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初中物理實(shí)驗設(shè)計方案
科目設(shè)計強(qiáng)調(diào)把課程組織成為許許多多的科目,每一個科目有意識地闡述專門的、同質(zhì)的知識體系。科目可以是研究方面的分工,如物理、化學(xué)、歷史、文學(xué)、哲學(xué)等。此外,還包含一些實(shí)踐性領(lǐng)域,如家政、打字、汽車機(jī)械等。

初中物理實(shí)驗設(shè)計方案1
一、實(shí)驗名稱:乒乓球在物理教學(xué)中的應(yīng)用
二、實(shí)驗設(shè)計思路:
隨著新課程的改革,要改革傳統(tǒng)的實(shí)驗設(shè)計理念,通過全新的實(shí)驗教學(xué),提高學(xué)生的觀察能力,探究能力和創(chuàng)新意識。
這就要求我們充分利用身邊的物體,巧妙的設(shè)計實(shí)驗,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
基于此,我想到了可以把乒乓球運(yùn)用到我們物理實(shí)驗中來,像為國爭光一樣為我們物理課堂增光添彩。
三、探究實(shí)驗:
探究實(shí)驗一:球體直徑的測量
利用乒乓球,直尺,兩塊長方體木塊來測量乒乓球的直徑。
具體方法是:把乒乓球放在兩塊長方體木塊中間,直尺和長方體木塊垂直,記下兩木塊間的距離,并轉(zhuǎn)動乒乓球的不同方向再測量幾次,求出平均值,這樣測得直徑較為準(zhǔn)確。
這個實(shí)驗不僅能讓學(xué)生學(xué)會利用刻度尺測量物體長度,還能讓學(xué)生學(xué)會測量其它球形物體直徑的方法,同時也提高了學(xué)生的興趣。
探究實(shí)驗二:聲音是由于物體振動產(chǎn)生的
利用乒乓球粘上一根細(xì)線,讓掛在細(xì)線下的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,發(fā)生的音叉又會迅速把乒乓球彈開,但乒乓球在重力作用下又會回落,并再次與音叉接觸,發(fā)生的音叉又把乒乓球彈開。
該實(shí)驗的特點(diǎn)是能見度高,全班的每位同學(xué)都能清楚地觀察到實(shí)驗的全過程。
同時實(shí)驗的趣味性也比較強(qiáng),學(xué)生感覺新穎、奇特,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。
探究實(shí)驗三:氣體的熱脹冷縮
在講到溫度計的原理時,需要介入熱脹冷縮的知識,盡管有的同學(xué)可能知道這一現(xiàn)象,但如果有一現(xiàn)象明顯的實(shí)驗來驗證,效果就更好了。
方法很簡單,將一踩癟的乒乓球,放在熱水里,里面的氣體由于溫度升高,體積膨脹,會使乒乓球復(fù)原。
證明了氣體的熱脹冷縮的特點(diǎn)。
探究實(shí)驗四:物體具有慣性
在講到慣性時,將乒乓球放在硬紙片上,用力打紙片,紙片飛出,乒乓球留在原處,是因為乒乓球具有慣性,原來是靜止的,還要保持原來靜止?fàn)顟B(tài),所以還會留在原處。
探究實(shí)驗五:分離密度不同的物質(zhì)的方法
將乒乓球和玻璃球埋入裝有米的大燒杯中,搖晃燒杯,過一段時間,乒乓球從米中“跑”出來。
原因就是乒乓球的密度比米小,能上來,此規(guī)律能用于分離密度不同的物質(zhì)。
這個實(shí)驗簡單易做,現(xiàn)象明顯,還能引起學(xué)生的興趣。
探究實(shí)驗六:證明大氣壓強(qiáng)的存在
在礦泉水瓶中裝滿水,用乒乓球蓋嚴(yán)瓶口,手按住乒乓球把瓶子倒過來,放開手后水不會流出來乒乓球也不會下落。
此實(shí)驗說明了大氣壓強(qiáng)的存在,直觀形象、生動有趣,比用任何語言描述效果都要好。
探究實(shí)驗七:流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
在一漏斗下放一乒乓球,手放開,乒乓球由于重力的作用而下落,如果從上往下不斷的向下吹氣,可看到乒乓球不落下。
這一實(shí)驗說明了流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小,上部壓強(qiáng)小,下部壓強(qiáng)大,所以乒乓球不會落下。
另外還可以將乒乓球放在一燒杯中,對著燒杯口吹氣,會發(fā)現(xiàn)乒乓球從燒杯中跳起來,跳入另一燒杯中,此實(shí)驗也充分證明了流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小。
探究實(shí)驗八:演示浮力的方向總是豎直向上的
學(xué)生對浮力的方向是向上的很容易理解,但對于總是豎直向上的理解有一定困難,為了突破這一難點(diǎn),我設(shè)計了一個實(shí)驗:向燒杯中注水會發(fā)現(xiàn)沾有細(xì)線的乒乓球浮起,此時細(xì)線與水平面垂直,說明浮力方向是豎直向上的,當(dāng)我傾斜燒杯時細(xì)線仍然豎直,說明浮力方向總是豎直向上的。
探究實(shí)驗九:浮力產(chǎn)生的原因
將一只塑料可樂瓶剪去底部(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑)。
如圖甲把一只乒乓球放在瓶內(nèi),從上面倒入水,觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出,但乒乓球并不上浮,直到水倒?jié)M后,乒乓球還沉在水底并沒有浮起來,因為乒乓球下部沒有水,所以沒有受到水對其向上的壓力,只有水對乒乓球豎直向下的壓力,所以乒乓球始終沉在水底。
