饮料瓶在物理小实验中的妙用（共8篇）
一、声学实验
1．探究声音的音调
方法a：在几个饮料瓶中盛入不同深度的水，将瓶口移至嘴边吹气，可以听到不同音调的声音产生。空气柱越短的，音调越高，反之，空气柱越长，音调越低。
方法b：在饮料瓶中盛入小部分水，用手握住后，将饮料瓶口移到嘴边、吹气，学生会听到一种音调的声音。若一边吹气，一边用手挤压饮料瓶水面升高时，学生又会听见不同音调的声音。
二、光学试验
1．演示光的直射、反射、折射现象
在一个比较粗一些的饮料瓶中充满香烟（或是卫生香）的烟雾，拧紧瓶盖，制成了显示光路器（能多个班级重复使用）。用激光笔从瓶底照向瓶口，能清晰地显示光在同一种物质中沿直线传播。若将瓶底放在平面镜上，用激光笔从侧面照向瓶底的平面镜照射时，会清晰地观察到入射光线和反射光线，给学生留下深刻的反射现象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水，一半是烟雾时，从侧面向石灰水面照射时，会清晰地观察到光的入射光线和折射光线。
三、热学实验
1．探究白色和黑色物体吸热能力的强弱
用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶，在太阳光下照射相同的时间后，看看谁的温度升得高。温度升得越高，说明其吸收的热量就越多，其吸热能力就越强。
2．压缩气体体积，气体液化演示
拧开瓶盖，滴入几点乙醚，拧紧瓶盖后，稍待一会，蒸发，乙醚液体不见了。当用手挤压瓶体时，乙醚液体重新出现在瓶壁上。这表明压缩气体体积，气体被液化。
3．碘的升华与凝华演示
拧开瓶盖，用匙加入少些固态碘，拧紧瓶盖后，竖起将含有碘的瓶底，放入烧杯中的沸水里，就会观察到紫色的碘蒸气从瓶底上升，到瓶子的上部后重新凝华成闪闪发光的碘晶体。此时摇动饮料瓶时看到瓶底的碘仍然是固体，这比用烧瓶在酒精灯上加热出现液态碘的可操作更强。
4．演示气体、液体分子之间有间隔
将空饮料瓶的瓶盖拧紧后，用手握住用力挤压，观察到瓶子发生的形变，体积减小，说明气体分子之间有间隔。将饮料瓶中盛满水，再拧紧瓶盖后，也用手握住使劲挤压，会观察到瓶子发生很小的形变，体积也减小，说明液体分子之间也有间隔。通过两次挤压后观察到形变的程度不同，说明了气体分子之间比液体分子之间间隔大。
5．演示对外做功内能减少
把自行车内袋上具有单向导气的气门芯，固定在瓶的盖上，打开瓶盖、滴入几滴乙醚，拧紧瓶盖，在用打气筒充气后，看见瓶内的乙醚蒸发透明，然后慢慢松开瓶盖，同学们会看见瓶内出现了“白气”，这表明气体对外做功，气体的内能减小，温度降底而使乙醚液化的原因。
6．演示反冲运动
把自行车内袋上具有单向导气的气门芯，固定在瓶的盖上，用打气筒往瓶中充10～15次的空气后，将充足空气的多功能瓶放在水池中的水面上，然后旋松气门芯的螺丝，使气体放出，会观察到多功能饮料瓶，在水面上快速地前进着。
7．巧用饮料瓶证明大气压的存在
方法a：拧开塑料饮料瓶的瓶盖后，用打火机点燃浸过酒精的棉花团，用镊子放入塑料饮料瓶中，随即旋紧瓶口，火熄灭片刻后，塑料饮料瓶就发生明显的变形，同时有喀喀声音的出现。这是棉花团在瓶内燃烧，消耗氧气，瓶内气压减小，外界大气压把瓶压变形了。松开瓶盖后，空气进入内外气压平衡，在弹力的作用下，瓶身恢复了原样。
方法b：饮料瓶中盛满水，用一硬纸片（或塑片）挡住瓶口后，用手支撑着倒立过来，松手后，所挡的硬纸片掉不下来。再缓慢地使饮料瓶在竖直面转动360度，硬纸片也倒不下来的，从而形象生动地证明大气压的存在。
方法c：将饮料瓶用手挤压使它发生形变，让瓶内的气体被排出一部分后，把瓶口与自己的脸（或吹起的玩具气球上）上相接触，松手后，饮料瓶子就被“沾”在脸上了。这是饮料瓶瓶身的向外弹力作用下体积增大，内部压强减小，瓶外的大气压使饮料瓶“压”在人脸（或吹起的玩具气球上）上了。
方法d：如图所示，饮料瓶中盛满水，用带有较长（1．6～1．8m）橡胶管的塞子塞紧瓶口，将饮料瓶子倒立进过来，瓶中的水从橡胶管中流入容器中，随着水的流出，饮料瓶就发生形变，同时有声音的出现。这是由于瓶内水的流出使瓶内气压减小，外界大气压作用在瓶子上的缘故。
方法e：将饮料瓶拧开瓶盖后，用手按入水槽中使瓶中充满水，然后把饮料瓶倒立在水槽中，慢慢提起，直至瓶口不离开水面为止，液面不下降（并与托里拆利实验对比，使学生感悟出，当时托里拆利实验为什么用水银做实验），从而说明大气压强的存在。
方法f：饮料瓶中盛满水，拧紧瓶盖后，放在水平桌面上。用锥子在周围扎一些小眼（直径小于3mm），水并未流出，这是瓶内水产生的压强，小于外界大气压的缘故；当用手拧松瓶盖时，瓶内的水与大气压产生的压强之和大于瓶外的大气压，因此水就从所扎的小眼向外喷射出来，形成美丽的水帘。
