中考物理实验教学交流二.ppt

1、五.结束语二二.实验开发实验开发方法（途径）：仪器设计要求：内容多，讲座时间短，另僻蹊径，分传统与DIS两主线介绍，抛砖引玉，仅供参考。实验实验四四.DISDIS1、简介DIS2、结合研究性学习，指导研究3、老师共研系列沈倩倩赛课获省特等奖一一.引言引言2、将开发的实验与课外活动结合3、经典实验的仪器制作系列4、几则实用实验技能1、聚焦一课 结合赛课以小实验为主(19个供选)以大实验为主，随堂为辅叶阿棉周妤婷赛课获省一等奖传统实验三三.讲课思路2.仪器配备现状仪器配备现状 目前，学校实验室已有仪器是按照教育部教学仪器研究所颁发的中学理科教学仪器配备目录配备的，尽管新目录有作一些新的修订，但是依

2、旧满足不了新课程背景下数量繁多、形式多变、探究性的实验教学的要求。我们在实验教学中要想方设法开发实验室外的课程资源用来作实验材料。1.1.新课标指出新课标指出 “使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切感受到身边的物理。感受到科学和社会，科学和日常生活的关系”。一一.引言引言1.1.科学地利用以及科学地利用以及改造现有仪器改造现有仪器3.3.教师研究疑难实验，自制教具教师研究疑难实验，自制教具2.2.开发实验室外开发实验室外的课程资源的课程资源二二.实实验验资资源源开开发发方方法法 实验仪器设计要求实验仪器设计要求 1科学性强 2.选取方便，价格低廉

3、 3结构、操作简单 4可见度高 5成功率高 6演示时间适度 7要有趣味，富有魅力 8安全性好上课以小实验为主自己设计实验探究方案，最终获省一等奖。三、传统实验的开发三、传统实验的开发聚焦一课结合赛课介绍实验资源开发介绍实验资源开发1.1.开发一系列小实验，老师上课可选用。小实验小实验价廉、亲切、简单明了，易于揭示科学本质特征。魅力成本低，智慧、内涵、教育价值不低。方法：平行地竖放两张纸，用微音气泵的吹气管向它们中间吹气，两张纸会贴近，如图所示。这是由于两张纸中间流速大，压强小；纸外侧气流流速慢，压强大，纸被空气从压强大的地方推向压强小的地方，所以两张纸会相互贴近。【1 1】两张纸会贴近两张纸会

4、贴近 方法：如图所示，用嘴在笔壳的一端吹气，根据伯努利原理，在笔芯管上方会形成一股高速气流，气流越大，局部压强越小，瓶内水受大气压强作用，会自动沿笔芯管抽上来，这股被抽上来的细流，遇到笔壳吹来的气流被打散形成雾状小水滴飞开，形成喷雾。演示时，离演示台远一点的同学可能看不见喷雾，为了提离演示台远一点的同学可能看不见喷雾，为了提高演示的可见度，我们可将喷雾喷在黑板的一边上，黑板会湿高演示的可见度，我们可将喷雾喷在黑板的一边上，黑板会湿了一小块，后面同学就看见了了一小块，后面同学就看见了！【2 2】简易喷雾器简易喷雾器【3 3】器材：器材：手推式喷雾器（生活用具，如图所示）手推式喷雾器（生活用具，如

5、图所示）方法：方法：手推式喷雾器的零部件一般都是塑料制品，手推式喷雾器的零部件一般都是塑料制品，演示时可以把零演示时可以把零部件拆下让学生认识其作用，从而理解其工作原理。部件拆下让学生认识其作用，从而理解其工作原理。原理：原理：当压入活塞时，圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔当压入活塞时，圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔A A以很大以很大的速度流出，因此小孔附近的空气压强小于大气压强，于是容器的速度流出，因此小孔附近的空气压强小于大气压强，于是容器E E内的药液面上的空气压强近使药液从小孔下方的内的药液面上的空气压强近使药液从小孔下方的B B管内上升，到管内上升，到小孔小孔A A附近时，被空气流冲散

