初中物理实验的创新

(本1)方定案性也实可验以：温用度温升度高时不同物质吸热能力不同（同方案二，略） 传感(2器) 和定专量实用验软：件比通较过两计种质量不同物质温度升高时的吸热能力。
算机得用到电图加象热。器 加 热 质
量不同的a、b两杯液体， 记录每隔一段时间后它 们升高的温度。
液体a
本方案液通体过b 图象引出比热容定
（建立比热容概念的） 教学方案一：
(1) 按人教版物理教科书做演示实验：
用相同的电加热器加热质量相同 的水和食用油，使它们升高相同的温 度，发现加热水需要的时间较长，说 明水所吸收的热量较多。
更多实验都表明，不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸
收的热量不同。
本方案是一种普适方案，要
(2) 小结：为表明物质的这种性求质不，高把，一可定接质受量性某好种。物质在温度升
O
演示实验：用听觉理解加速度
1.理论基础：
●位移是视觉中的长度形象，加速度是与视 觉长度相关的物理量，加速度不容易被视觉直 接感知。是否可以用听觉来理解加速度？
演示实验：用听觉理解加速度
1.理论基础：
韦伯定律 当人的感觉器官受到一定强度I的刺激时，在此基础上 再增加刺激量ΔI，使ΔI等于感官恰能觉察到的最小差别感 觉阈限，ΔI与I的比值为一个常数。即K＝ΔI / I ，K称为韦 伯常数。下表为几种不同刺激方式的韦伯常数：
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二、通过实验感知和思维加工理解物理知识
调查——老师们希望改进的实验项目：
●探究物质的密度 ●探究物质的比热容
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通过实验建立“比热容”概念的教学设计
比热容概念的建立可以有以下不同层次的教学方案： 方案一：适合大多数学生，一般层次。 方案二：适合接受能力强的学生，稍高层次。 方案三：适合自主探究、逻辑思维强的学生，高层次。
电磁感应的应用
电冰箱的构造和原理 教科书 第三章 第3节 （汽化和液化）
电冰箱的构造和原理
(1) 定性实验：加热相同质量不同物质，说明它们吸热能力不同。 本方案的优点在于，“物体
加尽量热用保相相持同同两时酒吸间精（收灯加热加热量热一相质半同量时）相间，同后发的把现水两水和酒升吸度食精高乘收用灯的油交温积的换，度的热，比量值与它”的是质学量生和自升主高计温算 不多，若要使水升高的温度跟食用油相中同得，还出要的，有具体数据的支撑， 继续对水加热，说明水的吸热能力强。 因而易于理解。
五、关注学习行为，提升相关能力
怎样在物理教学中提升学生的创造能力？ ●把理解知识的过程提升为进行创造的过程
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课堂教学的改进：把“理解知识”变为“进行创造”
“换向器”的教学
演示：没 有换向器 的“电动 机”。
解释：线 圈无法持 续转动的 原因。
比较：两 种电动机 结构上的 差异
理解
阅读：教 材关于换 向器的介 绍
先研究折射：
把眼睛放在竖直
尺的前上方观察水下
尺的刻度。
观察水下刻度、 水平尺刻度、竖直尺 顶端刻度的重合点， 这就是同一根光线通 过的三个位置，由此 可以画出入射光线和 折射光线。
深度 61.2 水平 25.2
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深度 61.2 70
53
52
水平 25.2 69
上世纪七十年代一张活动幻灯片的创制
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六、获得实践体验，增强实践意识
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●向心力和半径是成正比还是成反比？
实验时，rA＝40cm，rB＝80cm，每秒钟喊口令2次。 操作一：手握A，每秒1周； 操作二：手握B，每秒1周； 操作三：手握A，每秒2周；
比较一和二： ω相同，F 跟 r 成正比
●通过实验复习光的反射和折射
实验器材 （如下图）
眼睛看见水面下
方刻度尺的刻度，是水
下刻度发出的光经水面
折射后进入眼中；
眼睛看见水面上
方刻度的倒影，是上方
刻度发出的光经过水面
反射后进入眼中。
由此可以确定入 射光线、折射光线和反 射光线。
四、通过观察实践，领悟物理方法
●通过实验复习光的反射和折射
实验器材 （如下图）
四、通过观察实践，领悟物理方法 ●通过实验复习光的反射和折射
实验思路
眼睛看到物体，是从物体发出（反射）的光进入 了眼睛。确定了物体、眼睛的位置，就确定了光线。
由此，刻度尺上的各个刻度，都可以看成是一个 点光源，这些刻度到眼睛的连线，就是这些刻度发出 的光射入眼睛的光线。
四、通过观察实践，领悟物理方法