另取一空饮料瓶中盛满水，拧紧瓶盖后，放在水平桌面上。用锥子在在饮料瓶下部侧壁扎一细孔（注意扎孔时不要用力挤按饮料瓶）。当扎完小孔后会发现并没有水流出，在第一个孔的相同高度处，任意位置再扎一个细孔后发现依然没有水流出来。这是由于大气压的作用的结果，并且证明了大气压是各个方向都存在的，与液体压强特点形成对比。之后在前两个细孔的上方再烫一细孔后，发现下面的细孔向外流水，而上面的细孔不向外流水，并且有空气从此处进入饮料瓶内上方。如果拧开饮料瓶的瓶盖会发现三孔都会流水。且小孔位置越靠近瓶底，水柱喷的越远。又把同一液体内部压强随着深度的增加而增大联系起来，有利于形成前后知识的结构体系。
五、力学实验
1．演示空气有质量
空气有质量的直观表象是理解大气压强的关键，在新教材中没有编排这一实验，学生觉察不到大气有质量，因此，我们增加了该实验，把自行车内袋上具有单向导气的气门芯，固定在瓶的盖上，做成“多功能瓶”，天平调平后，将“多功能瓶”放在天平左盘上，右盘加砝码使天平平衡；然后用打气筒往“多功能瓶”中充8～9次后，再放在天平左盘上，发现左盘迅速下降，要使用天平再平衡，需要往右盘加1g多的砝码，这表明空气有质量。
2．演示力的作用效果与力的三要素
双手挤压塑料瓶，可以使瓶发生不同程度的凹陷变形，说明力可以使物体发生形变。如果施加的力越大，瓶子的形变程度也就越大，表明力的作用效果跟力的大小有关。用手推装满水的塑料瓶使其运动，说明力可以改变物体的运动状态。推力方向不同，塑料瓶运动的方向也不同，说明力的作用效果跟力的方向有关。将装满水的塑料瓶竖立在桌面上，用手指推瓶盖与瓶身，发现推瓶盖时瓶子更容易倾倒，说明力的作用效果跟力的作用点有关。
3．演示物体的惯性
用手将一塑料瓶扔出，离开手后瓶仍然继续朝前运动，说明物体具有惯性。将矿泉水瓶放倒在水平桌面上，向它的侧面吹气，它会很容易被吹的滚动起来。当将瓶中装满水再用同样的力吹它时，它却不容易被吹动。当用同样的力使它们滚动起来时，装满水的瓶子滚动的较远。这些现象说明：质量大的物体不容易改变运动状态，即质量大的物体惯性大。
4．探究压力的作用效果
将装有一半水的塑料瓶竖放在一块软海绵上，观察海绵的凹陷情况；再将塑料瓶内装满水，重新竖放在这块软海绵上，比较这两种情况中塑料瓶对海绵的作用效果，从而得出压力的作用效果跟压力的大小有关。把一装满水的塑料瓶分别
正放、倒放在海绵上，观察并比较海绵的凹陷情况，表明压力的作用效果跟受力面积有关。
5．探究液体压强
在一塑料瓶的瓶口包上一橡皮膜，将其瓶口压入水中，橡皮膜发生凹陷，说明液体内部存在压强。在塑料瓶的侧壁上的不同高度的地方扎三个小孔，再往瓶内倒水，比较水从孔中喷出的远近，最终得出液体压强跟深度有关，深度越大，压强越大。
6．探究液体压强与流速的关系
在塑料瓶中装上适量的水，左手拿着一支吸管竖直插入瓶内水中，右手横拿着另一支吸管，将嘴对着横管的一端用力吹气，观察管内液面和管口的情况，从而得出“流体流动，流速越大的位置，压强越小”的结论。
7．演示竖直方向
对具有物理意义的“竖直”，学生不能很好的认识，理解起来费力，以至在有些问题中对重力和浮力的方向不能正确把握。
如图
1、图2所示，A是塑料饮料瓶；B是水；C是用线系好固定在瓶盖上的铁球；D是用细线系好固定在瓶盖上的氢气球。演示时，将组装好的饮料瓶A正立、B倒立时，学生会观察到系有铁球C和系有氢气球D的线段方向是竖直的方向；若将饮料瓶A、B倾斜时，学生也会观察到系有铁球C和系有氢气球D的线段方向仍与水平面是垂直的，从而生动形象地表明重力的方向和浮力的方向总是竖直的。
8．演示失重和超重
将带有三孔的饮料瓶，用手按入水中充满水，拧紧瓶盖后，从水中提出来（水不溢出，是大气压的作用）。然后打开瓶盖，水从小孔射出，将饮料瓶提高位置，松手使饮料瓶自由下落，小孔中没有水射出。当瓶子落至地面前，用手接住，这时水又从小孔射出来。再竖直上抛时，也会观察到水不溢出。再下落时，又会看到没有水从小孔射出。这是因为当自由下落时，水受到的重力全部用作自由落体加速度g，不产生附加压强，完全“失重”了。而竖直上抛时，作减速上升的运动时，负加速度也是重力产生的，也“失重”了。
9．演示空气有浮力
人类长时间生活在空气中，对空气的浮力适应，感受不到有浮力的存在，有下面的实验，使学生直观体会到空气中的物体有浮力。用打气筒给多功能瓶充气，然后气球套紧在气门芯上，并用线系好。放在天平上使天平平衡，将套在气球内的螺丝帽松动，使气球膨胀，天平左端上升。在左端质量不变的情况下，左端上升是体积大浮力变大的缘故。
