物理演示实验感想 电磁学(精选7篇)
今天上了电磁学的物理演示实验课,收获颇多。我们看到了很多奇妙的物理现象,而这些现象都可以用我们学过的物理原理来解释,让我对这些现象充满了兴趣。由此想到生活中也有很多奇妙的现象可以用电磁原理来解释。
我对日光灯的启辉演示印象很深,一直认为日光灯没有启辉器是无法亮起来的,但是老师居然用一个尼龙丝掸子摩擦生电而让日光灯亮了起来。其摩擦生电产生足够高的电势差与启辉器有同样的作用,所以可以代替启辉器。这就可以解释了为什么刚脱下的衣服在碰到日光灯时会使日光灯发光的现象。
其实我们生活中有很多电磁学的现象,电磁起重机,变压器,等离子体显示屏,扬声器,电动机,发电机等等都是利用电磁的原理。还有避雷针,依靠尖端放电的原理,将高空中的大量电荷依靠粗的铜导线引入深层地下的潮湿土壤中,从而保护高层建筑不受电击影响。除此之外,比如说摩擦起电,大家从小就玩过的游戏,依靠不同物体对电荷的束缚力不同,从而摩擦的过程中导致了电荷的在物体之间的转移,也便是有了被磨擦过的小玻璃棒可以吸附小的纸片,儿时的我们看来仿佛是神奇的“魔术现象”。
电磁炉是利用交变高频变化的电流,激发产生高频变化的磁场,高频变化的磁场再次在特定的铁制容器中激发电场,推动电荷快速移动,电流做功发热从而产生大量的热能加热食物。还有电圈式话筒则是依靠带点线圈在磁场中的受力作用起到电信号与声信号的相互转换而起到扩音等目的。还有静电除尘则利用让不同物体带上相反电荷之后凭借吸附力干净完整的除去难以清除的尘埃。
一、演示实验的涵义
演示实验是指为配合教学内容以教师 (或教师与少数学生) 为主要操作者进行表演和操作示范的实验。作为一种广泛、常见的物理实验教学形式, 由于演示实验的引入使得课堂又多了一个信息源, 在潜移默化中让学生接受科学的思维和方法;同时, 课堂的空间结构也因演示实验的引入而发生转变, 它的引入不仅丰富了教师的肢体语言, 活跃了课堂气氛, 从而使得教学进程能够更顺利的进行。
二、演示实验的功能、特点
演示实验是教学更直观地体现, 也是理论联系实际的教学体现。它的功能包括以下几点:
1. 它能化抽象为具体, 化枯燥为生动, 化难为简, 把要研究的物理现象清晰地展示在学生面前。
2. 有助于学生从实际出发实事求是地分析问题, 学会由现象看本质, 由表及里地全面认识问题。
3. 从课堂教学效果来看, 运用演
示实验导入课题能引发学生的学习兴趣, 提高课堂注意力, 同时可以从教师规范的实验操作中学到正确的实验操作方法和实验技巧, 加深对实验的理解。
4. 演示实验还可以强化学习效果, 启发学生的思维能力和解题能力。
5. 教师可通过演示实验整理课堂
教学内容, 进行阶段性总结, 利用演示实验提出问题, 并通过学生自主讨论做出正确解答, 可纠正同学们的某些错误概念, 加深对物理知识学习印象。
6. 教师通过自主研究简易实验教
学仪器, 提高实验教学中动手能力, 丰富了教学实践活动, 节约了教育经费, 有利于培养教师自力更生艰苦奋斗的优良传统。
三、物理演示实验的设计原则
做好演示实验对提高物理课堂教学质量具有举足轻重的作用。为了增强课堂演示实验的效果和充分发挥演示实验在教学整个过程中的作用, 根据教学原则和演示实验的特点, 物理演示实验设计应具备以下原则:
(1) 科学性原则
物理演示实验首先是科学性实验, 实验原理和操作都应符合客观事实, 实验要真实、客观地反映物理现象和揭示物理概念、规律以及实验原理, 因此实验的设计应该具有科学性。
(2) 目的性原则
物理演示实验是课堂教学有机整体中的一部分, 因此要紧扣教学内容, 达到一定的教学目的。
(3) 简便性原则
简便, 是提高效率的重要手段, 材料越简单, 方法越简便, 越能集中、突出实验现象, 由观察导出结论时, 推理和归纳分析才更容易。
(4) 直观性原则
演示实验越直观, 越能使学生形成深刻的对认识的理解, 也就越能激发学生的学习知识的兴趣, 提高学生的学习积极性。