6、成雾状喷出。附近时，被空气流冲散成雾状喷出。说明：在同一管道中，流速越大的地方，压强越低；流速越小的地方，压强越高。这就定性地验证了运动流体的压强随流速的改变而改变。仪器介绍：现在还没配备此仪器。它是玻璃制品，如果要仿造自制，可以找些口径不一的有机玻璃管或透明塑料管，选取适当的长度，用玻璃胶粘一下就行了。【4 4】验证运动流体的压强随流速的改变而改变验证运动流体的压强随流速的改变而改变 实物图实物图示意图示意图【5 5】方法：把流速压强演示器和橡胶管组装成如图乙所示，在U形管里注入红水，用微音气泵的吹气管往流速压强演示器的小管端吹入空气（如图中箭头所示），右边的水柱高，即小管中气流的压强比大管

7、中压强小。反之，若往大管端吹入空气，依然是左边的水柱低，右边的水柱高。这表明了流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，即说明了流体运动的速度越快，压强越小，速度越慢而压强越大。实物图示示意意图图装装置置图图【6 6】塑料管吸碎纸【7】塑料管吸乒乓球吸桌面碎纸吸桌面碎纸吸乒乓球方法：如图甲所示装置，增减方法：如图甲所示装置，增减50g50g钩码（或砝码），使机翼悬挂在空中，处于随钩码（或砝码），使机翼悬挂在空中，处于随遇平衡状态，并使机翼底面处于水平状态。然后，手抓微音气泵的吹气管，沿水平遇平衡状态，并使机翼底面处于水平状态。然后，手抓微音气泵的吹气管，沿水平方向对机翼吹气，这时可观察到方向对机

8、翼吹气，这时可观察到机翼模型会上升机翼模型会上升。其原理：机翼上方流线密，流速。其原理：机翼上方流线密，流速大，下方的流线疏，流速小，由伯努利方程可知，机翼上方的压强小，下方压强大，大，下方的流线疏，流速小，由伯努利方程可知，机翼上方的压强小，下方压强大，这使得机翼有向上的升力（如图丙所示）。如果这使得机翼有向上的升力（如图丙所示）。如果把机翼倒反过来，凸起面向下把机翼倒反过来，凸起面向下，同样沿水平方向吹气，机翼就同样沿水平方向吹气，机翼就向下运动向下运动。图乙所示的方法，用两根线把机翼悬挂在铁架台的外伸横杆上，手抓微音气泵图乙所示的方法，用两根线把机翼悬挂在铁架台的外伸横杆上，手抓微音气泵

9、的吹气管，使气流从机翼的前方（左边）流向后方（右边），就能看出的吹气管，使气流从机翼的前方（左边）流向后方（右边），就能看出机翼凸起的机翼凸起的一面向前摆起一面向前摆起一个较大的角度，直观地说明机翼运动。一个较大的角度，直观地说明机翼运动。图图图【8 8】机翼升力演示机翼升力演示 吹气支架机机翼翼模模型型滑轮图甲图甲【9】机翼模型机翼模型局部图片吹气吹气机机翼翼上上升勾码勾码支支架架【10】方法：用一手指头堵住流线演示器的出水口，另一手将清水倒在流线演示器上方的两个水槽，使之快满，接着用滴定管滴几滴红墨水在其中的一个水槽中，使槽里的清水变为红水，然后放开手指使水从出水口流出。这时，透过流线演示

