实验准备:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个 实验操作:
1.将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)2.在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。3.用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。4.松开手,笔帽又回到瓶子顶部。实验中的科学:
1.笔帽里的空气使它漂浮。
2.用力挤压瓶子,水被压进笔帽,笔帽变重并下沉。3.松开手,水流出笔帽,笔帽变轻并上升。想一想:你还能制作一个不同的潜水玩具吗?
实验14 冲不走的乒乓球
思考:为什么水不能把乒乓球冲走? 实验准备:乒乓球一个、脸盆一个 实验操作:
1.拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水;
2.然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里,好像被吸住了,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”。
实验中的科学:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,而且四周的压力基本相等,所以只看到乒乓球在水里不断翻滚,却永远无法逃脱,除非关闭水龙头。
能证明流体(气体和液体)压强与流速的小实验有好多,下面就是几例。
试一试:将乒乓球换成其它材料制成的球,会有什么现象出现。
实验15 水中悬蛋
思考:想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下,而是悬浮在水中?
实验准备:玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋 实验操作:
1.在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐,直至不能溶化为止。2.再用一只杯子盛满清水,滴入一两滴蓝墨水,把水染蓝。3.取一根筷子,沿着筷子,小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。
4.玻璃杯里下部为无色的浓盐水,上部是蓝色的淡水。5.动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里,它沉入蓝水,却浮在无色的盐水上,悬停在两层水的分界处。
实验中的科学: 生鸡蛋的相对密度比水大,所以生鸡蛋在水中会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会浮在盐水表面。
试一试: 你能换其它溶液来做这个实验吗?
实验16 火山爆发
思考:你知道吗?一种水会飘在另一种水的上边,自己动手制作一个水下的“火山”喷发,来观察这个现象吧!
实验准备:玻璃缸或盆1个,冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个
实验操作:
1.在玻璃缸中倒入3/4的冷水。
2.在小瓶中装满热水,加入几滴红墨水,拧紧瓶盖,并摇晃均匀。3.把小瓶放在缸底并拧开盖子。
4.观察红墨水喷向水面:热的染色水在冷水的上面形成了一层。实验中的科学:
瓶子里的红色热水密度较小,会向上升,这样看上去就像“火山爆发”。实验时冷热水差别越大越好。
实验17 水球的泳姿
思考:水球在冷水里和热水里的沉浮一样吗?
实验准备:透明玻璃杯2个、小气球1个、冷水、热水各半杯 实验操作:
1.将小气球灌上水,在气球口上用细绳系紧 ; 2.把水球放在冷水杯子里,水球浮在冷水里 ; 3.把水球放在热水杯子里,水球沉在水底。
实验中的科学:冷水和热水的密度不同,冷水的相对密度比热水的密度大,所以水球在热水中会下沉,在冷水里会浮起来。
创造:冷水和热水的密度有大小之别,你能用其他试验来证明它吗?
实验18 空气有重量吗?
思考:你们知道吗?空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢?
实验准备:1架天平、2只一样重的气球、打气筒 实验操作:
1.把两只气球分别放在天平的两端,天平保持平衡。2.拿起另一只气球,给气球打气并将气球口系紧。
3.将打起气的气球放到天平的一端,没打气的气球放到天平的另一端,观察天平是不是还平衡?
