劉維志

【內(nèi)容摘要】物理是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生思維與動(dòng)手能力的基礎(chǔ)課程，在學(xué)科核心素養(yǎng)的要求下，當(dāng)前物理教學(xué)應(yīng)更加注重對(duì)課堂的創(chuàng)新性教學(xué)方法的探索。運(yùn)用自制的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)會(huì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，增強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的直觀性認(rèn)識(shí)，有利于物理教學(xué)更好突破教學(xué)難點(diǎn)。作者將通過(guò)與自身的實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)本方法進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新思維 突破難點(diǎn)

就物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，它對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新性能力的人才具有很大的幫助作用。因此，在新課改的不斷深入下，物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也越來(lái)越受到各校的重視。教師教學(xué)目前各校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不均且管理不到位，已有實(shí)驗(yàn)器材損壞嚴(yán)重沒(méi)有人員維修，已形同虛設(shè)。而在實(shí)際教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室能為學(xué)生提供的往往只是一些常規(guī)器材，難以勝任日常的教學(xué)任務(wù)。特別是用于教學(xué)中難點(diǎn)突破的器材更加缺乏，教師利用身邊的常見(jiàn)事物，通過(guò)自動(dòng)手制作一些簡(jiǎn)易的器材來(lái)擺脫當(dāng)前的困境，下面以初中物理教學(xué)中用身邊物品自制簡(jiǎn)易器材來(lái)突破壓力教學(xué)難點(diǎn)為例進(jìn)行論述。

“壓力”也是彈力的一個(gè)分支，它在理解上有些抽象，難以被學(xué)生輕松掌握，但從其效果的角度來(lái)說(shuō)，它有很簡(jiǎn)單，它的具體表現(xiàn)形式與普通的力一樣；“壓力”也是一種彈力，的名字來(lái)自于它的具體作用效果，是一種研究物體形變的物理量；壓力在日常生活中處處存在，是學(xué)生的“老朋友了”，可由于較為抽象，學(xué)生難以很好的把握其方向、壓力與重力區(qū)別、液體對(duì)容器底部壓力與液體自身重力關(guān)系等的理解始終是難點(diǎn)。在日常的教學(xué)中，教師可以與學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)際操作探究找尋壓力的方向、大小和重力之間的區(qū)別、液體對(duì)容器底部收到的力與液體自身重量關(guān)系等難點(diǎn)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，化抽象為具體來(lái)突破壓力教學(xué)的難點(diǎn)。

一、探究壓力的方向與接觸面關(guān)系

器材：鋼直尺、木板、乒乓球、彈簧。

教學(xué)設(shè)計(jì)：

學(xué)生活動(dòng)：

1.體驗(yàn)：用右手按壓左手

2.實(shí)驗(yàn)：（1）用手壓縮彈簧、壓鋼尺觀察用力的方向與形變的效果。

3.演示實(shí)驗(yàn)：

（1）展示乒乓球在不受其他外力作用的情況下下落后，掉在水平放置的木板上，觀看乒乓球反彈后運(yùn)動(dòng)的方向，乒乓球運(yùn)動(dòng)的方向是垂直向上的。

（2）演示乒乓球自由下落在斜木板，觀察乒乓球彈起方向，彈起方向不是豎直向上而是垂直于斜木板。

通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)所展示出的現(xiàn)象，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鏊伎迹l(fā)現(xiàn)壓力的作用方向是與物體的表面相垂直，并指向物體的。此處用乒乓球運(yùn)動(dòng)軌跡顯示壓力的方向從而化抽象為具體，比教材通過(guò)學(xué)生壓墻、釘圖釘?shù)鹊捏w驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)壓力的方向具體生動(dòng)。

二、探究固體物體對(duì)接觸面的壓力與自身重力的關(guān)系

器材：鋼直尺、重物塊、細(xì)線。

教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.學(xué)生討論、表達(dá)（用表格培養(yǎng)對(duì)比的思維方法）

2.演示實(shí)驗(yàn)：用鋼直尺、重物塊、細(xì)線依照?qǐng)D標(biāo)所展示的布局操作，分別對(duì)物體在水平面和斜面上所用壓力進(jìn)行演示，比較，進(jìn)而分析得出壓力與重力之間在大小上所存在的關(guān)系。

用實(shí)驗(yàn)的方法，化抽象為具體，通過(guò)觀察重物塊放在水平面鋼直尺上，直尺被壓彎程度較大，同一重物塊放在鋼直尺構(gòu)成的斜面上，直尺被壓彎程度較?。ㄖ鸩皆龃笮泵鎯A角，直尺被壓彎程度更小，當(dāng)傾角達(dá)900時(shí)沒(méi)有作用效果），對(duì)鋼尺的彎曲程度進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，找出重量與壓力的不同之處。

三、探究容器對(duì)水平接觸面壓力與容器所盛物體重力、浮力的關(guān)系

器材：剪去瓶底的礦泉水瓶1個(gè)、石子、小木塊、電子臺(tái)秤2個(gè)、紅墨水、滴管、盛有水的燒杯。

教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.用滴管吸取紅墨水滴入盛有水燒杯中，將水染紅。并用電子臺(tái)秤出質(zhì)量，記下示數(shù)為m0。

