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摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理的教學(xué)過(guò)程中占了重要的地位，教師如果能將物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和創(chuàng)新，就能讓學(xué)生容易觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，理解實(shí)驗(yàn)的原理，掌握實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，這樣的教學(xué)會(huì)起到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在初中物理的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占了重要的地位，教師如果能將物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和創(chuàng)新，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、結(jié)構(gòu)，就能讓學(xué)生容易觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，理解實(shí)驗(yàn)的原理，掌握實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，這樣的教學(xué)會(huì)起到事半功倍的效果。下面來(lái)談三則物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

一、光的三原色和光的混合規(guī)律演示儀

（一）原理

把LED充電手電筒的發(fā)白光二極管用發(fā)紅光、藍(lán)光，綠光的二極管代替，做成光的三原色的光源。具體做法是把一個(gè)發(fā)紅光、一個(gè)發(fā)藍(lán)光、一個(gè)發(fā)綠光發(fā)光二極管并聯(lián)成三條支路，每條支路都有一個(gè)保護(hù)電阻和一個(gè)開(kāi)關(guān)，然后接在電撅;在手電筒的前端套一個(gè)開(kāi)有直徑2厘米鐵筒（如圖1），讓色光從小孔投射出來(lái)在白板上形成疊加區(qū)域（如圖2）。

（二）使用方法

由于每種色光都有開(kāi)關(guān)獨(dú)立控制，可以方便控制。

1. 分別閉合紅光、綠光、藍(lán)光的開(kāi)關(guān)，觀察投射出來(lái)光的顏色。

2. 按照三種色光的組合。分別閉合兩種色光對(duì)應(yīng)的的開(kāi)關(guān)，觀察疊加區(qū)域的顏色和非疊加區(qū)域的顏色。

紅光+綠光=_____________;紅光+藍(lán)光=_____________?;綠光+藍(lán)光=_____________ 。

3. 把三種色光的開(kāi)關(guān)全部閉合，觀察疊加區(qū)域的顏色和非疊加區(qū)域的顏色。

紅光十綠光=_____________ ; 紅光十藍(lán)光= _____________;綠光+藍(lán)光=_____________? ? ;

紅光+綠光+藍(lán)光=_____________ 。

（三）作品的創(chuàng)新點(diǎn)

利用發(fā)光二極管發(fā)光作光的三原色光源，發(fā)光穩(wěn)定，探寬色光的混合規(guī)律時(shí)，演示現(xiàn)象直觀明顯，制作簡(jiǎn)單. 取材容易，填補(bǔ)了這方面實(shí)驗(yàn)器材的空白。

（四）教學(xué)中使用效果說(shuō)明

經(jīng)過(guò)物理科組老師的教學(xué)使用，演示物理現(xiàn)象直觀明顯，能夠滿足初中物理“光的三原色和色光的混合”的教學(xué)需要，下一步設(shè)想通過(guò)給三個(gè)光源連接變阻器，改變各色光的比例，混合出更多的顏色。

二、火山爆發(fā)

人教版八年級(jí)上冊(cè)第六章第4節(jié)《密度與社會(huì)生活》后的“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”中的第3題提出“試分析房問(wèn)的暖氣安裝在窗戶下的道理”。多數(shù)學(xué)生對(duì)分析過(guò)程有較大的困難，是否有更直觀的等效實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解呢？由此，我們提出問(wèn)題：冷空氣下沉，熱空氣上升，氣體的密度跟溫度有關(guān)，液體的密度跟溫度有關(guān)嗎？

（一）實(shí)驗(yàn)原理

一定質(zhì)最的液體的密度跟溫度有關(guān)溫度升高，液體的密度變小。

（二）實(shí)驗(yàn)材料

大燒杯2個(gè)，水適量、熱水少量、紅墨水少量、帶瓶塞的小瓶2個(gè)。

（三）操作過(guò)程

1. 在兩個(gè)大燒杯中分別倒入適量的水（約占容量的3/4）。

2. 在兩個(gè)小瓶中分別裝滿熱水和水，在兩瓶水內(nèi)各加入幾滴紅墨水，蓋上瓶塞且搖晃均勻。

3. 分別將兩小瓶水放久兩個(gè)大燒杯中（如圖3），然后輕輕掀開(kāi)瓶塞。

4. 觀察小瓶?jī)?nèi)的“紅水”向上噴的情景，裝有熱水的小瓶形如“火山爆發(fā)”（如圖4）。

圖4 “火山爆發(fā)”實(shí)驗(yàn)

