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談自行設(shè)計物理演示實驗的原則
自行設(shè)計演示實驗，這是物理教師要教好物理課應有的素質(zhì)，也是當前物理教學改革的重要課題。
1．科學性要強
演示實驗復現(xiàn)的物理現(xiàn)象要力求真實、正確、符合科學，例如，用大型示教用電流計演示LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流時，看到電流計指針來回擺動，于是就解釋說振蕩回路產(chǎn)生了振蕩電流，這是不材學的。因為一般情況下LC回路振蕩頻率很高，電流計指針根本來不及擺動。指針的擺動實際上是瞬間電流作用的結(jié)果。
如果用示波器來觀察振蕩電流波形，既形象又科學。
物理實驗的誤差是難免的，但不能為了避免誤差而拼湊數(shù)據(jù)，欺騙學生，也不能把任何不正確的實驗結(jié)果都歸結(jié)于誤差而了結(jié)，要很好地分析誤差產(chǎn)生的原因，要盡量減少誤差。例如在演示萘的熔解和凝固時，實驗測得案的熔點常常不是80℃或不是保持80℃不變。原因是什么呢？反復實驗后發(fā)現(xiàn)有以下四個原因：（1）煤油溫度計不夠準確，用水銀溫度計較為難確；（2）萘粉要純，如化學純萘粉；（3）酒精燈加熱要緩慢均勻，使杯中水溫與試管中萘粉溫度差不超過3℃；（4）攪拌器攪拌萘粉要認真、細致，使萘粉受熱均勻。
2．結(jié)構(gòu)；操作要簡單
結(jié)構(gòu)復雜、操作繁瑣的演示實驗；很容易分散學生的注意力。所以演示儀器只要效果明顯，不失科學性，那么越簡單越好。
3．可見度要高
演示實驗一定要使班上每一位學生都能清楚地看到所演示的現(xiàn)象，如靈敏驗電器，演示時“靈”而不“顯”。如果把金屬箔做得太大,則會“顯”而不“靈”。
因此，我采用了燈光反射原理，在驗電器后方裝上兩只燈泡，達到了演示現(xiàn)象明顯清楚可見度大的效果。又如，演示液體的熱脹冷縮時，水中滴幾滴紅墨水，燒瓶上方的玻璃管中插入一根鐵絲，就可以大大增加可見度。
4．目的性要明確
教師應根據(jù)教學目的策劃設(shè)計演示實驗。有些現(xiàn)象學生比較陌生，抱有懷疑態(tài)度。如電磁波的傳播是不需要媒質(zhì)的，對此，學生不是堅信不移的，我們便通過實驗證實。在一只玻璃鐘罩內(nèi)放一只小型訊號發(fā)生器，在外面用一架收音機來接收，可以聽到訊號聲。把鐘罩內(nèi)的空氣抽去不影響收音機的正常接收，但是如果換了一臺鬧鐘，當鐘罩內(nèi)的空氣抽去后就聽不到聲音了。這說明了聲音的傳播需要媒質(zhì)，而電滋波的傳播不需要媒質(zhì)。
有時還要通過演示實驗來幫助學生建立新的概念。如在講到電磁波接收中的電諧振這個概念時，教師僅用“電學中的共振現(xiàn)象叫電諧振”一句話來說明，學生仍無法理解，因為缺乏感性認識。我們便用甲乙兩個大小相同的萊頓瓶分別和矩形線圈組成LC振蕩電路，甲萊頓瓶兩極跟起電機或高壓感應圈相接作為發(fā)射電路，乙萊頓瓶線圈兩端跟氖管相接作為接收電路，當乙萊頓瓶線圈跟甲萊頓瓶線圈平行且大小差不多時氖管發(fā)光最亮。這個現(xiàn)象說明接收電路的固有頻率與外界電磁波頻率相同時，接收電路中振蕩電流最強，這就是電諧振現(xiàn)象。
5．成功率要高