讲解：换 向器的构 造特点和 原理
改装：安 装换向器 的线圈持 续转动
小结：技 术发明跟 科学发现 同样伟大
这段教学使学生对技术发明的过程、意义有了很好的认识
怎样进一步优化？
理解 → 创造 注重知识 → 发展能力
课堂教学的改进：把“理解知识”变为“进行创造”
“换向器”的教学
演示：没 有换向器 的“电动 机”。
(2) 定量实验：比较两种质量不同且物需质但要温本花度方费升案一高对定时的学的时生吸间热的。能要力求。稍高，
用相同的电加热器加热质量不同的a、b两杯液体（图为其
中一杯），一定时间后记录它们升高的温度，记录在表格中。
(2物)质小结：为吸表收的明热物量质的这种质量性质，把升一高定的质温度量某种物质在温度升
四、通过观察实践，领悟物理方法
●如图，物体静止，各接触面之间是否有摩擦？ ——利用“假设”的方法，假设接触面之间没有 摩擦，将会如何？
A
B
F
C
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实验体验
A
用手拉纸条，两本书都
B
F
静止，A、B之间，B、C之 C
间有静摩擦力吗？
把两支铅笔放在A、B 之间：
F
把两支铅笔放在B、C 之间：
F
施加拉力F 但保持 B 静止
比较二和三： v 相同，F 跟 r 成反比
这是“体验性”实验，目标的重点并不在知识上，而 是增强学生的实践意识。
●人走路时脚所受的静摩擦力方向如何？
实验体验
人在行进中如果踩 上一块瓜皮会怎样？用 滑板试试。
把实践中的感受用传感器实验检验一下：
力传感器
有什么发现？
从生活实践中引入“自感和互感”课题
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四、通过观察实践，领悟物理方法 ●通过实验复习光的反射和折射
再研究反射
把水染成深色，这样可以看到插入在水中竖直尺水面 上方刻度的倒影。
四、通过观察实践，领悟物理方法 ●通过实验复习光的反射和折射
一、优选器材、优化操作，获得准确实验数据
调查——老师们希望改进的实验项目：
●晶体熔化 ●比热容实验 ●焦耳定律实验 ●机械效率实验 ●电功定量实验 ●测水平运动物体的滑动摩擦力 ●内能演示实验 ●光在不均匀液体中折射
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一、优选器材、优化操作，获得准确实验数据 例：的热量与它的质量和升高的温在度教乘学积中之，比要，叫启做发这学种生物积质极的
比热容。
思考：为什么要把吸收的热量除
(3) 随后介绍比热容的符号、单以位“和质计量算和式升。高引温导度学的生乘阅读积“”一？些
物质的比热容”表，关注某些物质比热容的值。
（建立比热容概念的） 教学方案二：
〔引入：物体吸收的热量跟什么因素有关？质量、升温、材料〕
滑动摩擦力的测量
◆手持测力计拉着木块前进的缺点
△手很难保持匀速 △运动的测力计不容易观察读数
◆改进的实验方案
△用电动玩具方式可以保持木块匀速运动 △把测力计固定不动
滑动摩擦力的测量
滑动摩擦力的测量
◆手持测力计拉着木块前进的缺点
△手很难保持匀速 △运动的测力计不容易观察读数
◆改进的实验方案
△用电动玩具方式可以保持木块匀速运动 △把测力计固定不动 △摩擦材料的选取
加热时间 …
升高义…温，度 概加念热…时的间形升成高…比温度较严密，先得到
… …
物…… 体吸热……与升温……的正比规律a，再用
比值定义物理量，经历了类似密度
(3) 转换数据：
把加热时间乘以功率转换为吸收热 量，并除以液体的质量，得到单位质量 液体所吸收的热量，得到右表。
的学习a（过单程位质，量但）又比密b（度单上位升质量了）一 个层吸次收。热量 升高温度 吸收热量 升高温度
物理实验的创新
黄恕伯 2016.10.28
实验
安排
实验 创新 的总 思路
物理实验创新的总思路
获得准确数据，形成知识结论 通过实验感知，理解物理知识 经历实验操作，提高实验技能 通过观察实践，领悟物理方法 关注学习行为，提升相关能力 获得实践体验，增强实践意识 通过物理实验，激发学习兴趣
形成结论 理解知识 提高技能 领悟方法 提升能力 增强意识 激发兴趣
同样施加拉力F 返回
四、通过观察实践，领悟物理方法 ●通过实验复习光的反射和折射
光线从一种介质进入到另一种介质，在界面上同 时发生两种现象：
1.反射：光线返回至原介质中。遵从反射定律。 2.折射：光线进入至另一介质中。发生折射。
现通过一个实验作出入射光 线、反射光线、折射光线。验证 反射定律、体现折射特点。
录有一个固定 频率的乐音
录音带
v
放音磁头
和录音机 接通
演示实验：用听觉理解加速度
2.教学设计：
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三、经历实验操作，提高实验技能 例：测量卵石的密度 ●用天平、量筒测量卵石的密度 —— 提高使用天平测质量、量筒测体积的技能