蔡忠義

(江蘇省寶應(yīng)縣曹甸高級中學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225813)

巧用物理小實(shí)驗(yàn)深入探索“彈力”知識

蔡忠義

(江蘇省寶應(yīng)縣曹甸高級中學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225813)

彈力是高中物理學(xué)習(xí)過程中較難的一部分知識點(diǎn)，是物理學(xué)科三種常見力之一，高考的《考綱》中對于此部分知識點(diǎn)的掌握也有明確的考察要求.實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)高中物理的一個(gè)良好途徑，更是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)“彈力”難點(diǎn)知識的關(guān)鍵.為了幫助我們的學(xué)生更好的學(xué)習(xí)彈力這部分知識難點(diǎn)，教師可以通過在課堂上引入一些常見的家庭小實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解認(rèn)識彈力.

高中物理；家庭小實(shí)驗(yàn)；彈力教學(xué)

《彈力》是力學(xué)基礎(chǔ)的核心內(nèi)容之一，學(xué)生在學(xué)習(xí)《彈力》這部分知識時(shí)，正處于從初中物理向高中物理跨越的階段，大部分學(xué)生在思想上還尚未接受高中物理的學(xué)習(xí)探索模式.所以，這時(shí)就需要我們的教師同仁在課堂中融入一些常見的家庭物理小實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更快更好的接觸此部分知識點(diǎn).

1.“彈力”小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

《彈力》是高中物理新課程(必修一)第三章第二節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)教材中的文字?jǐn)⑹霰容^簡潔并且配有大量的插圖，在課堂上建議教師采用根據(jù)教材圖文講述知識點(diǎn)并且配上常見的家庭小實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生輔助理解的教學(xué)模式.關(guān)于《彈力》的教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定是要讓學(xué)生了解形變和彈性形變，并且能識別形變.了解彈力產(chǎn)生的條件，判斷有無彈力以及彈力的方向.本節(jié)的重點(diǎn)是彈力產(chǎn)生的原因以及彈力的方向，難點(diǎn)則是在常見情況下彈力方向的判定，在教學(xué)課堂中，可以根據(jù)本節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)相應(yīng)的設(shè)計(jì)生活中常見的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)引出形變、彈性形變和彈力的概念，以實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生更好的理解彈力產(chǎn)生的原因和彈力產(chǎn)生的方向.

2.巧用小實(shí)驗(yàn)解決“彈力”難點(diǎn)

(1)形變與彈性形變 教師可以利用課前的教學(xué)準(zhǔn)備，將細(xì)鐵絲、海綿墊、橡皮泥準(zhǔn)備好，用作教學(xué)用具.教師在正式上課前，可以將班級同學(xué)以小組為單位進(jìn)行分組，以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn).教師給每個(gè)小組分發(fā)一根細(xì)鐵絲，一團(tuán)橡皮泥，要求學(xué)生根據(jù)彈簧的形狀自己動(dòng)手制作一個(gè)簡易小彈簧.在繞制成彈簧以后，要求每個(gè)小組成員輪流輕輕按壓，拉伸所制作的彈簧，感受彈簧在被拉伸或壓縮的同時(shí)，手感受到的力的作用，并且觀察在被按壓或者以后，彈簧有何變化.用大致相同的按壓力度與拉伸力度受力于橡皮泥與海綿墊，同樣觀察橡皮泥與海綿墊的外形變化，以及手是否感受到力的作用.讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中親身感悟，得出物體形變的概念，即物體的形狀或體積的改變.利用兩個(gè)生活中顯而易見的形變現(xiàn)象作對比，讓學(xué)生清楚能形變的不同種類，即可以恢復(fù)原本形狀的叫彈性形變，不能恢復(fù)原狀的形變叫做非彈性形變.