10．探究浮力产生的原因
将塑料瓶的底部剪去，瓶口朝下，把乒乓球放入其中并落在瓶颈处，从上面倒水，直到水满后，乒乓球也不会浮起来，而只有用手从下面堵住瓶口时，乒乓球才会浮起来。从而说明浮力就是液体对浸在其中的物体向上与向下的压力差。
11．演示物体的浮沉条件
将矿泉水瓶装入适量的沙子，拧紧盖，放入水中，瓶可竖直下沉；通过调节装沙量的多少，可使瓶在水中竖直地漂浮或悬浮。
一、初中物理小实验概况
在初中物理教材中, 有很多课后小实验。这些小实验有的侧重于操作, 有的侧重于设计, 有的侧重于对物理知识的理解和应用, 各有特点和作用, 是课堂教学的延伸和补充, 是搞好物理实验教学不可忽视的重要组成部分。小实验凭借其简单易行、趣味性强、现象明显等优点备受物理教师青睐, 也是物理教师在教学中思考、采用的焦点。因此, 小实验在中学物理教学中起到了很好的辅助作用。
二、物理小实验在初中物理教学中的作用分析
1. 物理小实验能促进学生学习物理的兴趣
“兴趣是最好老师”, 兴趣是产生动机的重要条件, 学生只有对学习的对象发生了兴趣, 才能提高学习的积极性、主动性和创造性。物理实验具有直观、真实、形象和生动的特点, 能激发矛盾, 使学生注意力集中。物理学科的特点, 也决定了学生学习物理的难度, 使一些学生对学习物理产生了畏学、厌学情绪。若能把握住对实验教学的机会, 教师指导学生制作一些简单的实验仪器, 并用来做一些实验, 体会亲自制作和实践的乐趣, 定会引起学生学习物理的兴趣, 认识到物理知识在实验中的应用, 从而激发他们学好物理的信心, 他们的思维活动更加积极主动, 学习后的印象会更加深刻。只有学生对学习认知产生了兴趣, 教学质量和教学效率才会提高。
2. 物理小实验可以培养学生的观察能力
物理小实验可以培养学生的观察能力, 加强理论与实际的联系。物理中有的概念、原理比较抽象和枯燥的, 实验起到了联系物理内容与日常生活的作用, 使学生感得生动、有趣。在黑板上做实验是无法培养学生的动手能力的, 只有大力加强实验教学, 才能提供学生在实践中学会基本仪器的操作和使用, 从而提高学生的动手能力。亲身经历过的事总是会比被告知的来得印象深刻。鼓励学生多动手进行实验, 特别是小实验, 简单易行, 学生自己也会有试一试的想法。自己动手做一做, 自己发现问题、进行思考、解决问题。初中的物理内容和人们在生活、生产实践有密切关系, 因此, 许多小实验的进行, 不仅有利于学生掌握物理知识, 也有利于学生将知识转化为能力, 发展自己的爱好和特长, 掌握一定的技术及实践能力。
3. 物理小实验可以巩固所学知识
实验的原理应用都是相关的物理知识。因此, 实验的实施过程就是对知识的再学过程, 并由此达到升华知识、提高能力的目的。这样就降低了学生的学习难度。通过对实验的制作、研究, 帮助学生逐步掌握一定的学习方法, 教与学的效果都会大幅度提高。一个新知识, 很快就会被学生所接收, 还复习了之前学过的知识, 又加以联系, 得到了较好的教学效果。如何让复习课不枯燥单一一直是老师们思考的热点, 我们可以在教学形式上进行改变, 即便是复习课, 也要充分体现学生的主体地位, 同时, 对一些难点、重点, 如果能适时地穿插一些简单易行、现象明显的小实验, 可帮助学生回忆巩固。
4. 物理小实验能培养学生的各种能力
在物理教学中, 要培养学生的观察实验能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力。这些能力的培养和实验教学的加强都有着不可分割的关系。在实验中充分发挥观察的作用, 每个实验都要多做几遍, 并且多动手;随着实验的进行, 要不停地反复思考, 使之与学习和实际生活中遇到的问题进行衔接。在做实验的过程中, 学生应充分地了解, 从而全面培养学生的各种能力, 使学生提高这能力和良好的学习方法, 才能使教学和学习都事半功倍。
在初中物理教材中, 充分发挥了小实验在物理学科调节教学中的作用, 能使调节教学更加生动、具体, 使物理教学变化多样, 内容丰富充实, 使学生把知识学得更加灵活主动。物理小实验在初中物理教材中, 更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。
参考文献
[1]万雨松.物理小实验在教学中的作用[J].江西教育, 2008 (33) .
[2]刘金水.浅谈如何搞好初中物理小实验的教学[J].新课标:教研版, 2009 (06) .
