摘 要:物理學是一門實驗性學科，實驗是物理教學的基礎，必須認識到實驗教學的重要意義，從而提高工作責任感，想方設法進行實驗改進和創(chuàng)新，通過改進實驗裝置，提高實驗效果，才能達到實驗教學的要求。

關鍵詞:初中物理 實驗準備 思考改進

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，實驗教學是物理教學中的重要內(nèi)容。初中物理教學是學生進入物理知識寶庫的入門和啟蒙，是培養(yǎng)學生學習物理興趣，具有初步觀察事物、分析問題、解決問題能力的關鍵。

準備實驗是實驗員的職責，如何才能做到按教材規(guī)定的實驗內(nèi)容準備實驗，首先實驗員要有高度的工作責任感，努力鉆研學習，提高專業(yè)技術水平，學會實驗設計，發(fā)揮實驗員對實驗儀器和實驗操作比較熟識、熟練的優(yōu)點，大力開展實驗改進和實驗創(chuàng)新，才能有效地輔助教師搞好物理實驗教學工作。

一、改進實驗，方便操作

在演示“光是怎樣傳播的”的實驗中，光在空氣中的傳播，要求在暗室里演示，但課室和實驗室環(huán)境都不能滿足實驗要求，通常教師都采用在空氣中噴灑空氣清新劑之類來作傳播介質(zhì)，但不夠穩(wěn)定和持久。改進的方法是:如圖1，利用一種輕木質(zhì)的酒類包裝盒子，尺寸約27cm×13cm×11cm，在其正面中間處開一個觀察窗口約12cm×6cm，用透明膠片粘貼，在盒子里面的一端裝一個掛鉤，用長尾夾夾著一段蚊香，兩頭伸出約2cm，點燃后放在掛鉤處，在另一端的中間開一個直徑與激光手電筒相近的照射孔，在上課前把蚊香點燃后合上蓋子，在課堂上，任何時間里都可以演示。

光的傳播演示盒的優(yōu)點是:1.盒子里的空氣足可以燃燒蚊香;2.因為盒子比較密封，煙霧保留持久。(注:在第一屆廣州市初中物理自制教具、實驗改進比賽中榮獲廣州市三等獎)

在研究“通電螺線管的極性和電流方向之間的關系”的實驗中，應用安培定則判斷通電螺線管的極性和電流方向的關系時，有不少學生面對課本的平面圖比較難把握電流的方向，因為螺線管的纏繞方式和電流方向的變化組合，不能正確按照“讓四指指向螺線管中電流的方向”的要求擺出手形，遇到了學習障礙，改進的方法是:制作一個螺線管立體模型，如圖2，利用廢棄了的數(shù)碼速印機版紙筒，在上面粘貼一塊與紙筒一樣長，寬15mm，厚度0.3mm鍍鋅板，用一根綠色的電線纏繞在紙筒上成螺線管狀，在紙筒的兩端約在3cm處做一個扣子，用螺絲把電線固定，電線的兩端伸出固定處約20cm，再在電線伸出10cm處，用0.3mm厚的鍍鋅板取約2cm長包裹在電線上，用紅色的膠片做2個箭頭和2塊寫上S、N磁極，再用小磁鐵粘貼在膠片背面，將箭頭吸在電線伸出處的鍍鋅板上，表示電流的方向，磁極吸在紙筒兩端的鍍鋅板上，表示螺線管兩端磁場的極性。學生通過用右手握螺線管立體模型，讓四指指向螺線管中電流的方向，判斷螺線管的N極就很容易掌握。

螺線管立體模型優(yōu)點是:1.撥動箭頭可隨意改變電流方向;2.可以隨意改變磁極來判斷電流的方向;3.學生通過課間反復練習，很快掌握了要領。

二、實驗創(chuàng)新，激發(fā)興趣

在演示“磁場對通電導線的作用”的實驗中，按課本圖9.6-2所示，把線圈放在磁場里，接通電源，線圈轉(zhuǎn)動到平衡位置時，會受到異性磁極相吸而貼緊磁鐵，效果不太理想，改進方法是:如圖3，用透明膠片制作一個線框，在框子底部中間插入一根外徑3mm，長度比框邊長3mm金屬管子，固定在框子里，作為線框的定位孔，在線框的凹槽里繞線圈，在蹄形磁鐵里面的底部用一小塊木板做一個平面，用粘膠固定，再用一根直徑2.5mm圓形金屬桿垂直插入平面的中心處固定，作為線框的定位軸，把線框插入定位軸上，接通電源，線框在定位軸上扭轉(zhuǎn)到平衡位置時，不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，線框不會被磁體吸引向一邊。

改進后實驗裝置優(yōu)點是:當線框轉(zhuǎn)到平衡位置時，不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，用手撥動線框可以感受到線框的兩邊受力大小相等，但受力方向相反。(注:在第一屆廣州市初中物理自制教具、實驗改進比賽中榮獲廣州市三等獎)