(5) 启发性原则
演示实验的教学目的不仅是给学生展示鲜明、生动的实验现象, 还要启发诱导学生分析、推理、判断、概括, 把感性认识上升为概念和理论的认识, 让学生知其然, 知其所以然。
(6) 趣味性原则
只有奇特、新鲜的物理现象可以对学生产生强烈的刺激, 能使学生产生强烈的求知欲望、激发学生的学习科学的兴趣。
(7) 安全性原则
安全是任何工作的前提.实验中的安全包括两个意思, 一是仪器设备的安全, 二是人身安全。
四、物理演示实验方法
物理实验方法是依据一定的物理学原理和物理规律, 设置特定的条件, 对相关物理现象或物理量的变化进行显示及测量的方法、手段。利用实验方法能将复杂的理论进行简化, 借助仪器设备, 突出研究对象的主要因素, 排除次要的非本质因素, 创造一个合适的环境, 使需要认识的某种性质或关系以比较简单的形态表现出来, 以便学生们能容易精确地发现规律。顾名思义, 物理演示实验方法是在物理演示实验现象中用到的实验方法, 隶属于物理实验方法, 物理实验中的一些基本实验方法, 如模拟法、比较法演示法等, 在进行物理量测量的学生分组实验以及课堂演示实验中都会用到。但由于不同类型的物理实验关注的侧重点不同, 其对应的实验方法会有不同, 对于用来显示物理现象、理解物理概念、反映规律的物理演示实验, 更注重实验效果的直观表现, 用来提高实验直观性、现象可见度的方法, 如示踪法、投影法等, 就成了演示实验常用的实验方法。
根据演示实验设计的简便性原则和直观性原则, 对某个物理现象或规律所进行的实验演示最好能直接简单的进行, 通过简单的分析推理, 就能得出实验结论。对于直接演示不太方便或效果不太理想的物理演示实验, 我们再考虑用其它的实验方法来展现出来。
五、结论
物理演示实验往往要在短时间内时内给学生介绍比较多的物理以及实验知识, 它着重实验现象的观察和实验原理的介绍, 不要求物理量的精密测量和实验数据的精确处理。演示实验能够提供丰富的知识材料, 把抽象的知识形象化。它的最终目的是要通过观察现象启发学生创造性思维, 使学生更好地认识客观规律, 发展自主创新能力, 培养学习兴趣。在演示实验过程中, 启发学生积极地思考, 使教师的主导作用和学生的主体作用达到最佳结合, 充分发挥演示实验的教学功能。
参考文献
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一、演示实验的安排要紧扣课堂环节
在教学过程中,教师在安排演示实验时,一定要紧扣教学环节,通过简短的演示为知识的传授开路,起到突出重点、突破难点、巩固知识或应用知识的作用,达到良好的教学效果。而在课堂教学的各个环节中安排演示实验,又有着不同的目的与意义。
1.导课进行的演示。这类演示实验安排在新课的导入部分,如讲《毛细现象》时,做不同粗细的玻璃管内水面升高的不同的演示;讲浸润不浸润时,水银珠在玻璃板呈圆珠状且可滚来滚去。实验虽简单却可引起学生对即将研究的问题的兴趣,在活跃的氛围中引入课题,打开思路。
2.建立概念和规律的演示。这类演示置于新课讲授之中,目的在于借此形成概念,建立规律。它要求条件明确,现象突出,层次分明。对于那些物理规律是通过量的关系反映出来的,则要求各规律能独自改变互不牵制,便于单独研究。
3.深化巩固概念规律及应用物理知识的演示。这类实验的目的在于加深理解、强化记忆。让学生运用所学知识解释实验现象,培养学生理論联系实际分析问题、解决问题的能力。
二、物理演示实验的科学性与启发性
物理是一门严谨的科学。这就决定了对物理学的认识也必须遵从科学性这一原则,它是整个物理教学过程的立足点。在课堂上进行演示实验时,要做到实验原理科学合理,严格按照规定认真操作,演示过程中的每一步都要有理有据。牢记科学性是物理这门学科的要求,也是教师进行教学的基本准则。
演示实验的最终目的是要通过观察启发思维,从而助于学生认识客观规律,发展能力。因此,在设计演示实验或编制演示程序时必须在“怎样使实验启发学生观察、思考”上下功夫。启发性首先体现在演示要能引起学生的兴趣,进而激发学生的思维,使其产生向未知境界不断探索的求知欲。
