為了使學(xué)生學(xué)好物理知識,培養(yǎng)動手能力,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的技巧和技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。我們成立了物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作小組,發(fā)動學(xué)生利用課余時間,用易拉罐等廢舊材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的制作和物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。通過近一年的努力,我們設(shè)計(jì)、制作出二十幾個“易拉罐實(shí)驗(yàn)”,下面舉例介紹如下:
1 “回滾易拉罐”設(shè)計(jì)、制作和實(shí)驗(yàn)過程
取兩只大小一樣的易拉罐,把一只易拉罐上口蓋剪掉,然后剪下另一只易拉罐的底(側(cè)面留下整個罐長的五分之一左右),作為第一只易拉罐的上口蓋。用釘子或小鉆,小心地在罐子的上下兩端面約三分之一和三分之二直徑的位置,分別鉆一個小孔。在易拉罐的底部每一個小孔處穿一根橡皮筋,用牙簽來保持每根橡皮筋不被滑下來。把每根橡皮筋的另一端穿過易拉罐上蓋的兩個小孔,并用牙簽把它們分別固定在那兒。在罐內(nèi)的中間處,用線把兩根橡皮筋系在一起,并在此系上重物。橡皮筋在罐內(nèi)中心處會成為X狀,并帶有重物。蓋上蓋子,如果蓋子蓋不緊,可用502膠水粘牢,不讓它打滑。在光滑的地面上試用手滾動罐子,它將會向前滾動幾步,停下,返回來。整個裝置如圖1所示。你或許要試換一下不同的橡皮筋和重物以便達(dá)到更好的效果。
把組裝后的回滾平衡桶放在地面上,用手推動,使它具有動能并滾動一段距離,橡皮筋在重物的重力作用下扭轉(zhuǎn),使?jié)L桶的動能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能,當(dāng)滾桶不動時,動能全部轉(zhuǎn)化為勢能。之后,橡皮筋的彈性勢能又轉(zhuǎn)化為滾桶的動能使它回滾。
2 “自制驗(yàn)電器”設(shè)計(jì)制作
用剪刀剪下鋁質(zhì)易拉罐的側(cè)面,展成為一張大約15cm×40cm的薄片。如圖2所示在鋁薄片上剪下A、B兩部分,把A片彎成如圖3所示的形狀,放在倒立的玻璃杯底部,并用膠帶紙粘牢。裝上B片,若上部重,可從其頂部剪下小片,直到它平衡為止。這樣,一個簡單的驗(yàn)電器就制成了。
實(shí)驗(yàn)時如圖3所示,把D處當(dāng)作通常驗(yàn)電器直桿上的金屬球,就可安排各種靜電實(shí)驗(yàn)了。實(shí)驗(yàn)時必須注意房間和玻璃杯必須是干燥的,以免電荷漏掉。
這種驗(yàn)電器既可用于老師上課的靜電實(shí)驗(yàn)的演示,更多的用于學(xué)生的課外靜電小實(shí)驗(yàn)。
3 “易拉罐實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)制作系列
通過我們師生的共同努力,一年來制作了以下實(shí)驗(yàn)裝置:
1、回滾易拉罐;2、演示失重、超重實(shí)驗(yàn);3、虹吸式量筒;4、噴水反沖器;5、罐筒滾動的研究;6、滾動摩擦比滑動的摩擦力小;7、共振耦合擺;8、太陽能動力機(jī);9、演示熱輻射的性質(zhì);10、噴氣船;11、自制量熱器;12、汽輪機(jī)模型;13、演示聲波的振動:14、空氣是傳播聲音的彈性媒質(zhì);15、平行光管;16、小孔成像;17、光導(dǎo)纖維工作原理的演示;18、楞次定律實(shí)驗(yàn)器;19、自制起電器;20、演示兩種電荷的相互作用;21、法拉第圓筒;22、自制驗(yàn)電器;23、演示靜電滾筒;24、演示靜電彈簧振動;25、液體表面張力實(shí)驗(yàn);26、露點(diǎn)濕度計(jì))等?!耙桌迣?shí)驗(yàn)”,形成了一套“易拉罐實(shí)驗(yàn)”系列,可用于老師上課演示實(shí)驗(yàn)和同學(xué)自行設(shè)計(jì)制作的第二課堂實(shí)驗(yàn)。有效地提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
[1]王學(xué)東.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器.2003.3:18-19
[2]伍德著.工程力學(xué)實(shí)驗(yàn).現(xiàn)代出版社出版:94-97
(欄目編輯王柏廬)