一、木炭对溶液中色素吸附性的探究
若按教材中操作步骤进行演示，实验现象不明显。首先由于木炭浮于液体表面与红色的水接触不够充分，不易将色素的颜色吸附尽；其次木炭屑易使水变黑，不便观察红色水褪色的现象。为此设计了该实验装置对木炭的吸附作用进行探究，现象更明显。
1.实验过程
（1）准备1支50 mL注射器，在针筒前段塞入一团棉花，棉花不要压实，厚度大概3 cm，随后往针筒内填充事先经烘烤过的碎木炭屑，木炭层约4 cm厚。
（2）向注射器中加入10 mL可乐，振荡片刻。随后将注射器活塞慢慢往下推，将液体推入烧杯中，观察现象。烧杯中液体颜色明显比原先浅了许多。
2.注意事项
（1）木炭需适量，量少了效果不太明显，并且要尽量研碎。
（2）实验前木炭需放入蒸发皿内进行烘烤，由于木炭放置的时间过久，就会吸收空气中的二氧化碳、水分等物质，从而影响了它的吸附能力。所以在演示实验前，应将其进行高温烘焙，把已吸收的水分和二氧化碳等其他气体除去。
二、CO2气体化学性质的探究
1.“雪碧变牛奶”——CO2与澄清石灰水的反应
用一带有玻璃导管的单孔橡胶塞将盛有小半瓶可乐饮料的瓶口塞紧，导管的另一端伸进倒有5 mL澄清石灰水的试管中连接装置。轻轻摇晃饮料瓶，原来溶解在饮料中的CO2迅速释放出来，使试管里的澄清石灰水变浑浊。
2.“彩色的喷泉”——CO2与NaOH溶液的反应
CO2与NaOH溶液的反应是目前初中化学教学中并无具体实验演示性质实验之一，利用可乐饮料中CO2与软塑料瓶相配合，可完成一套简易型CO2的喷泉实验，充分激发学生的求知欲望和学习兴趣。
如图1组装好仪器，瓶里装满从饮料释放出的CO2气体，胶头滴管里吸有浓NaOH溶液，挤压橡胶头让NaOH溶液滴进瓶里，稍稍摇晃。此时，将瓶倒置把滴管的橡胶头完全浸没在滴有无色酚酞试液的清水中，在水下慢慢取下橡胶头，并轻轻挤压瓶体，观察到一股无色的液体经滴管的尖口喷进瓶内，进入后液体立即由无色变成紫红色。若将无色酚酞试液替换成石蕊试液，那么还能观察到喷进的紫色液体瞬间变成蓝色的景象。该实验的原理是利用CO2与NaOH反应后装置内压强减小，含有指示剂的水进入瓶里与生成的碱性物质反应呈现不同的颜色。
3.“可乐灭火器”——简易泡沫灭火器的演示实验
向1支试管中加入两药匙Na2CO3粉末并往其中插入一支硬木棍，将插有木棍的试管小心放进盛有半瓶可乐的饮料瓶里，木棍长度以正好能够盖紧图2饮料瓶盖为宜（如图2）。在饮料瓶的中部偏上钻一个直径5 mm的小孔，用拇指堵住小孔，倒转瓶体使试管内的Na2CO3与可乐中的磷酸、柠檬酸等酸性物质反应，反应产生的CO2气体并伴随着饮料自身包含CO2的形成巨大的气流包裹着泡沫从孔里喷出。由于木棍已将试管牢牢的抵在瓶底，因此不用担心试管在瓶里会随着气流而左摇右晃。
三、气体溶解度影响因素的探究
现行人教版化学教材中气体溶解度部分，仅仅通过讨论的方式来说明压强和温度对气体溶解度的影响，缺少直观性的实验验证，不易理解。
用微波炉加热食品时，无法使食品表面出现焦黄。例如，用微波炉烤鸡腿时，要将鸡腿预先泡在酱汁内，并在烤制中用小刷子将酱汁涂于鸡腿表面，就可以表现出那种焦黄的感觉。
但加热过度时，食物内部会出现黑色硬块，要特别注意。想要食物表面有焦黄感时，可以在微波炉加热后，再用烤架烤一下就完美无缺了。
消毒奶瓶和抹布：
有婴儿的家庭，微波炉可以消毒奶瓶。可将奶瓶中加入7分满的水，用保鲜膜包起，奶嘴则放在装有水的容器中，为了防止浮起，用小盆子等压住，用微波炉加热一分钟左右即可。有客人造访时，送上一块热毛巾，会有宾至如归的感觉。只要将一条洗净的小毛巾拧干，用保鲜膜包起，加热一分钟就OK。将抹布洗净后，装入塑料袋中加热，就可以达到清洁、杀菌的效果。趁热晾干，就是一条随时可以使用的清洁抹布了。
食品、食具消毒：
将吃剩的饭菜用微波炉处理一下再放入冰箱，食用前再用微波炉加热一下，可以杜绝细菌的生存；市场上买回的熟食，用微波炉加热一下再食用，既可保持食物原有的风味和营养，又可将细菌全部杀灭，除金属制品外的食具均可用微波炉来进行消毒处理。
餐具的杀菌和温热：
微波炉还可以用来消毒日常所使用的餐具。水洗完后不必擦干，直接放入微波炉中加热。有些餐具在使用前需要温热一下，也可以利用微波炉进行。但有金银线或细致图案的餐具及材质较薄的杯子，还是尽可能避免使用微波炉。
抹布除异味：
厨房里有异味的抹布，用水冲洗后用微波炉加热便可彻底消毒。
榨果汁：
将柑橘类水果如：柠檬、橙子、柚等刺破，在高温下掀盖加热15-20秒，放置1-2分钟后用手搓，切开水果，即可榨出果汁。
制作香味纸巾：
关键词：物理小实验,学习兴趣,物理知识,动手能力,创新精神