三、实验效果要明显直观、实验装置要简单可靠
明显直观是指要让课堂里所有学生都能看清楚实验现象,现象要明晰、易见,能充分说明问题,所以在演示实验时,要尽量采用较大型的仪器,尽可能提高仪器本身的可见度。为此,首先是仪器的尺寸要足够大,尤其是观察部分的尺寸要大,刻度线要粗。必要时可以通过投影、机械放大、放大电路等方式来提高观察效果。为了提高仪器的可见度,还可以采用背景衬托法和染色法,来增加对比效果。例如,要观察压强计里的变化,可以将水染红,并在压强计的背后用划横线的白屏来衬托。再次是物理过程的变化要显著,如做阿基米德原理实验时,弹簧秤向重物的体积要较大,浸入水中后浮力才较大,弹簧秤示数才有明显的变化。
演示实验就是从实验中直接观察到物理过程,认识物理现象的本质,因此,实验过程及结果要直观,而不需要过多的拐弯抹角。例如:非典与压强关系的演示,用抽气法就比用冷凝法更直观。
演示实验要求简单方便,包括仪器结构简单、操作简单和由演示现象导出结论时解说或推理简单。不仅便于课堂使用,观察明显,更重要的是重点突出,易于抓住实验中的关键点,不易发生混淆、误差等。结构简单在制作中可以节省材料,也易于搬动。演示实验的操作要尽量简化,同一实验,只要能达到同一目的,步骤越少越好。
演示实验的仪器装置在科学、实用的前提下应尽可能简单,这样更有利于突出物理原理,排除次要因素的干扰,同时还有利于学生打破对实验活动的神秘感,提高学习物理的兴趣。没有必要为追求过分精密而使仪器结构复杂化。例如:用椭圆墨水瓶演示微小行变的现象,就比用光杠杆系统效果好。但同时要求仪器的结构性能可靠,包括机械性能和电气性能可靠,即有足够的机械强度和一定的过载能力,使用中不会出现安全事故。二是实验现象的再现性好,不会时有时无,实验数据的准确度能满足实验要求,绝不会出现与理论相矛盾的结果。
四、演示实验的示范性、规范性和安全性
演示试验过程中,教师一定要注意实验操作的规范性,这是因为教师的操作具有示范性,教师怎么做,学生就怎么跟着学,教师在实验中的一举一动,一言一行都可能成为学生独立操作时的依据,因此在演示操作过程中,教师在仪器的使用连接操作中要做到准确、敏捷、协调,使用的仪器要整洁,放的位置要妥当,既能让学生看的清楚也要便于自己操作。如在连接电路时要从电源的正极开始,电键要断开,按电路图顺次逐段连接,接完后仔细检查一遍,确认无误,方可合上电键。只有这样才能培养出学生严谨的科学态度。另外,在做演示实验时要确保学生的人身安全,保证学生不受伤害,要尽量避免使用220伏交流电和其它高压电源,避免接触有毒(如水银)和强腐蚀性(如强酸强碱)物质。仪器教具应有足够的机械强度和较大的承载能力。
五、演示实验要立足于能力的培养
培养学生的观察能力和思维能力,是物理教学的重要任务,演示实验教学的重点不仅要讲清概念、传授知识,更应注意培养学生的能力。教师在做演示实验时,学生观察到的现象往往是表面的、片面的,属于感性认识。要上升到理性认识,还需要一个由表及里、由此及彼、由现象到本质的分析、推理的思维过程,教师的任务就是要引导学生进行这个认识过程的飞跃,从而培养学生的思维能力,使之学到发现和揭示自然科学规律的科学研究方法。通过演示实验,培养学生的能力,这也是我们物理教师进行演示实验的立足点之一。
物理课安排的两次演示实验分别是“力热振动波动光”和“电磁近代”。整个实验课非常有意思,通过实验,加深了我对一些物理知识点的进一步了解,也使得自己更好地掌握物理知识,整个实验课非常有意义。
