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《中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與自制教具的思考～》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與自制教具的思考?物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的最有效的途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和創(chuàng)造性思維的最佳途徑。物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生豐富感性知識(shí)。提高物理興趣認(rèn)識(shí)物理過程學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)技能突破難點(diǎn)。理解概念規(guī)律；形成物理圖像啟發(fā)思維，增強(qiáng)探索精神；培養(yǎng)觀察能力養(yǎng)成良好習(xí)慣，學(xué)會(huì)科學(xué)方法。演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的重要手段，它能將一些抽象的物理概念和規(guī)律形象化，還能將教師的思維方法、操作技能展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思索，使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律“事半功倍”。因此演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、教具的制作和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法是當(dāng)前中學(xué)物理教學(xué)最為
2、活躍的研宄課題。下面就如何設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)、自制教具談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。、演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與自制教具根據(jù)教學(xué)的要求，演示實(shí)驗(yàn)的類型大致可包括引入課題的演示實(shí)驗(yàn)（特點(diǎn)：引人入勝、發(fā)人深思，也可提出問題，師生互動(dòng)）、建立概念和規(guī)律的演示實(shí)驗(yàn)（特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)條件明確，觀察對(duì)象突出，演示層次分明）、應(yīng)用物理知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)（特點(diǎn)：擴(kuò)展學(xué)生的思維空間，對(duì)一些普通的物理現(xiàn)象進(jìn)行深入研宄）。因此，演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要緊扣教學(xué)內(nèi)容，突出創(chuàng)新。自制教具，能為設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)提供了良好的途徑。下面介紹幾個(gè)自制教具。1.功內(nèi)能轉(zhuǎn)換教具特點(diǎn)：設(shè)計(jì)新穎，器材簡單。制作方便，實(shí)驗(yàn)效果明顯。器材：可樂瓶，氣
3、門芯，橡皮塞，酒精，熱敏電阻，電流表，電池組，打氣筒，帶夾子的鐵架臺(tái)，導(dǎo)線若干。制作：在橡皮塞上打孔，插入氣門芯，在另一橡皮塞上打孔，插入氣門芯，并裝上熱敏電阻。原理：氣體膨脹沖開橡皮塞對(duì)外做功，瓶內(nèi)的氣體液化說明氣體的內(nèi)能減少，溫度降低。用熱敏電阻作為傳感器，通過傳感方式將瓶內(nèi)氣體的溫度變化轉(zhuǎn)變成電流的變化。利用傳感原理，利用熱敏電阻阻值的變化來說明氣體的內(nèi)能增加與減少。使用方法：實(shí)驗(yàn)1可樂瓶，帶氣門芯的橡皮塞，打氣筒，酒精，帶夾子的鐵架臺(tái)。在瓶內(nèi)倒入少量酒精，橡皮塞塞緊可樂瓶，用打氣筒打氣，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大。壓強(qiáng)增大到一定程度，橡皮塞沖出瓶口，瓶內(nèi)氣
4、體出現(xiàn)白霧狀（液化）。說明氣體膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度降低。實(shí)驗(yàn)2熱敏電阻與電源（兩節(jié)干電池），電流表（量程用lmA）組成閉合電路。將橡皮塞塞緊可樂瓶，用打氣筒打氣，電流表示數(shù)增大，氣體內(nèi)能增加。當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，電流表示數(shù)減少，氣體內(nèi)能減少。看似簡單的教具在教學(xué)中卻會(huì)收到意想不到的效果。在筆者的教學(xué)中，隨著“砰”的一聲巨響，可樂瓶內(nèi)充滿了白霧狀，學(xué)生被眼前景象深深地吸引了，臉上充滿著驚詫。實(shí)驗(yàn)2中用熱敏溫度計(jì)作為傳感器，既簡單又富有創(chuàng)造性和前瞻性。1.遠(yuǎn)距離輸電演示儀教具特點(diǎn)：取材方便，制作簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，教學(xué)效果好。器材：四根規(guī)格相同的電阻絲
5、（可用電爐絲，30Q左右），兩只規(guī)格相同的電源變壓器（可用舊的錄音機(jī)的電源變壓器，變壓比為220V/12V），金屬雙滑片，2只6V小燈泡，2只電流表，導(dǎo)線若干。制作：將元件按圖2電路安裝在示教板上，模擬高壓輸電電路，輸入端安裝升壓變壓器，輸出端安裝降壓變壓器，低壓輸電電路上裝金屬雙滑片。原理：根據(jù)P=UI，在輸入功率不變的情況下減少電能的損失，即減小電流就必須提高電壓。用高壓輸電可以減少電能的損耗。根據(jù)Q=IRt，電流減少1/n，電能損耗就減少1/n。使用方法：電源接交流6V。第一步定性實(shí)驗(yàn)，低壓輸電電路接交流6V，電阻短接，燈泡正常發(fā)光，向右移動(dòng)金屬雙
6、滑片，電阻變大，燈逐漸變暗。這說明輸電線路越長，電能損耗越大。再模擬高壓輸電電路接交流6V，結(jié)果燈泡正常發(fā)光。第二步定量實(shí)驗(yàn)，同時(shí)接通電源交流6V，再接入相同電阻，分別測(cè)出模擬高壓輸電線路和低壓輸電線路中的電流（電流表的量程分別為交流100mA和交流1A），從而根據(jù)Q=IRt，比較電能的損耗。測(cè)得數(shù)據(jù)，模擬高壓輸電線路的電流13mA，低壓輸電電路的電流2301nA,n^18,電流減少1/18，電能損耗就減少1/18。1.光電轉(zhuǎn)換教具特點(diǎn)：制作簡單，取材方便，演示效果明顯，也適用研究性學(xué)習(xí)。器材：大功率三極管一只，電流表，手電筒。制作：將大功率三極管去帽，
7、安裝在示教板上（如圖3）。原理：當(dāng)光照在PN結(jié)上時(shí)，半導(dǎo)體中便形成電子一空穴對(duì)。在光生電子一空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)中，有一部分運(yùn)動(dòng)到了PN結(jié)附近，在結(jié)內(nèi)電場(chǎng)力的作用下，光生空穴向P區(qū)移動(dòng)，使P區(qū)呈正電性；光生電子向N區(qū)移動(dòng)，使N區(qū)顯負(fù)電性。從而在P區(qū)與N區(qū)間產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)。一旦將外電路接通，在負(fù)載中就有電流流過。使用方法：將大功率三極管與電流表組成回路，用手電筒照射三極管的PN結(jié)時(shí)，產(chǎn)生的電流可達(dá)60uA左右。這也是一個(gè)運(yùn)用性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生提出：這么小的PN結(jié)在光的照射下會(huì)產(chǎn)生這么大的電流，如果做成大面積的半導(dǎo)體，在光的照射下能產(chǎn)生更大的電流嗎？的確如此。這是太陽能
8、電池的雛形。這個(gè)實(shí)驗(yàn)從另一角度證明光電的轉(zhuǎn)換。做深入的研宄：在微觀上，跟紫外線照