（四）作品的創(chuàng)新點(diǎn)

根據(jù)人教版八年級(jí)上冊(cè)第六章第4節(jié)《密度與社會(huì)生活》中的知識(shí)點(diǎn)：密度與溫度。教材中“想想做做”利用轉(zhuǎn)換法來(lái)反映一定質(zhì)量的氣體體積受熱膨脹，密度變小而上升。由于氣體看不見(jiàn)、摸不著，學(xué)生對(duì)教材中內(nèi)容欠缺直觀的理解，本實(shí)驗(yàn)就是利用溫度不同的水之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)明液體的密度與溫度的關(guān)系，利用等效替代實(shí)驗(yàn)方法對(duì)教材中的知識(shí)點(diǎn)作更為直觀的教學(xué)。

（五）教學(xué)中使用效果說(shuō)明

1. 本實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、可行，能讓學(xué)生更為直觀地觀察（或親自動(dòng)手操作），構(gòu)建物理知識(shí)點(diǎn)，體現(xiàn)物理知識(shí)就在我們身邊。

2. 結(jié)合氣體與液體的特點(diǎn)，分析房間的暖氣（或冷氣）安裝在不同位置的道理，提升物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。

三、高壓的魔力

（一）原理

用高頻振蕩圈上產(chǎn)生互感，而讓次級(jí)線圈輸出大約2萬(wàn)伏的微電流高壓。把高壓輸出線端附近的空氣電離，繼而對(duì)地產(chǎn)生高壓放電，形成電弧而且溫度很高，可以點(diǎn)燃紙張。

（二）特點(diǎn)

讓學(xué)生直觀高壓放電現(xiàn)象，產(chǎn)生強(qiáng)烈的視覺(jué)效果，彌補(bǔ)書(shū)本上只是枯燥文字的說(shuō)明，也更易理解為什么不要靠近高壓輸電線。

（三）操作

從高頻振蕩電路接入12或24V的穩(wěn)壓電源，這時(shí)高壓輸出端可以輸出高壓（不能觸摸），把高壓包的地線慢慢靠近高壓輸出端，當(dāng)靠近至1～2cm的時(shí)候就可以產(chǎn)出電弧，產(chǎn)生電弧后可以適當(dāng)拉長(zhǎng)電弧的距離，讓放電現(xiàn)象更震撼，易于觀看（如圖5）。還可以放一張紙?jiān)趦蓚€(gè)電極中間，紙張馬上燃燒起來(lái)，增加多樣性現(xiàn)象。

（四）作品的創(chuàng)新點(diǎn)

1. 用金屬尖端和圓鐵球分別做地線，來(lái)模擬避雷針和普通建筑物，通過(guò)改變金屬尖端和圓球到高壓銅板間的距離來(lái)比較放電效果，了解避雷針的作用和安裝設(shè)計(jì)要求。

2. 高壓帶電體周圍有強(qiáng)大的電離場(chǎng)，人靠近會(huì)有危險(xiǎn)。把熒光燈靠近高壓銅板，會(huì)看到熒光燈被電離的電場(chǎng)導(dǎo)通而發(fā)光，借此來(lái)警示不要靠近高壓帶電體。

（五）教學(xué)中使用效果說(shuō)明

如果生活中發(fā)生高壓觸電是非常危險(xiǎn)的（包括雷電），通過(guò)這個(gè)高壓電弧放電讓學(xué)生更直觀更明確知道這個(gè)危害，并了解到避雷針的知識(shí)。溫馨提示：高壓銅板和電極工作時(shí)不能直接觸摸，拉電弧時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，每次電弧放電連續(xù)工作不要超過(guò)20秒，整體演示不要超過(guò)5分鐘。

參考文獻(xiàn)：

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