初中物理自制教具改进“二力平衡条件”实验

来源 :广东教学·教育综合 | 被引量 : 0次 | 上传用户:silent_control
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】人教版初中物理八年级下册第八章第二节《二力平衡》“探究二力平衡的条件”实验,通过改变小车在水平方向所受二力的情况,观察小车在什么条件下会保持运动状态不变?从而得出二力平衡条件。教材中演示实验存在诸多不足,如实验是在水平桌面不利于学生观察、摩擦力较大、研究对象(小车)受两对平衡力等。作者通过强磁铁把实验器材直接吸附在黑板上,用小纸片代替小车,增加保险细绳等自制教具改进实验,显著提高了实验效果,有效地帮助学生理解二力平衡条件。
  【关键词】二力平衡条件;自制教具;实验改进
  一、课标要求
  《义务教育物理课程标准(2011年版)》要求,培养学生严谨认真的科学态度,培养学生运用研究方法的意识,培养学生具有初步的科学探究能力。对“探究二力平衡的条件”实验要求是必须通过实验,让学生观察实验现象,了解二力平衡条件,即“作用在同一物体上,大小相等,方向相反,同一直线”。
  二、传统演示实验不足
  1.实验是在水平桌面上进行,不利于全班各个位置的学生是观察实验现象,直接影响了实验的演示效果。(如图1)
  2.实验中研究对象小车所受的力不是只有水平方向两个力,而是受到多个力,有重力、支持力、两个拉力,如果小车运动或有运动趋势,还有摩擦力。当小车在水平面静止或匀速直线运动时在竖直方向和水平方向各有一组平衡力(如图2)。如果在教学只讲小车受到的两个拉力而不全面分析小车的受力,这不符合实际,对于具有一定思考能力的学生可能会产生迷惑。如果全面分析小车的受力,又会增加难度,小车的平衡不是只受到二力的平衡,不利于“二力”平衡条件学习,使得该实验的说服力降低。探究二力平衡条件之“同一个物体上”时,小车无法一分为二变成两个物体。
  3.探究二力平衡条件之“同一直线上”时,需要把小车旋转一个角度后松手,由于桌面摩擦力较大,实验效果可能不理想。
  三、实验改进
  1.实验器材: 6个规格为25mm×4mm带孔钕铁硼强磁铁,6个10mm螺丝钉,两块长宽高分别为80mm×40mm×25mm长方体木块,兩个螺丝吊环、两个相同的滑轮、一个轻纸片、若干细线、几个钩码、剪刀。
  2.实验装置:把6带孔强磁铁分成两组,用螺丝钉分别固定在长方体木块底部,再把螺丝吊环直接固定在长方体木块上表面中间(如图3)。把长方体木块沿长边竖直吸在黑板上,把两个滑轮钩住吊环,把纸片的两端中间打孔,用细线穿过并绑牢,再用细线的另两端绕过滑轮并挂上钩码(如图4)。
  3.实验过程
  (1)分别在细线两端挂100g、200g、300g钩码,然后两端挂不同质量钩码,比较纸片的运动状态,得出二力平衡条件必须是“大小相等”。
  (2)通过观察并分析比较纸片在平衡时和不平衡时的受力情况,得出二力平衡必须是“方向相反”。
  (3)旋转纸片一定的角度或上下移动纸片一定的距离松开,观察纸片的运动状态;纸片平衡状态下随意移动滑轮到任一位置,观察纸片能否继续保持平衡,从正反两方面实验验证得出二力平衡必须在“同一直线”上。(如图5)
  (4)给已经平衡的纸片两端加一根15cm左右的细线充当保险绳,用剪刀把纸片从中间一分为二,观察剪开后的两半纸片的运动状态,得出二力平衡必须在“同一物体”上(如图6图7),同时由于保险绳作用,两边钩码不会砸落地面。
  四、创新之处
  1.实验器材通过强磁铁直接吸在黑板上,实验过程改在竖直面上进行,扩大视野,方便全班不同角度同学直接观察实验现象。
  2.两个木块底部各固定三个钕铁硼强磁铁,吸在黑板上非常稳定牢固,细线两端可以承受的拉力较大,实验中笔者试过两端各挂500g钩码也非常稳定。根据需要加大强磁铁直径和厚度或强磁铁个数,可以显著提升承受拉力且非常稳定。
  3.用小纸片悬挂起来代替水平桌面上的小车,由于小纸片的重力远小于钩码对纸片的拉力,所以小纸片的重力可以忽略不计。同时把在水平桌面进行的实验改为竖直方向上进行,使接触面脱离接触,排除了摩擦力对实验的影响。
  4.选取轻质纸片,忽略自身的重力,这时纸片只受到水平两个拉力,排除其它力的干扰,让学生更容易理解,也更直观观察实验探究的是水平方向两个拉力的平衡条件。
  5.强磁铁厚度(0.4cm)加木块厚度(2.5cm)加吊钩长度(5cm),保证悬挂滑轮处与黑板距离接近8cm,探究二力平衡条件“同一直线上”时,扭转纸片或上下移动纸片都不会碰到黑板,且细线两端悬挂的钩码在晃动过程中也不会碰到黑板。
  6.探究二力平衡条件“同一直线上”时,强磁铁带着滑轮可以很方便在黑板不同位置上移动,验证二力平衡条件是“同一直线上”而不是“同一水平直线”。
  7.探究二力平衡条件“同一物体上”时,在纸片两端加上保险绳,当把纸片从中剪断时,既可以让学生直观看到纸片“一分为二”瞬间,纸片从开始的静止状态到剪成两半后的运动状态,同时由于保险绳的存在,避免剪断纸片时,两边钩码砸落地面,造成惊吓或安全隐患。