实验中的科学:
1.两只气球在打气前,质量相等,因此天平保持平衡。2.打气后的气球增加了气球内空气的质量,因此,天平偏向打气后的气球一端。
3.如果是带有指针刻度的天平,就能测出空气的质量,从而计算出空气的重量。
创造:你能用其它方法证明空气是的重量的吗? 说说看,做做看。
实验19 用声音“吹灭”蜡烛
实验准备:田径比赛时用的发令枪,蜡烛,大一些的抛物面反射镜一对(或小铁锅一对),直径30cm、焦距8cm的抛物面反射镜,光具座,烛台,十字夹,试管夹,铁架台等。
实验操作:实验装置如图所示。
(1)将直径及焦距相同的两个抛物面反射镜分别固定在铁架台上相向放置,间距约60~70cm,间距的大小是依照抛物面反射镜或锅的大小灵活而定。
(2)在两个抛物面反射镜下方放置一个光具座。
(3)测定抛物面反射镜的焦距。方法一:应用公式求之;方法二:在阳光下借用一把直尺测量。
(4)在两个抛物面反射镜的中间放一支或几只点着的蜡烛,在左边反射镜的焦点处也放一只点着的蜡烛。
(5)在右边的抛物面反射镜的焦点处打响发令枪,就可以发现左边反射镜焦点处的蜡烛熄灭了,而两抛物面反射镜中间其他蜡烛并未被“吹灭”。
实验中的科学:声音具有能量,它表达了物体的振动,当声音传递到人
耳引起耳鼓膜振动时,我们可以感觉到声音。它是一种看不到、摸不着的声波。下面介绍用声音“吹灭”蜡烛实验。
抛物面反射镜起着把声音集中到一点(焦点)的作用,在声音集中的地方点着一支蜡烛,“啪”的一声枪响,声音在两个抛物面反射镜之间传播—反射—传播—反射—会聚,通过左边抛物面反射镜焦点处声波最强,能量最大,空气的振动就集中于那一点,蜡烛就被“吹灭”了。而中间其他蜡烛未被“吹灭”的原因是它们所处位置的声波强度不如焦点处。
实验20 有孔纸片托水
思考:有孔的纸为什么能拖住水? 实验准备:瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯 实验操作:
1.在空瓶内盛满有色水; 2.用大头针在白纸上扎许多小孔; 3.用有孔纸片盖住瓶口;
4.用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下;
5.将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
实验中的科学: 薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
实验21 手绢的秘密
思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?
实验准备:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条 实验操作:
1.把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。2.让水冲在手帕上。
3.水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。4.杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。实验中的科学:
1.从杯子上面冲水时,手帕上有小孔,杯子内外气压相等,水会透过手帕流入杯内。
2.杯子倒转过来时,手帕上的小孔被水堵住了,由于大气压力的作用,水就不会流出来。
创造: 如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?
实验22 掉不下去的塑料垫板
思考:盛水的杯子上覆盖垫板,杯口朝下时,垫板会掉下来吗? 实验准备:玻璃杯两个、水、塑料板一块 实验操作:
1.将玻璃杯里装满水。2.用垫板盖好杯口。
3.一只手扶杯子、另一只手按住垫板。4.用手扶住,将杯口翻转过来,使杯口朝下。
实验中的科学: 垫板覆盖在盛水的杯子口上,因为杯外空气压力的作用,垫板就不会掉下来。
试一试: 如果杯子里的水不满或没有水,塑料板会怎样,请你试一试?
实验23 蜡烛吹不灭
思考:用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭。你知道是怎么回事吗? 实验准备:1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘 实验操作:
1.点燃蜡烛,并固定在平盘上。
2.使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的小口对着火焰用力吹气。
3.使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。
实验中的科学:
1.流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。从漏斗的小口对着火焰用力吹气,漏斗的宽口端空气的流速小,压强大,蜡烛不容易被吹灭,而且火焰还会向上冲。
2.如果从漏斗的宽口端吹气,蜡烛将很容易被熄灭。
实验24 蜡烛抽水机
思考:你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗?
实验准备:玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
实验操作:
1.先将塑料管折成门框形,一头穿过硬纸片 ; 2.再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上 ;
3.将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部,同时将水注入右边玻璃杯中 ;
4.在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林,再用穿有塑料管的硬纸片盖上,并使塑料管的另一头没入右边杯子水中;
5.水从右边流入左边的杯子中。
实验中的科学:蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气,瓶中气压降低,右边杯的大气压力使水向左杯流动,直到两杯水面承受的压力相等为止,到那时左杯水面高于右杯水面。
实验25 瓶内吹气球
思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小? 实验准备:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒 实验操作:
1.用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管,红色和绿色 ;
2.在红色的吸管上扎上一个气球 ; 3.将瓶盖盖在瓶口上 ;
4.用气筒向红吸管处充气将气球打大 ; 5.将红色吸管放开气球立刻变小 ; 6.用气筒再向红吸管处充气将气球打大 ; 7.迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口 ; 8.放开红色吸管口,气球没有变小。
实验中的科学:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
实验26 能抓住气球的杯子
思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?
