唐山市七十五中學(xué) 劉麗艷

趣味小實驗
——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，使其形成積極主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。物理這一學(xué)科最大的特點就是以實驗為基礎(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才能得出的。如果物理課堂只傳播理論而沒有或缺乏實驗必定索然無味，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)實驗有種“興師動眾”的疲憊，本人認為其實大可不必拘泥于任何形式，隨時可做的“趣味小實驗”即可達到激發(fā)興趣的效果，“趣味小實驗”是指以簡單、生動、鮮明、新奇的實驗現(xiàn)象來引發(fā)學(xué)生興趣的一類實驗，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)沖冠靜電實驗”，“用高壓感應(yīng)圈模擬雷擊實驗”，“用一段漆包線和一個永磁體自制小電動機”等；力現(xiàn)象中的“水火箭實驗”，“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”，“自制密度計測鹽水密度”等等。為了激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，可以組織學(xué)生對實驗結(jié)果進行評比，對實驗中出現(xiàn)的故障進行討論，讓學(xué)生在課堂上展示他們的成果。這類實驗對于激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用。只要我們多動腦，生活中到處可找到趣味小實驗的材料，而且學(xué)生動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)計的合理，制作及討論的過程中也對知識有了全方位的認識。以下是我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生自備材料自己動手制作電動機模型的過程，現(xiàn)陳述如下以明觀點。

一、實驗?zāi)康?/h2>

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

2. 通過了解物理知識如何轉(zhuǎn)化成實際技術(shù)應(yīng)用，進一步提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識的興趣。

3. 體驗科學(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，大家知道這些電動玩具是怎樣動起來的嗎？其實你也可以自己制作電動玩具的，不信嗎？動手做一個簡易電動機，你就會有點兒了解了。

二、制作材料（課下自備）

塑料泡沫一塊（充當(dāng)?shù)鬃笮∵m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，但用自制電動機進行演示實驗時，學(xué)生觀察到通電線框在磁場中會轉(zhuǎn)動，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動下去，這是怎么回事呢？教師再次通過計算機多媒體的動畫展示：通電線框在磁場中的受力情況、轉(zhuǎn)動情況，以及轉(zhuǎn)過平衡位置后，受力阻礙它的繼續(xù)轉(zhuǎn)動情況。此時學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：主要放到線框的制作上。教師借機提問：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？針對這些問題，讓各學(xué)習(xí)小組展開討論交流加以改進。

三、評估交流

大家能談?wù)劊覀冏灾频摹靶⌒‰妱訖C”的不足之處嗎？讓學(xué)生充分發(fā)表自己的看法。教師點撥：重點把學(xué)生引導(dǎo)到下面的思路，我們自制的“小小電動機”與前面談到的通電線框的裝置相比，作了改進，將一端漆皮只刮去一半，使其轉(zhuǎn)動過程的半周斷電，不至于阻礙線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但只有半周獲得動力。如何使后半周也獲得動力呢？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，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。

有的小組改進后的電動機仍不轉(zhuǎn)動，于是進行了反復(fù)討論與改進最后總結(jié)出不轉(zhuǎn)的幾點原因：

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：換用強磁體。

3. 機械原因：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。

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

五、德育教育

實際的直流電動機是通過換向器來實現(xiàn)這項功能的。讓學(xué)生明白，從實踐到理論，需要走一段艱難又曲折的路，同樣，從理論到實踐，仍然需要付出艱苦的勞動，這種勞動包含了人類的創(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機嗎？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識到了原來我們學(xué)習(xí)的物理與生活是分不開的，科學(xué)知識是人類進步的工具，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)題時以前百思不得其解，現(xiàn)在居然很輕松就知道答案了。