10、器的玻璃面可见：许多疏密不一的红色流线，从流线的分布可知流速的大小，即玻璃面的上下两部分面积大，流线疏，流速小，中间部分的两边流线密，流速大，如图乙所示。橡皮玻璃出水口水槽【11】方法：实验装置如图所示，两球的悬挂距离可约14cm，用纸皮或书本挡在两个乒乓球的背后，使之相切，然后用微音气泵的吹气管向两球中间吹气，两球就会贴近。注意：若没有用纸皮或书本挡球，由于所吹的气流量大，乒乓球质量小，球会被吹到前方，位置不稳定，故会影响实验效果。【12】风吹门门开着风吹门合微音气泵生活现象：生活现象：风从走廊吹过，走廊边的窗帘被往外吸去。人在站台等火车要在安全线安全线外。安全线外安全线外等火车等火车【13

11、】器材：漏斗，乒乓球，微音气泵DC-3A型。方法：打开微音气泵开关，把一个乒乓球放置漏斗中间，一手抓住漏斗，另一手抓住微音气泵的吹气管，用气泵的吹气管给漏斗吹气（虽然气泵的气管比漏斗的进气管大很多，但这并不影响演示效果），乒乓球就会贴在漏斗上不被吹走，如图甲所示。把漏斗的开口朝下，可见乒乓球仍贴在漏斗上不掉下来，如图乙所示。气泵乒乓球【14】方法：实验装置如图所示，打开水龙头，让一股细水流从漏斗 的喇叭口流出，将乒乓球放进漏斗的喇叭口中，观察到：乒乓球被牢牢地“吸”在漏斗的喇叭口内。水流为何冲不走漏斗内的乒乓球？水流为何冲不走漏斗内的乒乓球？由于水流经漏斗的颈部流入喇叭口时，截面积迅速增大，流

12、速立即变小，根据伯努利原理，在同一管道中，流速大的地方其压强比流速小的地方要小。可见，乒乓球下方水流压强要远大于其上方水流的压强，这就给乒乓球施加一个向上的压力，再加上外部大气压的作用，就足以支持乒乓球停留在喇叭口的底部而不被水流冲走。【15】为何水流对乒乓球有吸引力呢？为何水流对乒乓球有吸引力呢？这主要是压强差造成的，由于高速水流的压强比它四周大气的压强要小得多，乒乓球受大气压的推力靠近水流，似乎水流具有吸引力一般。水压越大，水速越快，其吸引力的效应也就越明显。水柱冲瓶盖缝水柱冲瓶盖缝瓶盖合拢瓶盖合拢【1717】水柱冲水柱冲 瓶盖缝瓶盖缝【16】吹硬币硬币硬币飞起硬币飞起硬币嘴吹硬币嘴吹硬币

13、流速与压强示意图稳定性要好，即效果要好，可以使用DC-2B型的微音气泵。因为此仪器配有控制吹气量调节旋钮，我们只要把气量调到最小，这时两球就能长时间地被气流顶在空中旋转并且上下飘动。假如能用彩笔在乒乓球身上画上几道色彩，犹如彩袍，其舞姿会更婀娜多姿，令实验者（学生）喝彩叫绝！【1818】气流顶球气流顶球【1919】水流顶球水流顶球 上课以大实验为主，随堂为辅 以以“探究凸透镜成像的规律探究凸透镜成像的规律”这课为例这课为例【】演示演示实验实验：“凸透镜对光线的会聚作用”实验器材：光具座、大凸透镜、超声波雾化器（雾气要浓）等。研究创新学习水雾电影成像方法，研究演示实验自制随堂实验仪器创新目的：提

14、高传统方法的实验效果。创新点：创新点：教材、以及以往大多数教师都是用激光演示凸透镜对光线的会聚。本实验先让灯泡通过一个凸透镜产生柱状平行光，再让学生观察柱状平行光通过凸透镜的会聚作用后产生的光锥光锥，用超声波雾化器喷雾显示平行光通过凸透镜的光路（如上图所示）。通过对光锥的观察，使学生直观地认识到凸透镜的会聚作用，而不停留在平面上的平行线相交。超声波雾化器超声波雾化器雾气出口光路图光路图创新点：创新点：探究凸透镜成像这一环节，是本节课的重点和难点，学生很难建立“物-镜-像”三者的成像模型。所以我们自制了教学用具“照相机”，利用厨房排气塑料软管的伸缩性来调节像距，用毛玻璃作为光屏（如上图所示）。让