实验准备:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许 实验操作:
1.对气球吹气并且绑好 ;
2.将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯 ; 3.热水在杯中停留20秒后,把水倒出来 ; 4.立即将杯口紧密地倒扣在气球上 ; 5.轻轻把杯子连同气球一块提起。实验中的科学:
1.杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2.用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,气压变小,因此空气可以把气球压向杯口。
创造: 想一想,还有什么办法可以把气球吸起来。
实验27 会吸水的杯子
思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?
实验准备:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干
实验操作:
1.点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛; 2.在盘子中注入约1厘米高的水; 3.用玻璃杯倒扣在蜡烛上;
4.观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化。实验中的科学:
1.玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。2.烛火熄灭后,杯子里的气体温度逐渐降低,气压降低,在杯外大气压力的作用下,杯子里的水位会渐渐上升。
创造: 你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?
实验28 会吃鸡蛋的瓶子
思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?
实验准备:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒 实验操作: 1.熟蛋剥去蛋壳。2.将纸片撕成长条状。3.将纸条点燃后扔进瓶子中。
4.等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。实验中的科学:
1.纸片刚烧过时,瓶子是热热的。
2.鸡蛋扣在瓶口后,瓶子内的温度渐渐降低,瓶内的压力变小,瓶子外的压力大,就会把鸡蛋挤压到瓶子内。
创造:当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时,瓶子会发生什么变化?
实验29 瓶子瘪了
思考:你能不用手,把塑料瓶子弄瘪吗? 实验准备:水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个 实验操作:
1.将温开水到入瓶子,用手摸摸瓶子,是否感觉到热。2.把瓶子中的温开水再倒出来,并迅速盖紧瓶盖。3.观察瓶子慢慢的瘪了。
实验中的科学: 瓶子内气体温度降低,压强减小。由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大,所以把瓶子压瘪了。
创造: 如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大,瓶子会变成什么样子?
实验30 会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢? 实验准备:高脚杯2个、乒乓球1个 实验操作:
1.把两个高脚杯并排放置 ; 2.将乒乓球放在第一个杯子中;
3.从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气。
实验中的科学:
1.流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小。高速前行的火车,不能靠得太近,可能被吸过去,发生危险,就是这个原因。高速前行的火车带动空气流动---压强小,背后的大气压强大,产生一个压强差,会将乘客推向火车。
2.向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来);
3.向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了。
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里。
实验31 会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
实验准备:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
实验操作:
1.将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。2.将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3.弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。4.向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。5.向瓶子壁上浇冷水。
6.玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。实验中的科学:
1.因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,使瓶子中的空气变热。2.瓶子中的空气受热后会膨胀。
3.水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。4.瓶子中的空气遇冷时收缩。
5.瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
实验32 这样扎气球,气球会爆炸吗?
实验准备:气球,细线,透明胶布(或橡皮膏),钢针 实验过程
1.给一只气球吹足气,系紧口子。
2.用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破。
你想想看:气球会不会“啪”的一声爆炸吗?
实验中发生了什么:你也许认为气球要爆炸了吧!其实,气球并没有“啪”的一声炸掉。
实验中的科学: 在一般情况下,用针扎破气球,气球肯定会爆炸;现在的情况不同,你会看到气从针孔处徐徐冒出来,气球却像泄了气的车胎一样慢慢地瘪下去。是什么道理呢?