物理是一门实验性很强的学科, 仅靠死记硬背、片面地理解课本知识, 缺乏通过实验的方法获取对知识更直观、更全面的认识和理解, 是根本不能真正把物理学好的。 所以, 在初中物理教改实验中, 笔者发现苏科版教材增加了许多小实验, 不仅能培养学生的动手能力、观察能力, 而且能调动学生学习的积极性, 激发学生求知欲望。 同时有利于学生熟练地掌握有关物理规律、概念等。 最重要的是, 小实验可以激发学生学习物理学科的兴趣, 让他们认识到物理学科的趣味性, 为学好物理打下坚实基础。
一、运用小实验, 激疑导入新课, 营造物理情景
一节物理课堂教学的成败很大程度上取决于新课能否成功引入, 所以课堂教学中新课导入是一个关键环节。 而利用小实验引入新课是一个很好的教学手段。 因为由小实验所创设的情境, 能向学生提供新颖、奇特、惊险、多变等强烈的感觉刺激, 有助于吸引学生眼球, 激发学生学习热情, 使学生的注意力迅速集中到课堂教学中。 同时小实验中会出现学生意料之外的现象, 激发了他们的好奇心, 促使他们积极思考为什么会出现这样的现象, 这样有利于学生产生想认真学习这节课的想法, 从而使学生从被动学习转变为主动学习, 达到教学目标。
比如:初二物理第一节“绪言”课:“开水里养活鱼”实验。师:“有一个群口相声说的是开水里养活鱼的问题, 大家听过吗? 开水里养活鱼可能吗? ”生:“听过, 开水里不可能养活鱼, 鱼会被烫死。 ”不等教师说完, 学生都会抢着回答。 “大家不要急于下结论, 先看一个实验, 注意水是否烧开, 鱼是否被烫死。 ”物理以这样的一个学生感到惊险, 结果又充满意外的实验作为初中生学习物理的第一课, 让学生感到物理课的趣味性, 产生学习物理的兴趣, 为接下来学生学好物理打下了非常重要的基础。
“大气的压强”的引入可以用 “覆杯实验”拿一个透明的装满水的玻璃杯, 盖上硬纸片, 先问学生:如果将杯倒置过来, 并放开压在纸片的手, 水会洒出来吗?纸片会掉下来吗?然后实际演示, 这时水不会洒出来, 纸片也不会掉下来;也可以用“瓶子吞鸡蛋”实验, 选择瓶口比鸡蛋稍小的玻璃瓶, 在瓶中点燃一小团棉花, 待棉花即将熄灭时迅速用鸡蛋堵住瓶口, 片刻鸡蛋会被吞入瓶中。 这两个实验都会让学生感到惊奇和困惑, 为本节课的学习创造有利条件。
二、运用小实验, 激发学生兴趣, 理解物理概念
学生在学习过程中常会遇到一些疑难问题, 对某些新的物理概念似懂非懂, 对某些物理规律将信将疑, 有时想不通就会产生畏难情绪, 影响学习效果。 怎样帮助学生克服困难, 正确理解这些物理概念呢? 小实验就是个好办法。
比如:学习比热容这节内容的时候, 比热容的概念比较难理解, 这时可以准备质量相同、温度相同的两种液体———水和煤油。 然后用同样的酒精灯给它们同时加热相同的时间, 一段时间以后, 让学生观察放在两种液体中的温度计的示数有何不同, 学生发现水中的温度计上升的示数小, 接着提问:如何让水上升的温度跟煤油一样? 学生自然想到加热的时间长些。由此提出, 如果将它们升高一样的温度如1℃, 吸收的热量是不一样多的, 从而将比热容这个较难理解的概念变得比较容易理解了。
磁场、磁感线很抽象, 学生因为看不到很难理解, 所以在讲授磁场知识时, 可以利用实物投影仪, 在磁铁上方放块玻璃板, 将小铁屑均匀地撒在玻璃板上, 轻敲玻璃板, 让这些铁屑排列起来, 就能看到大致的磁场分布情况。 学生通过观察感兴趣的小实验, 既接受了磁场的存在及磁感线分布图景形象的记忆, 又提高了学生学习兴趣。 当然教师在讲课时, 还要强调磁感线是假想的曲线。 在物理教学中, 如果没有这些引入的实验, 学生听起来不但枯燥无味, 而且思维理解活动远远不如实验效果好。
三、运用小实验, 巩固课堂所学, 提高学习质量
在物理课堂教学中, 做的实验要和课堂讲授的知识点紧密结合, 使学生通过小实验验证了课堂所学知识, 并运用物理知识解决实际问题, 这就加深了对物理知识的理解和记忆, 提高了学习效率。
比如:在学习了力的作用是相互的知识以后, 学生对于相互作用的力的大小是相等的不一定理解, 在解决实际问题时总是会有认识误区。 这时可以让学生用两个弹簧计互拉, 发现两个弹簧测力计的示数是相等的, 认识作用力与反作用力的关系, 从而走出鸡蛋碰石头, 石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力的认识误区。
在学习了流体压强的知识以后, 学生对于流体压强与流速的关系不一定能记住, 对于生活中的飞机升力的原理也不能很好地理解与解释。 这时我们可以让学生自己动手完成“硬币跳高”小实验, 在硬币上方吹气, 发现可以跳起来。 同时让学生分组进行比赛, 看哪组跳得最高, 学生就容易发现谁吹的力更大, 吹的流速更大就跳得更高, 从而让学生很容易地掌握流体压强的知识及解释生活中的应用原理。
四、运用小实验, 提高动手能力, 培养创新精神
在苏科版教材中有很多小实验的器材需要学生自己收集废旧物品, 自己动手制作, 并且有的器材还要寻找相似的物品代替, 这就能促使学生动手、动脑, 可以激发和培养学生潜在的创新能力, 而且当实验过程中出现一些问题时, 学生也能自己动手解决, 这必然会增强学生动手能力。