如乙圖當(dāng)用手指堵住瓶頸的出水口,使水慢慢流下并注滿玻璃管后,由于乒乓球的下部有了水,所以受到了向上的浮力,由于乒乓球所受浮力大于其自身重力,所以乒乓球上浮。
該實(shí)驗的特點(diǎn)是簡單、醒目、趣味性強(qiáng)。
探究實(shí)驗十:機(jī)械能的轉(zhuǎn)化
1、把乒乓球系上細(xì)線做成單擺,分析運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)化。
勢能→動能→勢能
2、將乒乓球從一定高度自由下落,乒乓球下落與地面撞擊又被彈起。
整個過程中乒乓球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能……觀察分析動能與勢能之間的轉(zhuǎn)換。
探究實(shí)驗十一:電荷間的相互作用
將兩個乒乓球用細(xì)線懸掛起來,用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸,它們會被吸引,說明帶電體能吸引輕小物體,再用毛皮摩擦過的橡膠棒同時接觸兩個乒乓球,使兩個乒乓球帶上同種電荷,仔細(xì)觀察它們在同種電荷情況下的運(yùn)動情況,得出結(jié)論。
乒乓球的這些實(shí)驗看著簡單,卻給物理教學(xué)增添了許多生機(jī)與活力。
只要我們能留心觀察加以應(yīng)用,就能培養(yǎng)初中學(xué)生對物理學(xué)的感性認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生課后小制作、小發(fā)明。
通過觀察、測量、分析、綜合、歸納和演繹等,增強(qiáng)學(xué)生動手和動腦能力,提高他們的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)他們創(chuàng)新意識。
初中物理實(shí)驗設(shè)計方案2
一、實(shí)驗名稱:測量紙片下落的速度
二、實(shí)驗設(shè)計思路:
實(shí)驗“測量紙片下落的速度”所提供的實(shí)驗器材有卷尺、秒表、紙片,但是采用這些實(shí)驗器材總是發(fā)現(xiàn)紙片在下落的過程中忽左忽右的飄,
下落的路線不是直的,容易碰到課桌或其它的物體而改變路線。我就想找一種東西來代替它,起初想用氣球,但發(fā)現(xiàn)更難控制路線,而且氣球太大,
放在實(shí)驗桌上會引起學(xué)生的無意注意。后來想這種東西應(yīng)該還是用紙來做,因為如果采用鐵球等密度較大的東西做實(shí)驗的話,由于下落的時間太短無法測量下落時間,
或者是測量出來的時間誤差太大。最后和同學(xué)們一起討論想到用小時候玩過的三個紙條組成的“紙錐”來替代原來的紙片。而且下落的時間可以通過秒表測出(由于實(shí)驗室沒有足夠多的卷尺,可以利用人的身高這個已知條件,此時下落的時間大約是1.2秒)。
三、實(shí)驗?zāi)康模?/p>
學(xué)會測量運(yùn)動物體的速度。
四、實(shí)驗所涉及的科學(xué)道理:
測量紙片(改成“紙錐”)下落的速度這個實(shí)驗利用的實(shí)驗原理是速度公式。把紙片改成“紙錐”,主要考慮它在下落時由于下部的形狀不同,空氣的流速也不相同,
根據(jù)“在流體中,流速越大的地方壓強(qiáng)越小”(伯努利原理),會產(chǎn)生壓力差,導(dǎo)致“紙錐”下落時會順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)(具體旋轉(zhuǎn)的方向是由安裝時的順序決定的)。
五、實(shí)驗操作步驟:
(1)實(shí)驗前要測量出同學(xué)的身高,作為“紙錐”下落的高度s,記錄在實(shí)驗表格。
(2)一位同學(xué)把30~50厘米長的刻度尺平放在自己的頭頂,另一個同學(xué)按照這樣的高度自由釋放“紙錐”,同時開始記時,記下“紙錐”落地時所用的時間t,記錄在實(shí)驗表格。
(3)重復(fù)上述步驟兩次。
(4)根據(jù)速度公式計算出“紙錐”三次下落的速度,并計算出平均值。
六、實(shí)驗裝置或照片:
學(xué)生可以自制“紙錐”(剪三個完全相同的左右的紙條,把每個紙條對折一次,然后連環(huán)套在一起,如圖1所示,把三個“腳”向外抽緊,如圖2所示)
七、實(shí)驗所用器材:
“紙錐”一個,30~50厘米長的刻度尺一把,秒表一只。
八、實(shí)驗效果以及其他需要說明的問題:
實(shí)驗效果:2005年12月14日前后在南京樹人國際學(xué)校初二十二個班級中施教效果很好,解決了原來所用紙片下落不穩(wěn)、路線不是直線,路程無法測量的缺點(diǎn),而且實(shí)驗器材制作方便、成本低廉、操作簡單、學(xué)生感興趣。
后來在鼓樓區(qū)其他學(xué)校初二物理教學(xué)中得到進(jìn)一步的檢驗,各位同行一致反應(yīng)較好。具有較大的推廣使用價值。
說明:在制作“紙錐”時需要用硬度不要太大、密度較小的紙張,學(xué)生課堂練習(xí)紙最佳?梢赃x擇高個子同學(xué)的身高作為“紙錐”的下落高度,這樣可以增加下落時間,減小時間測量上的誤差,
但是會導(dǎo)致矮個子同學(xué)很難判斷刻度尺是不是水平的;用矮個子同學(xué)身高作為“紙錐”下落的高度,可以最大程度的使刻度尺保持水平,但是會使下落時間變短,這樣測量的高度準(zhǔn)確了,
但是下落時間的測量誤差會增大。這樣的分析過程可以通過學(xué)生的討論完成。
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