浅谈自制教具在实验教学中的应用

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浅谈自制教具在实验教学中的应用

作者:刘宝全

来源:《学周刊·上旬刊》2016年第07期

摘 要:物理教师的教学工作应注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认识过程,学生经历了基本的科学探究实践,就会对思维发展产生重要的影响。 关键词:自制;实验;探究;创新

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)19-0033-02 DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.19.020

自制教具是培养学生的“探究能力”和“创新精神”的一株“常青藤”。从小培养学生的“探究能力”和“创新精神”,这样才能真正为学生步入社会“能”就业和“会”生存打下坚实的基础。 下面以“流体流速与压强的关系”为课例,具体谈一下自制教具的制作及在实验课堂中的应用。

制作材料:家用电吹风一个、自制铁架台一个、一次性纸杯两个(其中一个底部打孔)、泡沫板、饮料瓶的部分瓶体、中央开孔的厚纸板、自制塑料托盘、挂钩、红丝线、勾码等。结构:如图1所示。

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制作方法:

1.用直径27cm、厚2mm的圆形铁板和长60cm、直径10mm的圆形铁棒焊制成圆底铁架台。用长30cm、直径6mm的细铁棒弯成两个弯钩焊接在铁架台上用于固定电吹风,使其能平稳竖直放置。

2.废饮料瓶去掉底部,瓶身上端用蓝胶带缠一圈儿,在瓶口对着打两个小孔,细木棍穿过两孔(木棍中央系上红丝线,丝线下方挂有铁钩),边长8cm、厚1mm的方形红色纸板一块(中间开有圆孔,孔的直径比瓶口直径小些即可)。在塑料盘的外沿打三个小孔,用蓝皮细线穿过后固定在铁圆环上。

3.在一次性纸杯的底部用圆规和刻刀开一个孔。 使用方法:

演示实验1:泡沫板飞升实验

将边长13cm、宽10cm、高2.5cm的泡沫板放在自制铁架台的铁圈上,将底部不开孔的纸杯正放(或倒放)在泡沫板上,让纸杯距离进风口小于2cm,闭合电吹风的开关,可以观察到纸杯向上飞升,紧贴到进气口周围,但泡沫板在铁圈上没有动。

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换用底部开孔的纸杯作对比实验,发现无论纸杯正放还是倒放,闭合电吹风的开关,泡沫板和纸杯都一起向上飞升。

为什么会出现这种现象呢?分析原因如下:用底部无孔的纸杯做实验,电吹风工作时,纸杯和进气口之间的空气迅速流动,气体流速较大,压强较小;纸杯周围气体流速较小,压强较大。压强差的存在,产生了向上的压力,使纸杯紧贴到电吹风进气口。

换用底部开孔的纸杯实验时,纸杯和放在它下面的泡沫板之间有间隙。电吹风工作时,纸杯和电吹风进气口之间的空气会迅速流动,空气还会通过纸杯与泡沫板的间隙迅速流动,使泡沫板上方的压强比它周围的压强小,出现压强差,产生了向上的压力,使纸杯和泡沫板一起向上飞升。

演示实验2:勾码实验。

将饮料瓶瓶体开口部分紧贴电吹风进风口,在红丝线下方的铁钩上挂塑料托盘。闭合电吹风低速开关,挂有塑料托盘的瓶体紧贴进气口下方,向托盘内加勾码,观察发现加到第2个勾码时,饮料瓶和托盘会一起掉下来.闭合电吹风高速开关,向托盘内重新加勾码,观察发现加到第3个勾码时,饮料瓶和托盘一起掉了下来。

在饮料瓶瓶口处,放置中间带孔的红色纸挡板一块,分别闭合电吹风低速开关、高速开关,再进行对比观察。发现放置带孔的纸挡板,闭合低速开关,向托盘内需要加到第4个勾码时,饮料瓶和托盘才会一起掉下来;闭合高速开关,需要向托盘内加到第7个勾码时,饮料瓶和托盘才会一起掉下来。

为什么会出现这种现象呢?分析原因如下。

1.在其他条件都不变,只改变电吹风中电机的转速。闭合低速开关,电机转速较小,饮料瓶中气体流速较小,压强较大,瓶体内外压强差较小,产生向上的压力较小,当放到第2个勾码时,2个勾码、托盘及瓶身的重力的合力比向上的压力大,所以饮料瓶和托盘一起掉下;闭合高速开关,电机转速较大,饮料瓶中气体流速较大,压强较小,瓶体内外压强差较大,产生向上的压力较大,所以当放到第3个勾码时,3个勾码、托盘及瓶身的重力的合力比向上的压力大,饮料瓶和托盘一起掉下来。

2.在其他条件都不变,只改变进气口的大小。闭合低速开关,在瓶口没有放置带孔的纸挡板时,当放到第2个勾码时,2个勾码、托盘及瓶身的重力的合力比向上的压力大,所以饮料瓶和托盘一起掉下来;在瓶口放置带孔的纸挡板时,进气口会变小,瓶内气体流速变得更大,瓶内压强更小,瓶体内外压强差变得更大,产生向上的压力更大,所以放置带孔的纸挡板后,向托盘内加到第4个勾码时,4个勾码、托盘及瓶身的重力的合力比向上的压力大,饮料瓶和托盘一起掉下来。闭合高速开关,道理同上。 装置特点:

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