浅析初中物理实验教具的改进

浅析初中物理实验教具的改进

◆胡家斌贵州省黔西南州兴义一中562400

摘要:作者针对初中物理实验教具的改进做了一些理论和实践的探讨,并对初中物理实验教具的改进进行了全面的介绍。

关键词:初中物理实验教具改进

物理学的基础是实验,物理的教学也离不开实验。尤其是在初中物理教学中,实验教学从始至终。物理实验蕴含着丰富的物理思想和物理的教学与研究方法。初中学生的生理及心理特征决定了他们对抽象的物理概念理解困难,接受起来较弱,研究初中物理实验教学对优化物理课堂、增强教学效果,提高教学质量起着不可估量、不可替代的作用,具有重要意义。

一、对初中物理实验教具的改进

1.托里拆利大气压强计的改进

在测定大气压强的实验中,现有的水银气压计下面有很小的水银槽,竖直的玻璃管可卡在标尺一侧倾斜偏转,在标尺上刻有刻度,用来观察水银柱的高度。这些设计都是合理的,使用起来也较方便。但是难以解决的问题是水银的灌注问题。在细的玻璃管中灌注水银,即使用小漏斗,也难免水银外泻。

此外,玻璃管一端封闭,气体很难排除。管中留下气泡时会严重影响实验的准确性。

下面介绍一种新的灌注方法,也就是将原有的上端封闭的玻璃管,改为上面带有旋转式活塞的玻璃管,旋转后上端可与大气相通,关闭后成为上端封闭的玻璃管。灌注时,打开上部活塞,下端用橡皮管与装有水银的注射器相连,使管与水面成30°角,旋转活塞,将水银灌注入玻璃管中,当管内液面超过活塞后,将活塞关闭,将玻璃管倒竖起来。取下下端橡皮管,用手指堵住管口下端,倒竖在水银槽中,这样就完成了水银的灌注过程。这种方法灌注水银简单方便,水银不外泻,当实验结束时打开上端活塞,水银会自然下泻,不需将管子提出液面。

2.验证气体有质的实验的改进

原实验中新用器材是一个烧瓶,上端连接一个带阀门的玻璃管与抽气机一起使用。使用时,把它放在天平的左端,右端放砝码。称出它和空气的总质量,然后打开阀门抽出其中的气体后关闭阀门,再次称重,天平向载有砝码的一侧倾斜。证明空气是有质量的。

这套器材有以下缺点:

(1)烧瓶中气体含量较少,抽气后质量差较小,实验效果不太明显。

(2)与抽气机一起使用,比较麻烦。

(3)玻璃仪器容易损坏,造成不必要的经济损失。

为了克服以上缺点,我们可用一个带有气针且充足气的排球来代替烧瓶。使用时,将充足气的排球放在天平左盘称量,称后放出气体再次称量,可看到天平明显向砝码一侧倾斜。它具有以下优点:

(1)构成简单,使用方便。

(2)由于排球容量大,气压高,气体质量较大,实验现象非常明显。

(3)取材广泛,易于推广。有些地区也可将排球挂在杠杆的一端,放气后观察杠杆的平衡。

(4)取材于生活,极易激发学生的学习兴趣和自制实验教具的兴趣。

3.液面压强降低、水的沸点降低的实验装置的改进

该实验原有器材:三角架、酒精灯、石棉网、平底烧瓶、铁夹等。步骤为用酒精灯加热烧瓶中的液体至沸腾。

分析这套实验,有以下缺点:

(1)烧瓶倒置时,橡胶塞易脱落,导致液体外流,造成实验事故。

(2)用酒精灯加热,费时费力,课堂上使用很难掌握时间,效果差。

(3)烧瓶倒置时,颈较细,当瓶内液体重量较大时,易造成瓶颈断裂。

(4)没有标志使学生能够直观地看到水液面压强降低,沸点也随之降低。

为了解决上述问题,我设计了一套组合装置。其中增加了电热器,该设计有以下优点:

(1)这是一套完整的仪器,没有更多的闲散零件,为实验带来方便。

(2)电加热器加热时间短,性能稳定,易控制时间(3-5分钟内可达到沸点)。

(3)大玻璃容器扩大了上部空间,用冷水浇时,可使液面压强降至很低,实验成功率高。

(4)上端安装温度计,学生可通过温度计直观地看到液体沸点降低。

(5)不需倒置,安全可靠,无实验事故。

二、结论

总之,物理实验教学是实现新课标理念,达到新课标要求的重要途径,也是完成教学目标重要而有效的手段。物理实验教具的改进有助于学生掌握物理规律;有助于学生形成科学的思维;有助于学生掌握科学的方法;有助于学生各种能力的养成。

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