比如: 学生用外面标上刻度的玻璃瓶或玻璃杯自制量筒测量体积;用雪碧瓶做成了“水火箭”来认识力的作用是相互的;用橡皮筋自制测力计来测量力的大小感受弹簧测力计的原理;用自制的水气压计测量大气压;用雪碧瓶和小玻璃瓶做成了“沉浮子”认识了沉浮条件;用水果做成水果电池, 等等。 做好这些小实验, 可以培养学生的观察思考、动手创新的能力。
一、基本概念的类比
认识一个新的物理规律, 首先要建立相应的物理概念, 许多抽象的概念往往是学生认识新的物理知识的“拦路虎”, 为帮助学生过好“概念关”, 应该充分利用类比法, 加强新旧知识的相互渗透, 以减小知识的难度, 培养学生的思维反应能力。例如, 在电场强度的教学中, 讲述电场强度E=—Fq这个物理概念与电荷所受电场力和检验电荷有无关系时, 将其与密度ρ=V—m、欧姆定律R=I—U进行类比。一个确定的物体, 它的密度是确定的, 与质量m和体积V无关;一个固定的电阻, 它的阻值R是固定的, 与电压U和电流I无关。同样, 电场强度是由电场本身性质决定的, q是放入电场中的一个检验电荷, 它所受电场力的比值, 对于一确定的电场中某一位置的电场强度的大小与检验电荷q的电量大小及所带的电性无关。这些公式ρ=V—m、R=I—U和E=—Fq, 它们均为比值定义, 公式是用来计算它们的数值大小的。将我们所学习过的基础知识、基本概念类比学习, 温故知新, 不但学习了新知识, 建立了新的概念, 同时也复习了旧知识。把新旧知识统一起来, 降低了学习难度, 大大提高了学生学习的积极性, 学生学起来更有成就感!
二、因果类比
因果类比是根据相类比的两个对象各自属性之间可能具有相同的因果关系而进行的类比。例如, 借助重力场中的因果关系, 可以类比推出静电场的一些性质。如“势能”概念, 由于重力势能比较容易讲解, 重力做功现象也容易观察, 因此, 学生容易接受重力势能的概念及它们做功的规律。重力做功与路径无关, 所以在重力场中可以引入重力势能的概念。我们把物体在重力场中具有的能叫重力势能, 重力势能的大小与物体本身的质量和所处的位置有关, 等于质点从该点移至零势能面的过程中重力所做的功, 因此确定电势能大小应先选零势能面。重力做正功, 物体的重力势能减小;重力做负功, 物体的重力势能增大。静电场力做功也与路径无关, 所以在静电场中可以引入电势能概念, 我们把带电体在电场中具有的能叫电势能, 电势能的大小与物体的带电量和所处的位置有关, 等于物体从该点移至零势能面的过程中静电场力所做的功, 因此确定电势能大小也应先选零势能面。电场力做正功, 电荷的电势能减小;电场力做负功, 电荷的电势能增大。重力势能是重力场和质点所共有的, 电势能是电场和电荷所共有的。利用类比法, 学生能较快地建立起电势能的概念, 加深对势能共性的认识。当然, 在比较共同点时, 还应该指出它们的差异。通过“类比”既加深了对新概念的理解, 也培养了学生求同思维的能力, 使知识得到了“升华”。
三、物理现象的类比
随着物理学习的不断深入, 所学的知识现象不断增多, 类比中最为明显的莫过于电场与磁场的比较。伟大的物理学家麦克斯韦说:“电和磁的实验中最明显的现象是, 处于彼此距离相当远的物体之间的相互作用。因此, 把这些现象化为科学形式的第一步就是, 确定物体之间作用力的大小和方向。”法拉第引入了电场线来描述电场, 用磁感线来形象地描述磁场。它们的相同点:都是人为假想的曲线, 不是客观存在的;疏密表示电场或磁场的强弱, 各个点的切线方向为该点的电场或磁场的方向;同一区域内任何两条电场线或磁感线不相交;曲线不是带电粒子的运动轨迹。不同点:电场线是不闭合的曲线, 它总是从正电荷或无限远处出发, 终止于负电荷或无限远处;磁感线是闭合的曲线, 在磁体外部从北极出发指向无限远处或南极, 在磁体内部又从南极指向北极。通过电场场强与磁感应强度类比、电场线与磁感线类比, 进而拓展比较电场力与磁场力 (洛伦兹力) , 层层推进, 步步提高, 不断激发学生的求知欲。通过以上的类比, 我们把电场中的知识和磁场中的知识有机联系起来, 把电现象和磁现象进行类比找到共同点、存异点, 既巩固了电场的知识, 又使学生对磁场知识有似曾相识的亲近感;既深化了教学内容, 又使之由难到易, 起到桥梁的作用。
类比法是人们认识客观世界的科学思维方法, 根据类比的“异中求同”和“同中求异”两个基本原则, 选择相类比对象中适当的方面进行类比。它的运用能有效开拓思维, 提高认识能力、创新能力, 是人类科学发现的重要思想方法之一。教学中应努力渗透这种科学思维方法教育, 提高物理教学水平, 起到真正好的教学效果, 培养出21世纪所需的人才。
参考文献
[1]李春生.物理类比方法浅谈[J].现代物理知识, 2003 (1) .
