谈自行设计物理演示实验的原则

自行设计演示实验，这是物理教师要教好物理课应有的素质，也是当前物理教学改革的重要课题。

1．科学性要强

演示实验复现的物理现象要力求真实、正确、符合科学，例如，用大型示教用电流计演示LC振荡电路产生振荡电流时，看到电流计指针来回摆动，于是就解释说振荡回路产生了振荡电流，这是不材学的。因为一般情况下LC回路振荡频率很高，电流计指针根本来不及摆动。指针的摆动实际上是瞬间电流作用的结果。

如果用示波器来观察振荡电流波形，既形象又科学。

物理实验的误差是难免的，但不能为了避免误差而拼凑数据，欺骗学生，也不能把任何不正确的实验结果都归结于误差而了结，要很好地分析误差产生的原因，要尽量减少误差。例如在演示萘的熔解和凝固时，实验测得案的熔点常常不是80℃或不是保持80℃不变。原因是什么呢？反复实验后发现有以下四个原因：（1）煤油温度计不够准确，用水银温度计较为难确；（2）萘粉要纯，如化学纯萘粉；（3）酒精灯加热要缓慢均匀，使杯中水温与试管中萘粉温度差不超过3℃；（4）搅拌器搅拌萘粉要认真、细致，使萘粉受热均匀。

2．结构；操作要简单

结构复杂、操作繁琐的演示实验；很容易分散学生的注意力。所以演示仪器只要效果明显，不失科学性，那么越简单越好。

3．可见度要高

演示实验一定要使班上每一位学生都能清楚地看到所演示的现象，如灵敏验电器，演示时“灵”而不“显”。如果把金属箔做得太大,则会“显”而不“灵”。

因此，我采用了灯光反射原理，在验电器后方装上两只灯泡，达到了演示现象明显清楚可见度大的效果。又如，演示液体的热胀冷缩时，水中滴几滴红墨水，烧瓶上方的玻璃管中插入一根铁丝，就可以大大增加可见度。

4．目的性要明确

教师应根据教学目的策划设计演示实验。有些现象学生比较陌生，抱有怀疑态度。如电磁波的传播是不需要媒质的，对此，学生不是坚信不移的，我们便通过实验证实。在一只玻璃钟罩内放一只小型讯号发生器，在外面用一架收音机来接收，可以听到讯号声。把钟罩内的空气抽去不影响收音机的正常接收，但是如果换了一台闹钟，当钟罩内的空气抽去后就听不到声音了。这说明了声音的传播需要媒质，而电滋波的传播不需要媒质。

有时还要通过演示实验来帮助学生建立新的概念。如在讲到电磁波接收中的电谐振这个概念时，教师仅用“电学中的共振现象叫电谐振”一句话来说明，学生仍无法理解，因为缺乏感性认识。我们便用甲乙两个大小相同的莱顿瓶分别和矩形线圈组成LC振荡电路，甲莱顿瓶两极跟起电机或高压感应圈相接作为发射电路，乙莱顿瓶线圈两端跟氖管相接作为接收电路，当乙莱顿瓶线圈跟甲莱顿瓶线圈平行且大小差不多时氖管发光最亮。这个现象说明接收电路的固有频率与外界电磁波频率相同时，接收电路中振荡电流最强，这就是电谐振现象。

5．成功率要高

只有成功的演示实验才能帮助教师顺利完成教学任务。例如演示静电实验一 般比较困难，其原因是静电“压高量少”，由于静电压高，使通常用的绝缘体在高压下成了导体，因静电量少，电荷很快会“漏掉”，特别是天气潮湿就更容易“漏掉”。分析了上述原因，我制作了一个全天候静电实验箱，形状像演示用示教电流表，前面板用玻璃，以观察实验现象，其它面板用木板做。实验箱分三层，底层装有两个涂黑的串联的100W灯泡作为烘干用的热源，中间层贮放静电实验器材，如玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸等。顶层安装验电器，固定验电器金属杆的面板要用绝缘性能好的材料，如有机玻璃，其它隔层板用铁丝网，便于从下到上烘干箱内的“湿气”,?此实验箱经多年使用，在任何恶劣天气下，都能一用就“灵”。

6．现象要明显

7．现象要直观形象

直观形象的演示实验真可谓“千言万语说不清，一看实验就分明”。例如，悬挂在支架上的重物，其重力对杆的作用，单凭老师讲解，学生都感到难懂。我们便将斜杆上端系一根橡皮绳，用图钉钉在黑板上，横杆的左端顶住一气球，挂上重物，就可看到橡皮绳被拉长气球被压扁。如图所示。学生看了这种直观形象的实验后，就立刻明白力Ｆ对斜杆的拉伸作用，对横杆的压缩作用，便能很快将下按图中所示进行分解。

8．演示时间要适度

演示实验应在几分钟内完成，时间过长会分散学生注意力，影响课堂教学。

如演示液体热胀冷缩，按课本上的设计，用酒精灯将一满烧瓶的冷水烧热看到瓶塞上方玻璃管内液面上升的情况，需要10多分钟。用小试管代替烧瓶，水里滴入几滴红墨水，在试管塞上插入细玻璃管，管内插入铁丝，管内空气柱就变的更细，液面上升情况就更明显，用酒精灯加热小试管，一分钟内就可明显看到液面上升。

又如演示萘的熔解与凝固，用78℃左右的热水就可以加速实验过程，大大缩短实验时间。

9．要有趣味，富有魅力

生动有趣，富有魅力的演示实验容易激起学生的学习兴趣和求知欲。如演示大气压实验，可补充“酒瓶吞蛋”实验。把煮熟的鸡蛋去皮，放在一旁备用，取一个普通的开口啤酒瓶，将一燃烧着的细纸条迅速塞入瓶中，再马上将鸡蛋的小头朝下立在瓶口上，随着火的熄灭和白烟升起啤酒瓶将把鸡蛋吞进“肚子”里。

接着举例针炙“拔火罐去风”的原理，学生会感到学习物理其乐无穷。又如演示光的色散时，让学生自制水三棱镜，用三块长方形平玻璃固定成三棱镜状，将灌满水的无色薄塑料袋塞入其中。用这种水三棱镜观察光的色散现象，可以看到非常美丽的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种色光，这就显示了实验的魅力。

10．要力求现象惊奇

惊奇的演示实验不但能高度吸引学生注意力，而且能促使学生深思。如演示大气压作用的小试管沿大试管上升实验。用一根较细的试管放在一根粗细适当的装满水的试管内，将试管倒翩过来，口向下，学生意外地看到，水向下流，小试管不是落下而是上升了。这个现象大大出乎学生意料之外，使课堂气氛顿时活跃起来，不要教师多讲，他们就立即产生强烈的求知欲。又如，演示液体压强跟流速的关系时，可将一根蜡烛点好，拿一个5×7平方厘米的硬纸板挡在蜡烛前3至5厘米处，让学生用力向被纸挡住的蜡烛吹气，蜡烛不但不向气流方向偏斜，反而偏向相反的方向，越用力吹气火焰就越向相反方向偏，学生对此感到十分惊奇，急欲探其究竟，教师再讲解流体压强跟流速的关系，就有水到渠成之效。