力热振动波动光中的部分实验除了验证了一部分在高中;已经知道的物理现象外,比如像蛇形摆,弹性磁撞球,以及横波纵波传播这些。还接触到了一些新的知识,高中我们知道动量、动能守恒,通过这次力热振动波动光中相关实验后,我还了解到角动量守恒这一定律。当时自己坐在可绕竖直转轴自由旋转的茹可夫斯基转椅上,双手各握一个哑铃,两臂平伸。使转椅转动起来,然后收缩双臂,可看到明显感觉到自己和椅子的转速显著加大。两臂再度平伸,转速减慢。这正是因为绕固定转轴转动的物体的角动量等于其转动惯量与角速度的乘积,且当外力矩等于零时,角动量守恒。即:对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。因此在没有外加作用的情况下(重力在此过转轴,不提供外力矩),改变转动惯量就可以改变转动的速度。当人收缩双臂时,转动惯量减小,因此角速度增加。所以才有了自己再实验中的出现的现象。
相比于“力热振动波动光”演示实验,电磁近代实验显得更惊险有趣一些,“记忆金属”、“动力发电”、“磁悬浮车”、“3D动画”、“法拉第笼”„每一个实验都非常有趣。当然,在欣赏实验的神奇之处外,老师也向我们讲解了实验原理。而有些实验现象虽然相同,但却运用了不同的物理技术,像“3D”电影的物理技术有线偏振技术和圆偏振技术。在使用线偏振眼镜看立体电影时,眼镜应始终保持处于水平状态,使水平偏振镜片看到水平偏振方向的图像,而垂直偏振镜片看到垂直偏振方向的图像。如果眼镜略有偏转,垂直偏振镜片就会看见一部分水平方向的图像,水平偏振镜片也会看见一部分垂直方向的图像,左、右眼就会看到明显的重影。而圆偏振光偏振方向是有规律的旋转着的,它可分为左旋偏振光和右旋偏振光,它们相互间的干扰非常小,因此圆偏振光镜片基本不受旋转角度的影响。这样观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不同画面,通过人的视觉系统产生立体感。另一个让我记忆深刻的是“记忆金属”,记忆金属是由于当其温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外形的变化,因此可以记录温度。
38071112 葛强
昨天进行了本学期第二次物理演示实验,相对前一次实验而言,这次试验涉及的内容更加广泛,囊括了光学,振动学等领域,我有幸见到了许多平时难以接触的实验仪器,通过自己亲自操作和对实验现象的观察,使我对各种物理知识有了更加深刻的了解。
视觉暂留效应,其产生的机理为:人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。物理试验中我们用的是视觉暂留风扇,当风扇的叶片高速旋转时,我们无法看清风扇上的字母,不过打开频闪光源后,当光源的频闪频率与风扇转动的周期一致或为其整数倍的时候,风扇表面的字母会逐渐清晰,至保持静止不动,此时即产生了视觉暂留的效应。
视觉暂留在生活中有着广泛的应用,现列举一二。我们平时看在电影院看的电影,或在家里看的电视节目,给我们的感觉是画面是流畅连贯的。实际经验却告诉我们,演员不可能持续不断的表演,而且表演过程中也不会一点都不出错,这里就用到了视觉暂留效应,实际拍摄到得只是一张一张的胶片,但当以很高的速度放映的时候,前一幅图片残留的视觉效应尚未消失,后一幅图片已经映入眼帘,因此给我们的感觉是画面是连续的。还有,市场上出售的护眼灯产品,广告语里说这些灯绝对不闪,其实,这有些欺骗消费者的嫌疑,因为它不是不闪,而是利用了视觉暂留效应,提高了灯频闪的频率,由于视觉暂留,自然感觉不到灯光在变化,我不知道这能否真正保护视力。
这次的物理光学演示实验,既锻炼了我们的学科理论性的知识掌握情况,又让我们通过实践操作培养自己的实际动手能力,充满了实用性和乐趣。在实践过程中,我们不仅培养了自己的动手能力,而且将学到的实验理论知识应用到实践能力,提高了将实验理论和实际的实验过程相结合的能力,对以后的实验操作及理论知识的学习打下了坚实的基础,有很大的促进作用。
物理光学实验内容广博,缤纷多彩,而我们今天做的几个演示实验只为我们解开了大幕的一角。我相信,在物理光学中,有更多的有用的知识等待着我们的探索,并且会使我们的路走的更远更长。