一、利用多媒体激发学生学习兴趣
托尔斯泰说过:“成功的教学需要的不是强制, 而是激发学生的兴趣。”兴趣是最好的老师, 是学生学习的强大动力。成功而有效的学习并不是在外部刺激下的被动学习, 而是发自内心地对学习的主观认可, 只有源自于学生内心的强大学习动机, 学生才会把学习当做一件愉悦的事情来完成。兴趣在学习中的重要性对于高中生来说至关重要。以往采用的“黑板+粉笔+嘴”的教学模式, 教学枯燥无味, 造成学生学习兴趣低, 教学参与度不高, 这样的教学并不能很好地顺应新课改的要求。多媒体教学集图文声像于一体, 实现了教学媒介的质的飞跃, 将黑板白字转换成了直观形象的图片、动听悦耳的音乐、斑斓绚丽的色彩与精彩生动的画面, 具有化无形为有形, 化抽象为形象, 化枯燥为生动, 化静态为动态, 化微观为宏观的特点, 能够同时刺激学生的多种感官, 实现视听结合, 这样的教学更加形象、直观, 富含趣味性, 更加符合学生的心理特点与生理特征, 可以激起学生内心强烈的学习动机与浓厚的学习兴趣, 使学生以积极的情感和态度主动而积极地参与到教学活动中来。故而在教学中我们要善于利用多媒体的巨大优势来化解教学的枯燥乏味, 增强教学趣味性, 真正实现寓教于乐, 引发学生积极的情感, 促进学生主体参与、主动思考、快乐学习。
二、利用多媒体突破教学重难点
教学重难点一直是物理教学的一大瓶颈, 突出重点, 突破难点, 加强学生的理解与掌握一直是广大教师最为关注的问题。然而, 以往的教学受传统教学手段的限制, 并不能很好地突出重点, 突破难点。多媒体的加入使得这一问题迎刃而解。
(一) 抽象概念形象演绎帮助理解
概念在整个物理知识体系中处于基础地位, 是学生学习物理知识的基础。学生只有学好物理概念, 才能更好地学习物理知识, 探索物理世界。物理概念具有很强的抽象性, 采用传统的教学方法教学, 对于以具体形象思维为主的高中生来说, 理解起来具有一定的难度。然而采用多媒体教学可以将抽象的概念寓于形象直观的事物中, 学生能从形象的事物中得到感性信息, 为学生由感性认知上升为理性认知奠定坚实的基础。如关于微观粒子, 这些物质是看不见、摸不着的, 学生理解起来非常困难, 在以往的教学中我们虽然充分利用挂图、模型等来展示这些微观粒子, 但是学生依旧很难理解这些抽象的概念。现在我们可以利用多媒体的动态效果来向学生形象直观地演示微观粒子的结构与运动, 这样就将无形的微观粒子进行宏观化, 更利于学生理解与掌握这些概念。
(二) 模拟实验室不能完成的实验
物理是一门以实验为基础的自然学科, 实验在整个物理教学体系中占有非常重要的地位。无数的概念与定理都是科学家经过无数次实验总结出来的。实验既是科学家探究物理世界的研究方法, 同时也是学生学习物理知识的重要手段。然而并不是所有的实验都可以在现实条件下完成。多媒体可以突破时间与空间的限制, 将对实验条件要求严格、缺乏实验器材、实验室难以完成、抑或是存在一定危险的实验进行直观而动态的演示, 还物理教学以本来面目, 让学生可以接触更多的实验, 在实验中来完成对知识的理解与掌握。如核能, 我们可以用多媒体来模拟核原料爆炸瞬间的巨大威力, 从而使学生对这一内容有更深的认识与理解。
三、利用多媒体扩大课堂教学容量
在以往的教学中无论是新知的讲授课, 习题的练习课, 还是复习旧知的复习课, 教师仅能依靠一块黑板、一支粉笔、一张嘴, 同时需要进行大量的板书, 这样的上课方式无疑加重了教师的教学负担。许多教师往往感叹教学时间利用率低, 这是造成传统教学课堂密度小、课堂容量低的重要原因。利用多媒体, 我们可以在课前将所要讲解的内容制作成课件, 在课上教师就不必进行繁重的板书, 只需要进行相应的操作, 便可以将教学的相关信息投于大屏幕上, 使得教师从繁重的板书书写中解脱出来, 可以为教学新知赢得更多的时间, 让教师与学生有更多的时间进行探究、交流与合作, 大大提高了课堂教学时间的利用率, 更利于扩大课堂容量、提高教学密度。但是教师在运用多媒体的过程中切忌为了单纯地追求课堂容量, 忽视学生本身的具体学情, 使得师生沦为多媒体的奴隶, 教师只是机械地操作课件, 学生只是被动地接受课件所承载的知识点, 这样就会使教师陷入“满堂电灌”, 这与传统教学中教师为中心的填鸭式教学没有本质上的区别。因此, 教师在利用多媒体时要根据课堂的具体情况来灵活调整, 使多媒体能够更好地为物理课堂教学服务, 为教师的教与学生的学服务。
四、利用多媒体培养学生思维能力
