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一、制作背景
初中物理教材探究影响压力效果因素的实验,大都采用压力压强小桌配合易形变的海绵或细沙演示,以观察发生形变的凹面作为研究对象。做演示实验时,位于前排的少数同学可以观察到现象,位于后排的大多数同学观察不到现象,实验效果不佳。对此,我经过反复思考,变观察发生形变的凹面为观察发生形变的凸面作为研究对象,可大大提高观察的效果。
二、适合教师演示实验装置的制作过程与使用方法
(一) 制作过程
1.找两个娃哈哈营养快线空瓶,用剪刀分别剪取约8cm长的瓶口部分;
2.买两个圆气球,分别套在第一步剪取的两个瓶口部分的剪口上,作为受力发生凸起形变的橡皮膜盒,用来显示压力产生的效果;
3.取两根长约13cm的细线,分别把两根细线的两端系在两个瓶嘴对称处,用于挂重物给橡皮膜施力;
4.取长约36cm的细木条,做一个宽约10cm、长约14cm的u型体,并将一端打磨成面积较小的尖头,另一端粘一面积较大(咯小于瓶口)的圆木片;
5.将u型体固定在铁架台上,且两端向上,套上橡皮膜盒,挂上钩码即可使用。
(二) 使用方法
1.把u型体固定在铁架台上,让学生观察u型体两端,明确其一端面积大而另一端面积小;
2.出示两橡皮膜盒,让学生观察橡皮膜不受压力时表面是平的(即不发生形变);
3.将两橡皮膜盒分别套在u型体两端,并分别在细线上挂一重力相同的钩码,让学生观察两橡皮膜凸起的程度有何不同,并思考为什么。
引导学生得出小结1:在压力大小相同时,受力面积大小不同,压力产生的效果不同,受力面积越大,压力产生的效果越不明显,受力面积大小是影响压力效果的因素。
4.将一侧的钩码去掉再挂到另一侧的钩码下,让学生观察同一端的橡皮膜凸起程度跟上次有何不同,并思考为什么。
引导学生得出小结2:在受力面积大小相同时,压力大小不同产生的效果不同,压力越大产生的效果越明显,压力大小是影响压力效果的因素。
总结:影响压力效果的因素不仅有压力,还有受力面积,比较压力产生的效果时,不能单单根据压力大小来判断,还要同时考虑到受力面积的大小。
三、适合学生体验活动实验装
(一) 制作过程
1.找两个娃哈哈营养快线空瓶,用剪刀分别剪取约8cm长的瓶口部分;
2.买两个圆气球,分别套在第一步剪取的两个瓶口部分的剪口上,作为受力发生凸起形变的橡皮膜盒,用来显示压力产生的效果;
3.取长约45cm、直径约1.5cm的电工塑料套管一根;
4.用两个塑料瓶盖加工成直径分别为1.5era和2.8cm的圆盘,用胶水把两个圆盘分别粘在塑料套管的两端;
5.将两个橡皮膜盒与两端面积不同的塑料套管组合起来。
(二) 使用方法
1.观察橡皮膜不受压力时,表面是平的(即不发生形变);
2.观察塑料套管两端,明确其一端面积大而另一端面积小;
3.将两橡皮膜盒分别套在塑料套管两端;
4.用双手分别握住橡皮膜盒的开口处,相向施加一较小的力,观察两橡皮膜凸起的程度有何不同,并思考为什么。
得出小结1:在压力大小相同时,受力面积大小不同,压力产生的效果不同,受力面积越大,压力产生的效果越不明显,受力面积大小是影响压力效果的因素。
5.再用双手分别握住橡胶膜盒的开口处,相向施加一较大的力,观察两端的橡皮膜的凸起程度跟上次有何不同,并思考为什么。
得出小结2:在受力面积大小相同时,压力大小不同产生的效果不同,压力越大产生的效果越明显,压力大小是影响压力效果的因素。
总结:影响压力效果的因素不仅有压力,还有受力面积,比较压力产生的效果时,不能单单根据压力大小来判断,还要同时考虑到受力面积的大小。
(编辑孙世奇)