唐山市七十五中學(xué) 劉麗艷

趣味小實(shí)驗(yàn)
——全方位的收獲

唐山市七十五中學(xué) 劉麗艷

物理來源于生活又服務(wù)于生活，生活是物理這一學(xué)科起源并得以發(fā)展的基礎(chǔ)，教師作為人類文明的傳承者應(yīng)該把學(xué)科的意義及早滲透到學(xué)生的思想中，使其形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。物理這一學(xué)科最大的特點(diǎn)就是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，每一條科學(xué)理論的得出都是科學(xué)家做了大量的觀察試驗(yàn)才能得出的。如果物理課堂只傳播理論而沒有或缺乏實(shí)驗(yàn)必定索然無味，不但不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣反而讓學(xué)生感到厭煩，傳統(tǒng)教學(xué)模式下的正規(guī)實(shí)驗(yàn)有種“興師動(dòng)眾”的疲憊，本人認(rèn)為其實(shí)大可不必拘泥于任何形式，隨時(shí)可做的“趣味小實(shí)驗(yàn)”即可達(dá)到激發(fā)興趣的效果，“趣味小實(shí)驗(yàn)”是指以簡單、生動(dòng)、鮮明、新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來引發(fā)學(xué)生興趣的一類實(shí)驗(yàn)，如聲現(xiàn)象中的“木條聽診器聽心跳聲”，“土電話傳聲”，“自制水瓶琴”等；光現(xiàn)象中的“用水透鏡點(diǎn)燃火柴”，“自制簡易潛望鏡”，“自制三色陀螺演示光的合成”等；熱現(xiàn)象中的“燒不壞的手帕”，“人造小雪景”等；電現(xiàn)象中的“怒發(fā)沖冠靜電實(shí)驗(yàn)”，“用高壓感應(yīng)圈模擬雷擊實(shí)驗(yàn)”，“用一段漆包線和一個(gè)永磁體自制小電動(dòng)機(jī)”等；力現(xiàn)象中的“水火箭實(shí)驗(yàn)”，“吹不落的乒乓球”，“利用回聲測教學(xué)大樓與你的距離”，“用自制三棱鏡觀察太陽光的色散”，“自制水果電池”，“自制簡易滑動(dòng)變阻器”，“用注射器自制潛水艇模型并演示其沉浮過程”，“自制密度計(jì)測鹽水密度”等等。為了激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，可以組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)比，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行討論，讓學(xué)生在課堂上展示他們的成果。這類實(shí)驗(yàn)對(duì)于激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用。只要我們多動(dòng)腦，生活中到處可找到趣味小實(shí)驗(yàn)的材料，而且學(xué)生動(dòng)腦尋找材料的過程也是發(fā)現(xiàn)生活中到處存在物理及物理來源于生活的道理，只要設(shè)計(jì)的合理，制作及討論的過程中也對(duì)知識(shí)有了全方位的認(rèn)識(shí)。以下是我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生自備材料自己動(dòng)手制作電動(dòng)機(jī)模型的過程，現(xiàn)陳述如下以明觀點(diǎn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

1. 在已有理論前提下經(jīng)歷制作模擬電動(dòng)機(jī)的過程，了解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

2. 通過了解物理知識(shí)如何轉(zhuǎn)化成實(shí)際技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識(shí)的興趣。

3. 體驗(yàn)科學(xué)研究與生產(chǎn)的歷程，提高科學(xué)素養(yǎng)。

女孩子玩過洋娃娃，男孩子玩過小汽車，大家知道這些電動(dòng)玩具是怎樣動(dòng)起來的嗎？其實(shí)你也可以自己制作電動(dòng)玩具的，不信嗎？動(dòng)手做一個(gè)簡易電動(dòng)機(jī)，你就會(huì)有點(diǎn)兒了解了。

二、制作材料（課下自備）

塑料泡沫一塊（充當(dāng)?shù)鬃?，大小適當(dāng)?shù)男∧緣K，直徑0.4mm左右的漆包線2—2.5m的1根，適當(dāng)長度硬鐵絲兩根（例如拉直的曲別針），電源（1-2節(jié)干電池），磁塊（自備過程也是發(fā)現(xiàn)問題的過程，比如有的同學(xué)用玻璃擦里面的小磁塊疊放在一起效果很好），導(dǎo)線兩根。