15、学生用这个“照相机”“拍下”校园内的景色，同时学习调节清晰的像。学生其乐融融，不但达到教学目标，还把学生的积极性充分调动起来。示意图凸透镜凸透镜塑料软管塑料软管毛玻毛玻璃璃【】照相机模型照相机模型实物图凸透镜凸透镜塑料软管塑料软管毛玻璃毛玻璃2.把开发的实验用于课外活动把开发的实验用于课外活动制作展板，设计问题，实验探究，自主进行制作展板，设计问题，实验探究，自主进行 玩在其中，乐在其中，学在其中集集互动性互动性 趣味性趣味性 知识性知识性于一体于一体气流顶球气流顶球气流顶双球 气球气球节目展板展板展板乒乓球乒乓球展板展板乒乓球乒乓球节目问题思考与探究节目问题思考与探究气压的变化对物体的作用力

16、；空气浮力的工作原理；伯努利原理在气体中的应用。知识运用知识运用实验证明：压力的作用效果不仅与压力大小有关，还与受力面积的大小有关。鸡蛋上下的海绵、木板都是为了增大鸡蛋的受力面积，从而减小压力对鸡蛋的作用效果，也是减小鸡蛋受到的压强。踩蛋表演踩蛋表演 试试看，谁 踩蛋蛋不破，谁就能获得一份奖品。发射水火箭发射水火箭电风车实验电风车实验太阳能发电太阳能发电游园场面游园场面 活动六大特点活动六大特点科学性好科学性好 群众性广群众性广趣味性浓趣味性浓 实践性强实践性强自主性活自主性活 娱乐性高娱乐性高科技教育题材系列 科技游园活动 福建省同安一中校本课程之一具有理化生学科特点具有理化生学科特点主编：

17、吴亿年出版将游园活动的内容汇编成书将游园活动的内容汇编成书 这是书的封面这是书的封面电流电压实验演示仪斜面演示实验白光的分解与合成实验改进研究背景研究背景：二十多年来，初中物理第二册无论是旧教材还是新教材，有关电压的介绍都是运用类比的方法，即通过水流和电流实验进行类比。首先，说明水流形成的原因是由于管中存在水压，要维持水流需要水源，这就需要用抽水机抽水，以保证水压的存在；然后，说明电路中当电源接通后，能使导体中的自由电荷定向移动而形成电流并维持其存在是因为电源两端存在电压。这说明要在电路产生电流必须有电压存在，电源是产生电压并维持电流的源泉。但是，目前教育部现行的中学理科教学仪器配备目录还没有

18、配备有关“电压概念教学”仪器。仪器用途仪器用途：演示理解电流的形成和电压概念实物图实物图仪器特点：水轮大，转动灵活；模拟电荷移动的小灯泡闪亮耀眼，跑动清晰。水压是水流形成的原因，电压则是电流形成的原因 水路水流水压水阻水流的形成水流推动水轮做功抽水机作用水轮(快慢)阀门电路电流电压电阻电流的形成电流做功电源作用用电器（亮暗）负载控制旋钮 伽利略斜面实验伽利略斜面实验（简单的实验，原汁原味，初二、高一老师喜欢用它做演示实验）实验器材实验器材：三棱镜（J2511型）2个，投影器（幻灯机）1台，薄硬纸实验方法：1、投影器放在教室学生桌前排边。2、把已制作好的“狭缝硬纸板”放置于投影器的“书写台面”。