(2)巧妙實(shí)驗(yàn)放大形變 學(xué)生在通過之前的實(shí)驗(yàn)接觸到形變與形變的種類以后，緊接著教師要通過巧妙的小實(shí)驗(yàn)認(rèn)識到有些形變的量可能肉眼并不會觀察到.在這里可以給每個(gè)小組分發(fā)一個(gè)扁平的玻璃瓶，將瓶中裝滿水后，用橡皮塞封口以后插入一根內(nèi)徑較小的玻璃細(xì)管，讓組內(nèi)學(xué)生標(biāo)記玻璃管剛剛插入時(shí)管內(nèi)的水位位置，分別用手按壓玻璃瓶的不同位置，讓組內(nèi)同學(xué)觀察管內(nèi)液面的升降，并以此來判斷在按壓玻璃瓶的同時(shí)，玻璃瓶是否發(fā)生了形變.這時(shí)學(xué)生可能會心存疑惑，肉眼觀察下的玻璃瓶并沒有發(fā)生形變，可是管內(nèi)的液體的水位為何會上升？此時(shí)，教師就需要將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同課本知識聯(lián)合起來，在為學(xué)生解釋這一現(xiàn)象的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生了解物體在受到外力的時(shí)候，體積不一定會發(fā)生變化，但是一定會產(chǎn)生形變，即使這些形變我們?nèi)庋塾^察不到，但它依然會產(chǎn)生.

(3)彈力產(chǎn)生條件以及原因 彈力產(chǎn)生的原因的教學(xué)實(shí)驗(yàn)按照傳統(tǒng)的教案來看，具有一定的學(xué)科專業(yè)性，學(xué)生理解起來有一定的難度，在這里不妨對其做相應(yīng)的改動(dòng).教師取常見的兒童玩具車模型兩輛，將車頭一端固定上掛鉤，將第一輛車的掛鉤上固定上簡單彈簧，將彈簧的另一端固定在垂直于地面的豎直墻面上，第二輛車車頭前的掛鉤一段固定上橡皮泥，橡皮泥的另一端同樣固定在墻面上.此時(shí)，用手推動(dòng)小車向墻壁的反方向做運(yùn)動(dòng)，松手以后會發(fā)現(xiàn)第一輛車小車會被拉長的彈簧重新拉回距離墻面很近的地方，而第二輛車在松手后卻紋絲不動(dòng).在引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)所表述的現(xiàn)象以后，很快就會得出彈力產(chǎn)生的兩大條件：直接接觸并且發(fā)生形變(彈性形變).

3.相關(guān)注意事項(xiàng)

教師在開展這些小實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意到以學(xué)生為主，讓學(xué)生在自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上找尋“彈力”知識相關(guān)的重點(diǎn)與難點(diǎn).并且，不應(yīng)當(dāng)一味地按照教案設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)原封不動(dòng)的去取材，可以靈活機(jī)動(dòng)的選取實(shí)驗(yàn)材料，比如在探究彈力產(chǎn)生的原因試驗(yàn)中，也可以使用電燈泡等常見物體代替灌水的氣球.在實(shí)驗(yàn)的過程中，還要引導(dǎo)學(xué)生在試驗(yàn)中學(xué)會思考，學(xué)會總結(jié)，只有這樣才能在達(dá)到教學(xué)目的的同時(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新能力.

通過家庭小實(shí)驗(yàn)，拉近了物理學(xué)科同生活之間的距離，學(xué)生也能夠參與到對于生活常見現(xiàn)象的理解過程中，增強(qiáng)對物理理論知識難點(diǎn)的理解.教師應(yīng)當(dāng)在今后的教學(xué)過程中更加重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，利用生活中的小實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生對于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，提高物理教學(xué)的教學(xué)效率.

[1] 周碧云.新課程下高中物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)方法探討[J]. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2017(04).

[責(zé)任編輯：閆久毅]

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2017-07-01

蔡忠義(1971-)，男，江蘇寶應(yīng)人，大學(xué)本科，從事高中物理教學(xué)研究.