王燕飛

摘 要：微型實(shí)驗(yàn)，即指小型的、易于操作的實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)由于其使用成本低，操作簡(jiǎn)易、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯等優(yōu)點(diǎn)深受大家喜愛(ài)和關(guān)注，特別是物理學(xué)科中的微型實(shí)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)物理這門(mén)學(xué)科時(shí)，教師通常需要借助大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)幫學(xué)生理解和驗(yàn)證課堂知識(shí)，以此來(lái)提高物理學(xué)習(xí)效率。本文主要對(duì)微型物理實(shí)驗(yàn)在初中物理課堂的應(yīng)用進(jìn)行探析，列舉幾個(gè)常用的實(shí)驗(yàn)案例，對(duì)比書(shū)本常規(guī)實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)，并做出總結(jié)。

關(guān)鍵詞：微型實(shí)驗(yàn);初中物理;教學(xué);應(yīng)用

微型實(shí)驗(yàn)常用來(lái)幫助人們更加深入地理解書(shū)本知識(shí)或者起到一個(gè)檢驗(yàn)知識(shí)的作用，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中被廣泛應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，微型物理實(shí)驗(yàn)用來(lái)驗(yàn)證一些物理原理，如：慣性實(shí)驗(yàn)、壓力效果實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)所用的材料都非常簡(jiǎn)單，可以是身邊的廢棄物，如飲料瓶、氣球、廢紙板等，也可以是成本較高物品的代替物，如木板代替小車(chē)等，書(shū)桌和飯桌也可以作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所等等。

一、微型物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

物理是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和動(dòng)手能力的學(xué)科。學(xué)生在物理課堂上通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)操作來(lái)加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，在物理教材中有很多的物理實(shí)驗(yàn)微小實(shí)驗(yàn)，相比書(shū)本上列舉的常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，具有用時(shí)短、難度低等優(yōu)點(diǎn)[1]。教師在短時(shí)間內(nèi)給同學(xué)們演示一個(gè)微型實(shí)驗(yàn)，既很好地利用了剩余的課堂時(shí)間，也幫助同學(xué)們更好地理解了知識(shí)，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和增加學(xué)生學(xué)習(xí)信心。

二、微型物理實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用案例

（一）液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)

常規(guī)的液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材由探頭、燒杯、U形管、水組成。探究同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等。當(dāng)探頭在空氣中時(shí)，U形管兩端氣壓相等，此時(shí)U形管內(nèi)左右兩邊液體相平。實(shí)驗(yàn)具體操作如下：將探頭保持在水中的深度不變，改變探頭方向，查看U形管高度差是否發(fā)生變化，記錄數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究相同液體內(nèi)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的變化。具體操作如下：將探頭置于液體內(nèi)不同深度，記錄U形管的水柱高度差，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果[2]。

微型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材則只需要：廢棄飲料瓶、剪刀、水。需要時(shí)加入紅墨水，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。

在探究第一個(gè)內(nèi)容時(shí)，用剪刀在瓶子同一水平的兩側(cè)分別開(kāi)有大小相似的孔，查看從孔中噴出的水流的形狀。探究第二個(gè)試驗(yàn)時(shí)，在瓶的同一側(cè)，但是不同高度開(kāi)孔，查看從兩孔流出來(lái)的水流狀況，噴出的水流越遠(yuǎn)則代表壓強(qiáng)越大。

優(yōu)點(diǎn)：從生活中不要的廢棄物中選材，成本低，實(shí)驗(yàn)器材少，對(duì)比常規(guī)實(shí)驗(yàn)，微型物理實(shí)驗(yàn)可以在任何水平面進(jìn)行，容易開(kāi)展，不需要探頭、U形管等正規(guī)實(shí)驗(yàn)器材，并且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

（二）探究壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

書(shū)本上正規(guī)的實(shí)驗(yàn)是吹氣實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置。

手拿兩張大小相同的A4紙，使兩張紙中間隔有一定距離且在同一水平并自然下垂，向紙張間空隙吹氣，觀察到兩張紙開(kāi)始向中間合攏，得出結(jié)果：流速越大，壓強(qiáng)越小。

微型實(shí)驗(yàn)則用一張紙即可，將紙折成三棱體形，向紙張下方吹氣，觀察到三棱體形紙張向下壓，反之，在上方吹氣，紙張會(huì)向上飄，也可以證明以上結(jié)果。

優(yōu)點(diǎn)：常規(guī)實(shí)驗(yàn)容易受到環(huán)境的影響，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，而微型實(shí)驗(yàn)，只用一張紙，成本低，易操作，且形成的氣流較大，壓強(qiáng)差也較大，因此紙張向下壓或者向上飄起的現(xiàn)象明顯。

（三）探究影響壓力作用效果的因素

影響壓力作用效果一般有兩個(gè)因素，分別是受力面積和壓力大小。

常規(guī)的書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)器材有：砝碼、小桌和海綿，如圖1所示。

先將小桌正放在海綿上，觀察海綿被壓的程度，以此判斷壓力效果的大小，如圖1中的甲。向正放的小桌上放置一個(gè)砝碼，觀察壓力增大后，海綿的凹陷程度，如圖1中的乙。最后將小桌倒置，同樣放上砝碼，保持壓力一致，觀察海綿凹陷情況，如圖1中的丙。

桌子上有無(wú)砝碼表示壓力大小發(fā)生變化，觀察實(shí)驗(yàn)，可得：壓力越大，壓力作用效果越明顯。而正反小桌則分別代表不同的受力面積，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，受力面積越小，壓力作用效果越明顯。

微型物理實(shí)驗(yàn)則選用鉛筆一支。用鉛筆的尾部壓在手指上，輕壓和重壓鉛筆，重壓時(shí)手指的凹陷程度大，輕壓時(shí)手指的凹陷程度小。說(shuō)明壓強(qiáng)大小跟壓力的大小有關(guān)，受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)越大。為保持力的大小一定，則將鉛筆的尾部和尖部頂在兩個(gè)手指中間，此時(shí)，可以觀察尖部手指的凹陷程度大，尾部手指的凹陷程度小。說(shuō)明壓力一定時(shí)，受力面積越大，壓強(qiáng)越小。

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)比常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作，微型物理實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，小木桌及砝碼的質(zhì)量都太小，在海綿上不太能表現(xiàn)出來(lái)力的作用效果與其相差程度，而在微型實(shí)驗(yàn)中，手指凹陷程度非常明顯，且只用一根鉛筆就能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，得到?shí)驗(yàn)結(jié)果，取材方便，易于操作。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上可得，對(duì)比書(shū)本上的常規(guī)實(shí)驗(yàn)或是大型實(shí)驗(yàn)，微型實(shí)驗(yàn)的組成和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都非常簡(jiǎn)單，但卻同樣可以幫助學(xué)生將生活與書(shū)本知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，即提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生的操作能力與創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)起到很大的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]王震，孫奕瑩.直觀化的物理演示實(shí)驗(yàn)探究——以“液體的壓強(qiáng)”一課為例[J].教學(xué)與管理，2018，12：88-90.

[2]陳耿炎，熊華.可控促探究可視助理解——探究流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新[J].教育與裝備研究，2017，3310：58-60.