劉翠青 黃冬妮

（韓山師范學院物理與電子工程系 廣東 潮州 521041）

普通高中由于缺乏經(jīng)費，中學物理實驗器材比較缺乏.在教學中，往往很難找到滿足教學要求的演示實驗教具.為此新課程標準提倡利用身邊的物品或廢棄材料自制教具或開發(fā)、設計和制作低成本實驗.在參加2011年全國第三屆大學生物理教學技能大賽（人教社杯）和第三屆廣東省物理師范生教學技能創(chuàng)新實踐大賽中，我們秉承這樣的精神，選擇一個好的課題，自主設計和制作滿足課題和教學需要的實驗教具，成為教學中的亮點，也得到了評委的肯定.下面介紹一下在“單擺的周期”（人教版物理選修3-4第十一章第4節(jié)）中制作的一個有趣的實驗教具——蛇擺實驗，該實驗獲全國大賽特等獎.

1 教具材料

木條和木板，圖釘，綠色玩具串，鐵屑，韌細線，塑料直桿.

2 實驗裝置

將11個綠色小球通過細線按順序均勻排列在一個木制框架的橫桿上（橫杠是可以拆卸下來的，旨在保護11個小球，使其不會長期懸掛在空中），細線用圖釘固定，線的長短可以通過旋轉(zhuǎn)圖釘來微調(diào)，另配一根塑料直桿，可以使11個小球以相同的角度同時釋放（圖1）.

圖1 實驗裝置

3 實驗教具的制作

首先，考慮單擺的成立條件.可將小球看做質(zhì)點，即d＜＜l，小球的尺寸不要太大，擺線要足夠長，同時要求掛小球的木架足夠高大.

其次，是擺球的取材.開始選用的是實驗室常用的金屬小球，色彩暗淡，效果一般.改用明亮的綠色玩具小球代替金屬小球，色彩鮮明，對比強烈，突出了被觀察的主體.但是玩具小球是塑料的，重量特別輕.于是在小球里裝上鐵屑，再用透明膠紙封口.這樣既增加了小球的重量，而且透明膠紙又不易看出來.

表1 用Excel軟件計算的蛇擺數(shù)據(jù)

作為蛇擺裝置的擺線的參考值，按照這個數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，蛇擺初具模型.再適當?shù)剡M行微調(diào)，可成功地制作出蛇擺裝置.

4 實驗教具的操作

用塑料直桿輕輕地托住11個小球偏離一定的角度（注意角度不要太大），然后同時釋放.過一會兒，11個小球就擺出了蛇形（圖2）.

圖2 擺動出的蛇形圖

5 實驗的功能與作用

該實驗裝置展示出像蛇一樣彎曲爬行的動態(tài)，優(yōu)美的圖案形象，新奇而有趣、直觀地顯示了單擺周期與擺長的關(guān)系，很好地符合了演示實驗功能.