总之,我在基础光学实验中,学到了许许多多的东西,我在今后的学习生活中,一定会把它们用上的。最后,再一次对给予我们细致认真讲解和启发性指导的老师表达诚挚的谢意。
许多演示实验的设计思想具有明确的目的性和很强的趣味性。如惯性定律、阿基米德定律、沸点和压强的关系、电磁感应等实验都是紧扣教材的, 生动形象, 富有启发性。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性, 就能创造出有趣的情景, 使学生思维活跃。例如:在讲授“惯性现象”这一内容时, 我们可以选择的演示实验较多。笔者就选择了“鸡蛋落杯”这个实验, 将三只装有半瓶水的杯子, 排列成一直线, 在三只杯子的上方放一块较平滑的薄木板、薄木板上放三个瓶盖, 并分别置于三个杯子的正上方, 瓶盖上各放一个鸡蛋, 用一个弹簧片猛弹薄木板, 只见薄木板飞走, 而鸡蛋“涮涮”落入杯中。这是利用惯性表演的一个节目。开始时, 鸡蛋处于静止状态, 当我们用力弹击薄木板时, 木板飞走, 而鸡蛋由于惯性, 仍要保持原来静止状态, 并在重力的作用下落入杯中。我们利用演示实验要能够清楚地显示出演示内容的本质特征。当然实验时要增强实验的趣味性, 更好地调动学生的思维积极性。再比如讨论“摩擦力的大小与哪些因素有关系”这个问题时, 笔者调整吊盘上的重物的重量, 使木块就在桌面上作匀速直线运动, 这时绳子对木块的拉力等于木块与桌面间滑动摩擦力。然后在木块上加一个重物, 增大木块与桌面间的压力, 这时发现, 必须增加吊盘的重物, 使拉力增大, 木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力, 木块与桌面之间的摩擦力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论, 即f=μN。然后进一步得出滑动摩擦力大小因素与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确, 环环紧扣, 步步深入, 使得学生有很强的感性认识和清楚的认知思路, 从而轻松地掌握这节的内容。演示实验的最终目的是为教学服务的, 为的是在实验中发现规律, 理解规律, 从而掌握规律。
二、要明显直观, 确保演示成功
演示实验应该使全班同学都能看清相应的物理现象和过程, 从而便于理解概念和规律。如果实验做不出来, 或者虽然做出来了, 但很多学生看不清, 该实验就是不成功的。因此, 演示实验的直观是最起码的要求, 教师在设计演示实验时应注意以下几点:首先, 物理过程的变化要显著。为了使现象明显, 仪器的尺寸要比较大, 尤其是观察部分的尺寸要大, 刻度线条要粗, 要使教室内最远的同学也能看清。这样做虽然有时演示的精密度会有所降低, 但可以用感受效果来弥补。必要时可以借助投影、幻灯片、机械放大、多媒体等手段增强现象的明显性, 提高观察效果。其次, 仪器简单, 过程明了。演示之所以要直观, 就是为了能从实验中直接观察到物理过程, 认识物理现象的本质, 而不需要过多地拐弯抹角, 受其它无关因素干扰。特别是在一些为建立物理概念的定性演示中, 没有必要选择精密复杂的实验装置。例如, 用旋转电枢 (或磁铁) 的方法演示电动机的原理就比搬一个真的电动机来做实验更能突出物理原理。再者, 仪器摆放的位置, 被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察效果。通常可采用演示板、磁性黑板、染色、照明等方法来增强观察效果。这样使得观察的主要部分突出, 色彩对比度大, 操作简便, 现象明显。演示每一个实验前教师要做好充分的准备, 掌握实验原理和仪器的构造, 要能熟练地操作, 并带有一定的幽默感。对常见的故障要有充分的估计并能迅速排除, 确保实验成功。
三、要有启发性, 注重培养学生的学习兴趣
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