原来气球扎破时,溢出的空气造成一股压力,橡皮和胶布对这种压力的反应各不相同。当压缩空气从气球扎破的地方冲出时,橡皮脆而薄,气球皮一下就被撑破了,同时发出很大的破裂声。透明胶带比较坚固,它可以抵住压缩空气冲出造成的压力,所以气球不会“啪”的一声爆炸。
这个实验的原理,已经被人们运用到了生产实践中,防爆车胎就是据此原理制成的。
防爆轮胎学名又叫“泄气保用轮胎”。英文缩写RSC。充气后的轮胎胎壁是支撑车辆重量的主要部位,特别是一些扁平比(扁平比是轮胎高度与宽度的比)较大的轮胎,胎壁非常“肥厚”,“爆胎”严重时通常会导致胎壁的瞬间崩溃,从而使轮胎瞬间失去支撑力,导致车辆重心立刻发生变化,特别是前轮驱动车的前轮爆胎,爆胎后瞬间的重心转移很可能会使车辆失控。
如果驾驶者没有爆胎后驾驶经验(大多数人都没有),可能会做到错误的驾驶动作(例如急刹车),这将导致车辆无法挽救的失控。
爆胎是非常严重的安全事故,特别是在高速公路爆胎。据统计,国内高速公路70%的意外交通事故是由爆胎引起的,而时速在160公里以上发生爆胎死亡率接近100%。
给车辆配置“防爆轮胎”就最大程度的解决了令人担心的安全问题。不过,真正称得上的“防爆轮胎”是军用的6×6、8×6等轮胎越野装甲车,它们的轮胎里设计了专门的金属条,即使遇到炮火弹片击穿也能保持轮胎不会发生形变,继续前进。普通的民用“防爆轮胎”虽然做不到如此强悍,但其“防爆”原理是基本一样的。
RSC轮胎与传统轮胎的不同之处包括防爆特性、加强的侧壁、附加的气门嘴条带和高耐热性的合成橡胶材料。
RSC在轮胎泄气的情况下,车辆仍然可以80公里/小时的车速行驶250公里。
RSC防爆轮胎之所以泄气后不会垮下,主要是因为加厚的橡胶侧壁,即使失去气压,侧壁也能够支撑车辆的重量,不会导致严重
的变形,因此轮胎爆胎后并不会严重影响车辆的行驶,甚至车主有可能感觉不到。
为了防止轮胎变形后脱离轮圈,轮圈是经过特殊设计的,轮圈上的凸峰能够防止轮胎在压力突然下降后脱离。装备防爆轮胎的车辆,在细小的泄气发生时,可能车主不会发觉,因此RSC还包含了安装在轮圈上TPI电子警告系统,一旦轮胎压力开始下降,RSC立即向驾驶者发出警告。毕竟,轮胎气压不足总是危险的。
宝马的RSC防爆轮胎是德国大陆(马牌)产品,其防爆胎的设计原理是利用坚固的侧壁提供支撑。而另一种防爆轮胎的设计方案,则是在里面安装一个被称作固定圈的装置,这个固定圈可以从内侧支撑轮胎,从而使轮胎不至于被压坏,同时还能防止轮胎从轮胎垫圈上脱落。
实验33 瓶子赛跑
思考:装有砂子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,谁先到达终点?
实验准备:同等大小、重量相等的瓶子两个,砂子,水,长方形木板两块,两本厚书,烧杯2个,天平一台
实验过程
1.用长方形木板和两本书达成一个斜坡;
2.将水倒入一个瓶子中,将砂子倒入瓶子中(水和砂子重量相等); 3.把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动。
实验中看到了什么: 装水的瓶子比装砂子的瓶子提前到达终点。实验中的科学:砂子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且砂子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造:将瓶子里的物质换一换,再让它们比赛吧!
实验34 烧不坏的手绢
实验准备:手绢1块,大号镊子1把,酒精和水适量,杯子1个,火柴1盒。
实验步骤
(1)把一块普通的手绢浸在一个有透明液体(酒精和水以2:1比例混合)的杯子里,用镊子按几下,让手绢全部浸湿;
(2)用大号镊子夹住手绢的一个角,把它从杯子里夹出来,然后用火柴把手绢点燃,只见烈焰腾腾,好像手绢立刻就要被烧成灰烬。等到火焰逐渐小了以后,迅速抖动手绢,使火焰熄灭。
实验中发生了什么: 你会惊奇地发现,手绢仍然完好无损。实验中的科学:酒精与水混合,其燃点会降低。杯子里的液体是两份酒精和一份水混合而成的。浓度100%乙醇的燃点为75摄氏度,与水混合浓度越低,燃点越低,燃烧时的烈焰是酒精在燃烧。酒精燃烧时发出的热量被水吸收了,使得温度不能达到手绢的燃点,所以手绢是不会被烧坏的。
为了说明上面道理,我们还可以做下面的实验。找一根比较粗的铜棒或者直径10厘米左右的实心铜球,用手绢把铜棒紧紧地包起来,然后再把裹紧铜棒的手绢放在酒精灯上烧,边烧边慢慢地移动裹紧铜棒的手绢,不要让火焰老是集中烧在一个地方。一会儿,把手绢打开,你会发现手绢并没有被烧坏。这是因为手绢是紧贴着铜棒的,在火焰上加热
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