培养学生思维能力是物理学科教学的重要内容。多媒体辅助下的物理教学更具形象性, 更富有新意, 更利于激活学生的思维, 引发学生的积极思考, 培养学生物理思维能力, 提高学生创新能力。
1.培养学生思维的形象性。学生的物理思维是建立在正确的物理形象基础之上, 学生只有掌握正确的物理形象, 才能深入抓住问题的本质, 才能有所创造。计算机富有极强的表现力, 我们可以将一些物理现象与过程形象直观地再现出来, 丰富学生的想象, 从而使学生获取更多直观信息, 进而达到本质理解。
2.培养学生思维的主动性。我们可以利用多媒体的动态效果形象直观地呈现教学内容, 引起学生的关注与参与, 让学生自觉地发现问题, 从而培养学生思维的主动性。
3.培养学生思维的求异性。多媒体具有很强的表现效果, 我们可以利用多媒体从多个角度、多个侧面来向学生展现相关的物理现象与物理信息, 这样更利于学生多角度进行观察与思考, 从而培养学生思维的求异性。
《生活中的透镜》这节课的学习目标是在前面第一节学习了透镜的基础上,进一步来了解透镜在生活中的基本应用,通过找照相机、投影仪、放大镜的成像特点,使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识,为下节课探究凸透镜成像规律作好铺垫。在这节课我是这样设计“玩”的思路的:
一、在“玩”中设置情境,提出问题
我理解的情境,是将呆板枯燥的课程知识转化为鲜活的生命形态的一个重要载体。情境的创设最好能达成以下三个目标,即:引发学生的问题意识、激活探究的积极情感、提供学习的智力背景。本节课的导入,我设计了一个小魔术,用到的道具是一个普通的节能灯(灯上有图案)和上节课学习的凸透镜,在天花板上成像,移动凸透镜的位置,让像的大小发生变化。这个小魔术的设计,不仅激起了学生急于探究成像原因的欲望,也为后边研究照相机和投影仪的成像原理和特点奠定了基础。
课堂中的“玩”绝不可仅仅局限于激发兴趣,搞气氛,只有在玩的过程中关注了那些对学生而言富有现实意义的同时又与教学内容有关联的问题事实,引发了学生的问题意识,诱发了学生的探究潜力,才称得上高明的“玩家”。
二、在“玩”中实验探究,解决问题
物理课堂重在培养学生的自主学习能力,本节课的三大板块,照相机、投影仪、放大镜,我都是让学生通过小组实验,在活动中,自己去观察得出它们的成像特点。照相机这个板块我设计了三个环节:自主学习、交流展示、合作探究。在自主学习环节,我给学生一个观察和独立思考的时间,老师只在其中起到一个点拨和帮助的作用,比如,提出引导性问题:它相当于我们学习的哪个光学元件?目的是让学生加深对镜头的直观印象,知道它实际上是一个凸透镜;提出观察时的注意事项:温馨提示等等。交流展示环节,教师也是在学生交流的基础上利用多媒体动画进行补充完善。合作探究环节,我给学生创造了两个“玩”的机会;活动一:让学生自己动手制作一个模型照相机;活动二,用模拟照相机探究成像特点,为让学生有目的、有方向地去探究,我从不同的层次提出了两个要求,第一个要求只让学生能通过自制的模拟相机找出像的特点,体验物理知识产生的过程,并培养学生的观察能力,达到本节课的基本目标。第二个要求,是给组内的模特照全身照、半身照,并通过谈活动体会的方式来找到调节像大小的方法。第一个活动,培养了学生的动手能力,使学生体验到了成功的喜悦,对照相机的构造和像的位置有了更直观和深刻的印象。第二个活动,学生不仅体会到了用自己制作的相机拍照的乐趣,同时在体验中掌握了照相机成像特点这一基本目标,突破了凸透镜成像这部分调物距和像距的这个难点问题,深化了凸透镜成像的内涵,培养了学生探究问题的能力,教学效果比较好。
孩子们喜欢“玩”,是因为“玩”可以自己动手倾情投入,而物理学科正是一个需要自主创造动手体验的学科,因此将“玩”与物理学科的探究过程结合在一起实在可以是很自然的事。
三、在“玩中”梳理反思,深化问题
活跃的课堂气氛,多样的合作形式,最终必须归结到学生对知识的理解与提升上。以前我在学案设计中,每一个环节后边都跟有表格,以便学生及时进行梳理归纳和反思总结,目的是让学生在自我沉淀的过程中,达到知识内化,能力提升。
而本节课突破实像和虚像这个难点时,通过分析形成原因,从本质上区分了它们之后,我又让学生把学过的像都归纳在一起,通过这些例子的对比、分类,再次对实像和虚像有了更深层次的理解,梳理深化之后,我又顺势设置了一个小游戏,让学生利用教具:灯和凸透镜,在墙上把照相机、投影仪和放大镜的成像原理一一展示出来。“玩”,还可以帮助我们巩固检测本节的内容,使学生对凸透镜成像有更深的感性认识,为下一节理论上探究凸透镜成像规律奠定了基础,总结和深化本节知识。