學生通過“通電導線在磁場中受到力”和“通電線圈在磁場中扭轉(zhuǎn)”的實驗，了解電動機的簡單工作原理，認識了電動機的基本構造，但對換向器的構造和作用，據(jù)教師反映學生很難明白，而實驗室只有小型電動機模型，不容易觀察和理解，因此，在原有“通電線圈在磁場中扭轉(zhuǎn)”的裝置上，通過加上換向器、電刷等構件，組成一臺磁懸浮電動機。具體方法是:如圖4，用U085蹄形磁鐵做電動機定子，在蹄形磁鐵里面放圖4的底部用木板做一個平面，平面與蹄形磁鐵垂直固定，在平面的中心處鉆一個孔，直徑5.1mm，作為轉(zhuǎn)子的軸孔;用木板10cm×7cm×1cm做一個底座，固定蹄形磁鐵;在蹄形磁鐵的開口處用木板做一個定位活動連接，再用木板9cm×9cm×1.2cm對稱固定在連接板上，作為操作平臺，在木板中心處開孔鉆穿，直徑18mm，再在木板一邊兩個角位置鉆直徑5mm孔，截兩根長度10cm，直徑5mm銅棒，一頭板牙，插入木板上用螺母緊固，套進電刷作為接線柱;利用舊揚聲器的磁鐵，直徑約5cm，可根據(jù)磁懸浮高度來定，直徑大用2塊，較小的用3塊，直徑大小一樣，在2塊磁鐵的內(nèi)孔用膠板填充固定，厚度與磁體相同;在一塊磁體的膠板上找出圓心鉆孔，直徑16.1mm，粘貼在平臺上，要求上下圓心一定要垂直;在另一塊磁體的膠板上找出圓心鉆孔，直徑4mm，板5mm螺紋，再在中心孔兩邊鉆直徑2.5mm的孔，用來引線到換向器;截一段45mm長，直徑30mm木質(zhì)的圓柱體，鉆中心孔，直徑5.1mm，要求內(nèi)外圓要保持同心，在旁邊鉆直徑2.5mm孔，用來引線到另一端，用0.5mm厚銅片剪兩塊T形狀，用來包裹在圓柱體上，用粘膠貼緊，兩個圓環(huán)接口用錫焊接，圓柱體形成了上下各一個圓環(huán)，中間兩個半環(huán)的換向器;截20cm長，直徑5mm銅棒，一頭板牙約7cm長，作為電動機的轉(zhuǎn)動軸，再截一段20mm長，直徑16mm銅質(zhì)圓柱體，鉆直徑5mm中心孔，要求內(nèi)外圓要保持同心，在中心孔兩邊各鉆直徑2.5mm孔作引線孔，再在外圓中間做一個直徑3mm定位螺絲，要將螺絲頭沉入圓柱體，作為軸套，套在轉(zhuǎn)動軸上，調(diào)整好位置擰緊定位螺絲;將已做好的線框上下垂直鉆直徑5mm中心孔，套入轉(zhuǎn)動軸上，調(diào)整好位置用粘膠固定，作為電動機的轉(zhuǎn)子，在線框凹槽上繞線，引出線改用多股細的膠皮線，將一對引線穿過軸套，將另一塊磁體擰入有螺紋的轉(zhuǎn)動軸上，注意檢查上下磁體的極性要相對，將兩條引線穿過磁體膠板的兩個孔，再將其中一條引線穿過換向器，先把一個螺母擰至磁體上面，再將換向器套入轉(zhuǎn)動軸，上下引線用錫焊接在換向器上，然后用螺母擰緊固定，組裝完成后注意檢查各個位置是否正確，按壓一下轉(zhuǎn)子，看看磁懸浮是否適當，調(diào)整電刷松緊度，用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動是否輕松，檢查好后，接通電源，電動機就可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

磁懸浮直流電動機的優(yōu)點是:1.利用同名磁極的相互作用，把整個轉(zhuǎn)子承托起來，減小摩擦力，降低了機械能耗，所以用兩節(jié)干電池就可以轉(zhuǎn)動了;2.用兩個圓環(huán)可以完成課本P81頁，圖9.6-5的三個演示實驗;3.因為磁懸浮電動機的結構形式與前面的實驗比較緊湊，能直觀地觀察到在兩個圓環(huán)的狀態(tài)下，通電線圈在磁場中扭轉(zhuǎn);在換向器的作用下，當線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，能自動改變線圈中的電流方向，從而使線圈的受力方向一致，使電動機飛快旋轉(zhuǎn)，學生容易理解，有良好的演示效果。(注:在第一屆廣州市初中物理自制教具比賽、實驗改進比賽中榮獲廣州市一等獎)

總之，在準備實驗工作中，要發(fā)揮實驗員自身的優(yōu)點，進行實驗改進和實驗創(chuàng)新，才能提高實驗效果，開齊、開足、開好實驗課，才能滿足實驗教學的要求，有效地輔助教師搞好實驗教學。

作者單位:廣州市第五中學