物理教学论文:搭上实验翅膀飞入习题深处
是运动过程中磁体与棒间的弹力消失,使静摩擦力不复存在。
方案2:音乐卡片实验
在一个平底吊盘上放一个重物m.把生日音乐卡片A压在重物m和吊盘之间,如图8所示,外露发光二极管.卡上设置的开关处于自然状态时开关闭合,二极管随着音乐节奏发出炫目的光.当有重物放在它上面时开关断开,卡“偃旗息鼓”,这样卡的开关直接受重物m的压力控制.在吊盘C正下方放一块海绵来接收、缓冲.实验时用手提着盘的吊线慢慢下降时“风平浪静”,说明重物m受到支持力.一旦松手释放重物和盘一起做自由落体运动,音乐卡随即热闹起来,有声有色;直到刚一接触海绵立刻“无声无息”,说明重物m又恢复受支持力作用。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”让学生扮演“工程师”角色,在教师引导下,自觉投入到实验的设计、分析、验证和改进的研究中,从而使学生将学到的知识得以巩固、扩散与升华,实践能力得以提高.并且通过最富创意方案的评选,激发学生的创新意识与参与热情。
四、验证实验,求证习题答案
著名物理学家朱正元教授曾说:“说一千,道一万.不如实验看一看,”物理习题教学时还可通过实验验证习题答案.
案例5(2010年全国高考卷Ⅱ)小球A和B的质量分别为mA和mB,且I1ZA>m8.在某高度处将A和B先后从静止释放.小球A与水平面碰撞后向上弹回.在释放处下方与释放处距离为h的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰.设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短,求小球A、B碰撞后日上升的最大高度。
选择组合:
分析可知,除了弹性要好以外,下面的球质量要大一些,经多次实验,最终确定的两个组合:乒乓球和弹力球;橡胶球和弹力球。
实验步骤:
(1)把一只乒乓球从10cm处(过高很难实现对心碰撞,因为乒乓球受空气阻力的影响较大)的高度释放,落到事先放在讲台上的坚硬的玻璃上.发现第一次反弹后可以达到接近释放时的高度,但无论如何不会超过这个高度(在这一高度上平放一板挡着)。
(2)取弹力球,从相同高度释放,反弹后的高度比乒乓球的反弹高度略低。
(3)把乒乓球放在弹力球上面,让它们从原来高度落下,落地反弹以后,令人吃惊的是:乒乓球比单独下落跳的更高(能碰到20cm处的板,甚至更高)。
(4)叁照上述做法,选用橡胶球和弹力球组合,将两者由1m处的释放,会发现弹力球反弹后会跳的更高,最高能碰到3.5m的天花板。
众目睽睽之下学生见证奇迹发生——小球反弹的高度大大超出自由下落的高度!“信其道,亲其师”,笔者还清晰地记得当时做实验时学生的兴奋之情,可谓溢于言表。
五、拓展实验.质疑习题情景
思考问题时,如果没有考虑清楚实际的物理情境,往往会得出错误的结论,即使在高考命题或各地调研试题中,这种情况也会出现.下面这则案例中对于习题情境的质疑物理实验就成为最好的解决利器。
案例6装饰用的彩灯,串成一串串,接在220V电源上,观察灯的结构发现,每个灯的灯丝(Ri)引线上方绕有金属电阻丝(R2),如图10所示,即使R1断了,R2仍能导电.根据工作特性,Rt应该____R2:(填“大于”“等于”或“小于”),当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余的灯将____(填“变亮”“变暗”或“完全熄灭”)。
该题是2010年上海市某区高考调研试题,题目提供的答案为:Ri应该小于R2,当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余的灯将变暗.果真如此吗?有些学生对题目情境提出了质疑.为此笔者利用如图11所示的节日彩灯引导学生观察闪烁的彩灯熄灭几只后,其余彩灯的亮度及其闪烁频率的变化?