由于理論具備，也看過模型，所以制作方案很快形成，但用自制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生觀察到通電線框在磁場中會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，這是怎么回事呢？教師再次通過計(jì)算機(jī)多媒體的動(dòng)畫展示：通電線框在磁場中的受力情況、轉(zhuǎn)動(dòng)情況，以及轉(zhuǎn)過平衡位置后，受力阻礙它的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)情況。此時(shí)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：主要放到線框的制作上。教師借機(jī)提問：兩端漆皮全刮去，行嗎？教材中要求將一端刮去半周，有何用意？針對(duì)這些問題，讓各學(xué)習(xí)小組展開討論交流加以改進(jìn)。

三、評(píng)估交流

大家能談?wù)?，我們自制的“小小電?dòng)機(jī)”的不足之處嗎？讓學(xué)生充分發(fā)表自己的看法。教師點(diǎn)撥：重點(diǎn)把學(xué)生引導(dǎo)到下面的思路，我們自制的“小小電動(dòng)機(jī)”與前面談到的通電線框的裝置相比，作了改進(jìn)，將一端漆皮只刮去一半，使其轉(zhuǎn)動(dòng)過程的半周斷電，不至于阻礙線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但只有半周獲得動(dòng)力。如何使后半周也獲得動(dòng)力呢？學(xué)生利用前面學(xué)過的“受力方向與電流方向、磁感線方向有關(guān)”知識(shí)，不難得出答案，即：線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置就立刻改變線圈中的電流方向。

四、最后得出制作方法

（1）轉(zhuǎn)子的制作。用直徑為0.4mm左右的漆包線在適當(dāng)大小的方木塊上繞若干匝，兩端的導(dǎo)線從線圈正中水平拉出，充當(dāng)轉(zhuǎn)軸。其中一端用小刀把絕緣漆全部清理干凈，另一端一半部分去掉絕緣漆。

（2）定子的制作。適當(dāng)長度的兩根硬鐵絲作支架，插在塑料泡沫上，與轉(zhuǎn)軸接觸的地方彎成狐線。

（3）調(diào)平衡，把轉(zhuǎn)子放到支架上，讓它在水平位置靜止。

有的小組改進(jìn)后的電動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn)動(dòng)，于是進(jìn)行了反復(fù)討論與改進(jìn)最后總結(jié)出不轉(zhuǎn)的幾點(diǎn)原因：

1. 電路原因：

①轉(zhuǎn)軸與支架接觸不良。處理辦法：用小刀將轉(zhuǎn)軸表面徹底刮凈；

②電流太小。處理辦法：換新電池或增加節(jié)數(shù)；

③線圈斷了。處理辦法：重新制作線圈；

2. 磁場原因：磁體磁性太弱。處理辦法：換用強(qiáng)磁體。

3. 機(jī)械原因：線圈被卡住、轉(zhuǎn)軸與支架接觸太緊，線圈的軸受到的摩擦太大。處理辦法：調(diào)整支架上端的弧度使轉(zhuǎn)軸與支架的接觸松緊適度，既要接觸良好，又要盡可能地減小摩擦，以保證轉(zhuǎn)軸的正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

4. 位置原因：線圈剛好處在平衡位置。處理辦法：用手助動(dòng)，使線圈越過平衡位置。

五、德育教育

實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)是通過換向器來實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能的。讓學(xué)生明白，從實(shí)踐到理論，需要走一段艱難又曲折的路，同樣，從理論到實(shí)踐，仍然需要付出艱苦的勞動(dòng)，這種勞動(dòng)包含了人類的創(chuàng)造與發(fā)明

六、課后作業(yè)

你知道生活中哪些地方用到電動(dòng)機(jī)嗎？課下自己到生活中去發(fā)現(xiàn)并記錄下來與大家交流。

課下學(xué)生告訴我，通過這次制作過程他認(rèn)識(shí)到了原來我們學(xué)習(xí)的物理與生活是分不開的，科學(xué)知識(shí)是人類進(jìn)步的工具，他更加熱愛這一學(xué)科，更加敬仰偉大的科學(xué)家，而且遇到相關(guān)的練習(xí)題時(shí)以前百思不得其解，現(xiàn)在居然很輕松就知道答案了。