只有成功的演示實驗才能幫助教師順利完成教學任務。例如演示靜電實驗一 般比較困難，其原因是靜電“壓高量少”，由于靜電壓高，使通常用的絕緣體在高壓下成了導體，因靜電量少，電荷很快會“漏掉”，特別是天氣潮濕就更容易“漏掉”。分析了上述原因，我制作了一個全天候靜電實驗箱，形狀像演示用示教電流表，前面板用玻璃，以觀察實驗現(xiàn)象，其它面板用木板做。實驗箱分三層，底層裝有兩個涂黑的串聯(lián)的100W燈泡作為烘干用的熱源，中間層貯放靜電實驗器材，如玻璃棒、橡膠棒、毛皮、絲綢等。頂層安裝驗電器，固定驗電器金屬桿的面板要用絕緣性能好的材料，如有機玻璃，其它隔層板用鐵絲網(wǎng)，便于從下到上烘干箱內(nèi)的“濕氣”,?此實驗箱經(jīng)多年使用，在任何惡劣天氣下，都能一用就“靈”。
6．現(xiàn)象要明顯
7．現(xiàn)象要直觀形象
直觀形象的演示實驗真可謂“千言萬語說不清，一看實驗就分明”。例如，懸掛在支架上的重物，其重力對桿的作用，單憑老師講解，學生都感到難懂。我們便將斜桿上端系一根橡皮繩，用圖釘釘在黑板上，橫桿的左端頂住一氣球，掛上重物，就可看到橡皮繩被拉長氣球被壓扁。如圖所示。學生看了這種直觀形象的實驗后，就立刻明白力Ｆ對斜桿的拉伸作用，對橫桿的壓縮作用，便能很快將下按圖中所示進行分解。
8．演示時間要適度
演示實驗應在幾分鐘內(nèi)完成，時間過長會分散學生注意力，影響課堂教學。
如演示液體熱脹冷縮，按課本上的設(shè)計，用酒精燈將一滿燒瓶的冷水燒熱看到瓶塞上方玻璃管內(nèi)液面上升的情況，需要10多分鐘。用小試管代替燒瓶，水里滴入幾滴紅墨水，在試管塞上插入細玻璃管，管內(nèi)插入鐵絲，管內(nèi)空氣柱就變的更細，液面上升情況就更明顯，用酒精燈加熱小試管，一分鐘內(nèi)就可明顯看到液面上升。
又如演示萘的熔解與凝固，用78℃左右的熱水就可以加速實驗過程，大大縮短實驗時間。
9．要有趣味，富有魅力
生動有趣，富有魅力的演示實驗容易激起學生的學習興趣和求知欲。如演示大氣壓實驗，可補充“酒瓶吞蛋”實驗。把煮熟的雞蛋去皮，放在一旁備用，取一個普通的開口啤酒瓶，將一燃燒著的細紙條迅速塞入瓶中，再馬上將雞蛋的小頭朝下立在瓶口上，隨著火的熄滅和白煙升起啤酒瓶將把雞蛋吞進“肚子”里。
接著舉例針炙“拔火罐去風”的原理，學生會感到學習物理其樂無窮。又如演示光的色散時，讓學生自制水三棱鏡，用三塊長方形平玻璃固定成三棱鏡狀，將灌滿水的無色薄塑料袋塞入其中。用這種水三棱鏡觀察光的色散現(xiàn)象，可以看到非常美麗的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各種色光，這就顯示了實驗的魅力。
10．要力求現(xiàn)象驚奇
驚奇的演示實驗不但能高度吸引學生注意力，而且能促使學生深思。如演示大氣壓作用的小試管沿大試管上升實驗。用一根較細的試管放在一根粗細適當?shù)难b滿水的試管內(nèi)，將試管倒翩過來，口向下，學生意外地看到，水向下流，小試管不是落下而是上升了。這個現(xiàn)象大大出乎學生意料之外，使課堂氣氛頓時活躍起來，不要教師多講，他們就立即產(chǎn)生強烈的求知欲。又如，演示液體壓強跟流速的關(guān)系時，可將一根蠟燭點好，拿一個5×7平方厘米的硬紙板擋在蠟燭前3至5厘米處，讓學生用力向被紙擋住的蠟燭吹氣，蠟燭不但不向氣流方向偏斜，反而偏向相反的方向，越用力吹氣火焰就越向相反方向偏，學生對此感到十分驚奇，急欲探其究竟，教師再講解流體壓強跟流速的關(guān)系，就有水到渠成之效。
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