实验表明:其中一个小彩灯的灯丝断裂后,其余的小彩灯还能继续发光并且会比原来更亮,闪烁的更快.显然题目创设的情境是错误的。
笔者寻找错误背后隐含的教育价值,引领学生从错中求知,从错中探究,问题的奥妙源自小彩灯的特殊构造.如图12所示是一款规格为“2.5V.0.25A”小彩灯的“解剖图”:在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝.灯丝电阻冷时约为2.5Ω,热时约为15Ω,细金属丝的电阻为1Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜涂层的缘故,它与灯丝支架是不导通的.若加上较高的电压(如220V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.当某个小彩灯的灯丝烧毁时,其间形成断路,220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架之间,瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层,细金属丝与灯丝导电支架导通,这样其他小彩灯就能继续工作.但由于细金属丝的电阻较小,剩余灯泡两端各自分担的电压就多了,所以会比原来更亮.
彩灯能够闪烁完全归功于如图13甲所示的与众不同的“跳泡”,在常温下跳泡中间竖立的双金属片和旁边的倒L形引线接触在一起,电流通过灯丝时,灯丝发热发光,右侧的双金属片受热膨胀向右弯曲,如图13乙所示,使电路断开,整串彩灯都不发光;断电后,右侧双金属片受冷收缩后又向左侧弯曲,使电路变成通路,整串彩灯发光.当其中一个或几个灯的灯丝断了后整个电路电阻变小,电流变大,根据焦耳定律灯丝产生的热量增大,可以更快的使双金属片受热弯曲,双金属片受热形变频率加快导致跳泡通断的频率加快,所以其他彩灯闪烁得更快。
英国科学家波义耳说:“知识应该从实验中来,实验是最好的老师。”作为一位物理教师,如果能够给学生提供多彩的课程资源,创设人性化的学习环境,跳出题目和公式的藩篱,让学生在“自然”的“原始”的条件下学习,才能真正享受到学习的乐趣,领略物理的魅力与美丽。
《物理教学论文:搭上实验翅膀飞入习题深处(第2页)》
本文链接地址:http://www.oyaya.net/fanwen/view/63328.html
方案2:音乐卡片实验
在一个平底吊盘上放一个重物m.把生日音乐卡片A压在重物m和吊盘之间,如图8所示,外露发光二极管.卡上设置的开关处于自然状态时开关闭合,二极管随着音乐节奏发出炫目的光.当有重物放在它上面时开关断开,卡“偃旗息鼓”,这样卡的开关直接受重物m的压力控制.在吊盘C正下方放一块海绵来接收、缓冲.实验时用手提着盘的吊线慢慢下降时“风平浪静”,说明重物m受到支持力.一旦松手释放重物和盘一起做自由落体运动,音乐卡随即热闹起来,有声有色;直到刚一接触海绵立刻“无声无息”,说明重物m又恢复受支持力作用。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”让学生扮演“工程师”角色,在教师引导下,自觉投入到实验的设计、分析、验证和改进的研究中,从而使学生将学到的知识得以巩固、扩散与升华,实践能力得以提高.并且通过最富创意方案的评选,激发学生的创新意识与参与热情。
四、验证实验,求证习题答案
著名物理学家朱正元教授曾说:“说一千,道一万.不如实验看一看,”物理习题教学时还可通过实验验证习题答案.