  8.器材简单,操作方便,制作工艺要求不高,经济实用,所需器材淘宝十几元就能买到,实验效果明显,容易复制推广。
其他文献
摘 要:由于当今离婚率不断走高,离异家庭较普遍,离异家庭由于家庭环境的突变,性别角色缺失,社会偏见的压力及家庭教育方式不当等各方面的原因,导致其子女或多或少存在着情绪情感、性格、人际交往等方面的心理问题,故此,重视研究单亲家庭学生心理问题形成原因及对策很重要。本文从重视离异家庭学生情感教育方面进行探究。  关键词:离异家庭;情感教育  教育是树人之本,家庭教育更是所有教育之源。家庭成员的言行以及由
【摘要】家校共育利于孩子健康成长。本文围绕常规的家长会召开、家委会构建及功能、家长参与学校活动、借助现代通讯技术沟通等四方面探讨家校共育的有效化、实效化、多样化、及时化。  【关键词】家校;共育;策略  学校、家庭是培养一代新人的重要场所及因素。家校共育能让家长及时了解学生在学校的表现,促进学校和家庭之间的信息交流反馈,利于家长走出教育的误区、盲区,形成教育合力,为学生创造健康积极、良好向上的成长
【摘要】Phonics 教学法也称自然拼读法,是一种按照字母本音发音为规律的教学法。当学生掌握了42个音素的字母和字母组合的读音后,自己就能像学完汉语拼音声母、韵母一样,能独立地拼读英语单词。由此降低单词记忆的难度,提高学生单词拼读的能力,培养学生见词能读,听音能写的能力。增强学生学习的主动性和积极性。  【关键词】语音课教学;趣味性;针对性;多样性;合作性;渗透性;拓展性  一、背景介绍  本节
【摘要】随着时代的发展,思想品德课堂也在发生巨大的变化:学生获得知识的渠道增多,自主性更强,对参与教学互动的要求更高。基于此,教师要在“和”文化的理念指导下,将思想品德课堂进行各方面的情境创设,让学生发现思想品德学习的乐趣,让课堂更为充实、高效、高质。  【关键词】“和文化”思想品德课堂有效教学  如果将思想品德课堂想象成是一个互动的平台,那么主动激发学生的积极性,尽可能多的给学生创设和谐情境和营
幼儿园教育在整个教育体系中扮演的角色愈发重要,幼儿教育的质量高低直接影响着对孩子潜力的激发和启蒙教育的实效性。《幼儿园教育指导纲要(试行)》中明确指出,幼儿园教育是个体发展的基础,为幼儿们提供良好的生活和学习环境,满足幼儿们综合发展的需要,是现阶段幼儿园教育的重要使命。幼儿教育需坚持“生活、游戏、课程”的核心理念,让孩子们乐学、好学和善学,全面落实好《纲要》中的内容,引导幼儿们在快乐的童年中学习和
【摘要】导学案设计要理清两个关键所在:一是关注数学学习的主体是“学生”;二是考虑学生数学学习三个关键的要素:知识经验、认知规律和思维过程。  【关键词】导学案;知识经验;认知规律;思维过程  导学案是教师根据课时教学目标和内容设计,旨在指引学生结合课本进行自主学习的提纲。其主要功能有两个方面:一是学生通过自主学习明晰自己知道了哪些数学知识,还存在怎样的疑惑,从而带着思考和问题走进课堂;二是教师通过
【摘要】提升课堂教学的有效性是当前深化课程改革的关键和根本要求。而衡量有效课堂教学的主要标准是学生的学习效果。考量学生学习的有效性必须综合考虑三个要素——提高学习效率、增进学习结果、强化学习体验。九年级思品课堂有效性同样要考虑这三个要素。因此,本文主要从复习的时间并在有限的时间内进行合理的规划是提高复习课堂有效性的前提、三维目标的贯彻落实是提高复习课堂有效性的关键所在、合适的教学手段和方法是提高复
《数学课程标准(2011年版)》明确提出了10个核心素养,是数学知识、数学思想、数学交流、解决问题能力的综合体现。问题解决教学就是用问题解决的思想来改造数学教学,以提出发现问题为数学教学的切入口,以问题解决的过程作为数学教学的主线,通过问题的解决来完成数学概念的形成、数学结论的获得以及数学知识的应用。无论是学习数学知识,还是培养数学技能,都可以“以问题解决的方式”展开。在具体的、基于真实背景的复杂
【摘要】2017年小学新教材的语文有三大改革,其中,第三项改革是:增加阅读。得阅读者得语文,阅讀是教育的核心,阅读是语文的基础。所以,在语文教学的过程中,培养学生的阅读能力,让学生习得阅读方法,提升学生的阅读素养,是我们小学语文教师的重要任务。  【关键词】阅读素养;唤醒内生力;彰显个性;陶冶情感  在小学语文教学的过程中,如何培养学生的阅读能力,习得阅读方法,提升学生的阅读素养呢?下面我谈谈几点
合唱艺术对培养孩子良好的道德修养、性格情操具有积极的作用,而且能使孩子们拓宽视野,促进孩子们积极思维,培养孩子们的合作精神。在《小学音乐课程标准》中提到:“要更加重视并着力加强合唱教学,使学生感受多声部音乐的丰富表现力,尽早积累与他人合作演唱的经验,培养集体意识及协调、合作能力。”然而,受各方面因素的限制,能参加学校合唱团的孩子只有少数,并且均是中高年级的学生。那么,如何让低年级的学生感受合唱艺术