2.用電子臺(tái)秤稱出空塑料杯質(zhì)量，記下示數(shù)m1。此時(shí)塑料杯對(duì)電子臺(tái)秤壓力為m1g。

3.將適量染紅的水到入塑料杯中，記下此時(shí)電子臺(tái)秤示數(shù)為m2。此時(shí)塑料杯對(duì)電子臺(tái)秤的壓力為m2g。

4.用電子臺(tái)秤稱出剩下燒杯和水質(zhì)量，記下示數(shù)為為m3。

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：

m2g=m3g-m0g+m1g

即容器對(duì)水平接觸面壓力等于容器自身重力加上所盛水重力（同樣用石子、木塊代替水也能得出相同結(jié)論）。

拓展一：

1.用電子臺(tái)秤稱出小石子質(zhì)量，記下示數(shù)m4。

2.將石子放入上述盛有適量染紅的水塑料杯中（水未溢出），記下此時(shí)電子臺(tái)秤示數(shù)為m5。此時(shí)塑料杯對(duì)電子臺(tái)秤的壓力為m5g。

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：

m5g=m3g-m0g+m1g+m4g

即容器對(duì)水平接觸面壓力等于容器自身重力加上所盛物體（水、石子）重力，不應(yīng)該減去石子所受浮力，與石子所受浮力無(wú)關(guān)。

拓展二：

1.用電子臺(tái)秤稱出小木塊質(zhì)量，記下示數(shù)為為m6。

2.將木塊放入上述盛有適量染紅的水、石子塑料杯中（水未溢出），記下此時(shí)電子秤臺(tái)示數(shù)為m7。此時(shí)塑料杯對(duì)電子臺(tái)秤的壓力為m7g。

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：

m7g=m3g-m0g+m1g+m4g+m6g

即容器對(duì)水平接觸面壓力等于容器自身重力加上所盛物體（水、石子、木塊）重力，不應(yīng)該減去石子、木塊所受浮力，與石子、木塊所受浮力無(wú)關(guān)，。

學(xué)生通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，就能理解容器對(duì)水平接觸面壓力等于容器自身重力加上所盛物體（水、石子、木塊）的重力，不應(yīng)該減去所盛物體受浮力的這一困惑問(wèn)題。物體雖然受到了浮力但物體排開(kāi)的液體還在容器中并且他們大小剛好相等，所以不應(yīng)該減去所盛物體受浮力。

四、液體對(duì)容器底部的壓力與液體自身重力的關(guān)系

器材：鐵架臺(tái)、漏斗1個(gè)、保鮮膜、電子臺(tái)秤2個(gè)、透明膠、紅墨水、注射器一個(gè)、盛有水的燒杯。

教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.用滴管吸取紅墨水滴入盛有水燒杯中，將水染紅，用注射器吸入。并用電子臺(tái)秤稱出其質(zhì)量，記下示數(shù)為m0。

2.將漏斗底部用保鮮膜、透明膠將其開(kāi)口大的一端封閉，制成開(kāi)口為上小下大的容器，置于鐵架臺(tái)鐵夾上，調(diào)節(jié)鐵夾與電子臺(tái)秤位置，使保鮮膜剛好與電子臺(tái)秤接觸，電子臺(tái)秤示數(shù)為零。

3.將注射器中的水注入漏斗中，記下此時(shí)電子臺(tái)秤示數(shù)為m2。此時(shí)保鮮膜對(duì)電子臺(tái)秤的壓力為m2g。

4.用電子臺(tái)秤稱出剩下水和注射器質(zhì)量，記下示數(shù)為m3。

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：

m2g>m3g-m0g

即容器開(kāi)口為上小下大時(shí)液體對(duì)容器底部壓力大于液體自身的重力。

拓展一

用上述的實(shí)驗(yàn)方法可以證明容器開(kāi)口為上大下小時(shí)液體對(duì)容器底部壓力小于液體自身的重力。

拓展二

用上述的實(shí)驗(yàn)方法可以證明容器開(kāi)口為上下一樣大時(shí)液體對(duì)容器底部壓力等于液體自身的重力。

這樣，學(xué)生通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，就能理解不規(guī)則容器底部受到液體的壓力不等于液體自身的重力，教師再通過(guò)用模型法進(jìn)行理論推導(dǎo)，學(xué)生就更容易理解。

在物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)是突破教學(xué)難點(diǎn)的重要手段，但有些實(shí)驗(yàn)器材難于滿足實(shí)驗(yàn)要求，因此用身邊物品自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)的輔助功能就顯得尤為重要。用身邊物品自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓我的物理課堂充滿了魅力，讓我收獲了成功和自信，當(dāng)然，最重要的是讓我的學(xué)生喜歡上了物理，今后，用身邊物品自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)和我的物理教學(xué)將一路同行！

【參考文獻(xiàn)】

[1] 羅仙. 液體壓強(qiáng)解題思路淺析[J]. 新課程導(dǎo)學(xué)，2010（33）.

（作者單位：重慶市江津田家炳中學(xué)校）