案例5(2010年全国高考卷Ⅱ)小球A和B的质量分别为mA和mB,且I1ZA>m8.在某高度处将A和B先后从静止释放.小球A与水平面碰撞后向上弹回.在释放处下方与释放处距离为h的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰.设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短,求小球A、B碰撞后日上升的最大高度。
选择组合:
分析可知,除了弹性要好以外,下面的球质量要大一些,经多次实验,最终确定的两个组合:乒乓球和弹力球;橡胶球和弹力球。
实验步骤:
(1)把一只乒乓球从10cm处(过高很难实现对心碰撞,因为乒乓球受空气阻力的影响较大)的高度释放,落到事先放在讲台上的坚硬的玻璃上.发现第一次反弹后可以达到接近释放时的高度,但无论如何不会超过这个高度(在这一高度上平放一板挡着)。
(2)取弹力球,从相同高度释放,反弹后的高度比乒乓球的反弹高度略低。
(3)把乒乓球放在弹力球上面,让它们从原来高度落下,落地反弹以后,令人吃惊的是:乒乓球比单独下落跳的更高(能碰到20cm处的板,甚至更高)。
(4)叁照上述做法,选用橡胶球和弹力球组合,将两者由1m处的释放,会发现弹力球反弹后会跳的更高,最高能碰到3.5m的天花板。
众目睽睽之下学生见证奇迹发生——小球反弹的高度大大超出自由下落的高度!“信其道,亲其师”,笔者还清晰地记得当时做实验时学生的兴奋之情,可谓溢于言表。
五、拓展实验.质疑习题情景
思考问题时,如果没有考虑清楚实际的物理情境,往往会得出错误的结论,即使在高考命题或各地调研试题中,这种情况也会出现.下面这则案例中对于习题情境的质疑物理实验就成为最好的解决利器。
案例6装饰用的彩灯,串成一串串,接在220V电源上,观察灯的结构发现,每个灯的灯丝(Ri)引线上方绕有金属电阻丝(R2),如图10所示,即使R1断了,R2仍能导电.根据工作特性,Rt应该____R2:(填“大于”“等于”或“小于”),当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余的灯将____(填“变亮”“变暗”或“完全熄灭”)。
该题是2010年上海市某区高考调研试题,题目提供的答案为:Ri应该小于R2,当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余的灯将变暗.果真如此吗?有些学生对题目情境提出了质疑.为此笔者利用如图11所示的节日彩灯引导学生观察闪烁的彩灯熄灭几只后,其余彩灯的亮度及其闪烁频率的变化?
实验表明:其中一个小彩灯的灯丝断裂后,其余的小彩灯还能继续发光并且会比原来更亮,闪烁的更快.显然题目创设的情境是错误的。
笔者寻找错误背后隐含的教育价值,引领学生从错中求知,从错中探究,问题的奥妙源自小彩灯的特殊构造.如图12所示是一款规格为“2.5V.0.25A”小彩灯的“解剖图”:在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝.灯丝电阻冷时约为2.5Ω,热时约为15Ω,细金属丝的电阻为1Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜涂层的缘故,它与灯丝支架是不导通的.若加上较高的电压(如220V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.当某个小彩灯的灯丝烧毁时,其间形成断路,220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架之间,瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层,细金属丝与灯丝导电支架导通,这样其他小彩灯就能继续工作.但由于细金属丝的电阻较小,剩余灯泡两端各自分担的电压就多了,所以会比原来更亮.
彩灯能够闪烁完全归功于如图13甲所示的与众不同的“跳泡”,在常温下跳泡中间竖立的双金属片和旁边的倒L形引线接触在一起,电流通过灯丝时,灯丝发热发光,右侧的双金属片受热膨胀向右弯曲,如图13乙所示,使电路断开,整串彩灯都不发光;断电后,右侧双金属片受冷收缩后又向左侧弯曲,使电路变成通路,整串彩灯发光.当其中一个或几个灯的灯丝断了后整个电路电阻变小,电流变大,根据焦耳定律灯丝产生的热量增大,可以更快的使双金属片受热弯曲,双金属片受热形变频率加快导致跳泡通断的频率加快,所以其他彩灯闪烁得更快。
英国科学家波义耳说:“知识应该从实验中来,实验是最好的老师。”作为一位物理教师,如果能够给学生提供多彩的课程资源,创设人性化的学习环境,跳出题目和公式的藩篱,让学生在“自然”的“原始”的条件下学习,才能真正享受到学习的乐趣,领略物理的魅力与美丽。
《物理教学论文:搭上实验翅膀飞入习题深处(第2页)》