19、3、将三棱镜（带着支架）倒放在“狭缝硬纸板”中间，并且使一条棱边置靠 在狭缝的边缘。4、打开投影器的电源开关，调大投影器光源的亮度，使白光通过狭缝照射 到三棱镜上，经过三棱镜折射后，发生色散，转动三棱镜，调整白光的 入射角度，使彩色光带呈现在教室黑板一侧的墙上方，并且达到最清晰 为止。若投影器放置在前面离墙壁2.42.7m远时，彩色光带可以调在 3040cm长。从而得出，白光经过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光。现改进的装置现改进的装置制作狭缝硬纸板：（1）薄硬纸板大小必须能把投影器的“书写台面”遮住，若没有大片的薄硬纸板，可以由几张小的硬纸板粘拼起来用之；（2）在已选好

20、的薄硬纸板中间割一道狭缝，大小2mm8080mm。原配套的装置原配套的装置光的色散实验光的色散实验 三棱镜光源使用使用“空气压缩引火仪空气压缩引火仪”的几点体会的几点体会 声音的传播简易处理方法：（1）用有机玻璃棒与尼绒袜摩擦带电后，接触玻璃圆盘面的箔片，使箔片先带有电荷，再摇动起电机试试能否起电。若再不行，就一边顺时针摇动起电机摇把，一边将带电后的有机玻璃棒接触连接电刷这一端的杆，这时放电球间将出现火花，并伴有爆裂声。（2）天气潮湿时，起电机可以放在阳光下晒一晒，去掉潮气。若放在烘干箱烘烤，只能一会儿，并且人要在旁边观看，否则温度过高时塑料易变形。烘烤时，烘干箱的门要半开着，才能使里面的水气

21、往外散发。若方法（1）不行,可以和方法（2）互相结合进行试试看。自制烘干箱 （1）每次实验前，首先要把气筒内残渣清理干净，可用一根细竹棍将残渣掏出。其次，检查活塞是否漏气，不能有漏气现象。活塞由橡胶圈组成，若会漏气，可稍涂适量凡士林或黄油，加强密封性，切忌多多益善。（2）实验时，取跟黄豆一样大的硝化棉一小团，将之抓松散些，然后用一根细竹棍将之塞进气筒底。这样，实验既节约硝化棉，效果又好。（3）用手掌打压活塞柄的顶端时，用力用手掌打压活塞柄的顶端时，用力下压要快，但不要过猛，下压要快，但不要过猛，力度要掌力度要掌握握在刚好使活塞下端到达压缩气筒底部就在刚好使活塞下端到达压缩气筒底部就好。好。掌握

22、好力度掌握好力度对确保实验成功，以及仪对确保实验成功，以及仪器不被损坏器不被损坏至关重要至关重要。（4）欲重复实验前，要将气筒内废气排除。（6）平时收藏“空气压缩引火仪”时，橡胶圈要涂一些凡士林或黄油，以防老化。使用使用“空气压缩空气压缩引引 火仪火仪”的几点体的几点体会会 技能：实验时“如何敲音叉”，“音箱音箱如何拿、放如何拿、放”，“小球的选择、悬吊”，“音箱怎样相对”等问题是相当讲究的，不能随便的。注意：做好本实验的关键是音叉在共鸣箱上要插紧，两共鸣箱的距离要适当近一些，注意不要使两共鸣箱相碰撞，操作的动作要迅速。原理：左边音叉振动发声时，会引起周围空气跟着振动，使周围的空气一会儿变密，

23、一会儿变疏，形成疏密相间的状态，声波通过空气传到右边的音叉，引起音叉振动，从而弹起兵乓球。音叉声音的传播声音的传播 实验：“敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并把泡沫塑料球弹起”，装置如图。采集器采集器 计算机软件计算机软件 DIS 各种传感器各种传感器 Digital Information System四.DISDIS实验实验传感器传感器力、热、力、热、声、光、声、光、电、磁、电、磁、原子物理原子物理数据采集器数据采集器 将传感器感将传感器感受的物理物理量受的物理物理量数字化，供计算数字化，供计算机即时处理。机即时处理。1.1.简介简介DISDISF 软件软件 数据采集数据采集

24、数据处理数据处理 将传感器输出的模拟信号转换成将传感器输出的模拟信号转换成数数 字信号，送入计算机进行处理。字信号，送入计算机进行处理。数据采集数据采集器器 数字信号数字信号 计算机计算机 传感器传感器 非电信号非电信号 各类信息各类信息 将各类信息转换将各类信息转换 成成模拟电信号模拟电信号 工作流程：变不可见为可见！变定性为定量！安培力探究实验仪安培力探究实验仪 用途：全面用途：全面直观直观定量定量简便探究简便探究F F=BILSinBILSin2.结合研究性学习，指导学生研究示意图实物装置图研制背景研制背景生产生活中广泛应用广泛应用，高中物理重点内容重点内容。实验室中没有没有直观精确、全

25、面定量的直观精确、全面定量的配套仪器配套仪器。普遍存在同学死背公式同学死背公式的现象。国内外研究现状国内外研究现状：定性多，定量少，不直观、不全面定性多，定量少，不直观、不全面。条 件探究内容相关系数R2实验一BIF=0 最小实验二BIF=BIL最大实验三B,L,不变FI0.9998实验四B,I,不变FL0.9999实验五I,L,不变FB0.9997实验六B,I,L不变FSin0.9943特点与创新特点与创新（一）传统的实验方法（一）传统的实验方法（弹簧秤弹簧秤）创新点）创新点 自制高灵敏弹簧秤高灵敏弹簧秤直观精确直观精确全面定量全面定量探究 自制角度定位器角度定位器精确控制精确控制夹角定量探

26、究FSinFSin（二）现代的数字化实验方法（二）现代的数字化实验方法（DISDIS）创新点）创新点 实验方法突破和创新方法突破和创新-自制平面镜反射器平面镜反射器数字化实验。数字化实验。实验手段突破和创新实验手段突破和创新-研制角度数字传感器研制角度数字传感器数字化实验。数字化实验。（三）其他创新点（三）其他创新点 自制自制五抽头线圈五抽头线圈定量探究定量探究FLFL 选择选择匀强电流磁场匀强电流磁场定量探究定量探究FBFB 整合电源、数字电流表整合电源、数字电流表简化装置，便于操作简化装置，便于操作 安装微型摄像头安装微型摄像头提高提高可见度可见度【1】【2】【3】E=ftDDn3.老师共

27、研系列感应电动势定量探究仪用途：定量探究公式仪器装置数据处理传至大屏幕【实验装置介绍】既测量了挡光片挡光时间，又触发了电压传感器测量此线段时间内的感应电动势。通过DIS数字化实验软件处理，我们就能得到一系列挡光时间对应的感应电动势的值。斜面导轨固定一线圈并将电压传感器连接于两端，线圈两端电压可由电压传感器读出。将通电螺线管和挡光片安装在小车上。当通电螺线管通过线圈附近两个位置（即挡光门）时，光电门说明：2010年4月沈倩倩沈倩倩老师使用这套仪器参加省赛课获省特等奖。电压传感器门光电门数字采集器线圈螺线管小车n nn n温差电流实验器原理：将温度差转化为电能。由于高温端的热激发作用较强，此端的空

28、穴和电子浓度比低温端高，在这种载流子浓度梯度的驱动下，空穴和电子向低温扩散，从而在低温开路端形成电势差。电流传感器数字采集器打火机烧烤铁线铜线热辐射实验器 原理：热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个执着点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因而在回路中形成电流,温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶材料电流传感器数字采集器热电偶材料玻璃导电实验器玻璃在常温下是很好的绝缘体，但在高温下可以成为导体。玻璃电池玻璃电流传感器数字采集器金属线膨胀实验器金属线力传感器