物理实验教具的制作

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实验是物理教学的基础，是学生理解物理规律和创新的关键所在。物理学的进步和变革与实验是息息相关的。实验效果的好坏与实验器材有很大关系。工厂中生产的实验器材固然规范、美观，但是使用自制教具更贴近学生的生活，方便学生了解仪器的结构、工作原理。当学生在物理实验课堂上看到的实验器材为日常生活中的物品做成的时侯，能深切感受到科学的真实性与广泛性，切身体会到科学与社会、物理与我们每个人日常生活的关系，从而培养学生热爱物理的情感，激发学生的求知欲。

1 自制教具的地位和作用

自制教具在实验中有非常重要的地位，它与传统实验器材相得益彰，共同支撑起物理实验，在国际上有人把自制教具称之为“廉价”或“无价”教具。廉价是其成本便宜，无价是其发挥的价值巨大。鉴于当下中学物理实验教学的情况，自制教具既可以培养学生的创造能力，开阔学生思维，也是解决当前仪器不足的有效途径。物理教师应该多动手制作一些教具，不断改进实验条件，让物理实验更贴近学生的实际生活。

2 制作教具的方法例谈

制作教具时，可以对已有的一些设备进行改进，以便更方便地服务于物理实验。例如，高中物理《练习使用打点计时器》《验证机械能守恒定律》等实验中，打点计时器通常需要固定在铁架台上，实验时，通常用固定玻璃试管的铁夹子来固定打点计时器。由于铁夹子规格与打点计时器不匹配，无法固定稳当，有时候甚至出现打点计时器滑落的事故。这样不仅损害了实验仪器，更是浪费了大量课堂时间。受此启发，笔者制作了方形的铁夹子来固定打点计时器，制作材料来源非常方便，可以到维修商店搜集一些废旧的铁片，利用相关工具弯成方形，在对口处安装可以收紧的螺丝来调节大小。通过这样的改进，不仅方便了实验操作，而且进一步提升了实验的可控性。

制作教具时，要善于转换思S，将难以测量的物理量转化为易于测量的物理量，提高实验的实效性。在进行设计时，善于突破已有实验装置的限制，同时对不成熟的实验教具进行改进，设计出规范高效的实验教具，并且教具的稳定性高，可重复使用。例如，在学习《摩擦力》一节的时候，需要测定动摩擦因数，利用实验室现有的器材测定动摩擦因数是比较困难的。做过这个实验的教师都知道，当用弹簧秤拉着物块在桌面上前进时，很难保证物块做匀速运动，所以弹簧秤的示数无法稳定，这样摩擦力很难确定，摩擦因数就不好计算。为了解决这个问题，笔者结合已有的实验器材和许多不太成熟的实验方案进行实验教具设计。材料：小型传送带（长度大约1 m）、轴承2个（固定轴承的支架2个）、木板底座1个、电动机、调速器、塑料板、刻度尺、弹簧秤、物块、砝码、学生电源。制作如图1所示的教具来测量摩擦因数。弹簧秤左端固定在竖直挡板上，保持刻度尺与弹簧秤处在相同高度，刻度尺的零点与弹簧秤的零刻度线重合，用细绳栓接小物块，并将物块放到传送带上，接通电动机电源，电动机带动轴承转动，传送带运动起来，开始的时候调整调速器，使传送带转得慢一些，此时物块受到摩擦力而拉动弹簧秤，待物块运动稳定后读出的弹簧秤的示数即为物块受到的摩擦力，测出物块重力，就可以求出动摩擦因数。然后可以改变调速器，使传送带转动得快一些，观察摩擦力是否改变，从而得出滑动摩擦力的大小与物体运动的快慢没有关系。还可以通过改变物块的质量（在物块上加砝码），探究摩擦因数与正压力的关系。通过自制实验教具，使学生准确地理解和掌握了摩擦力的知识，增强了对物理学习的兴趣。

制作教具时不要忽略生活中随处可见的物品，教师要善于将抽象的物理规律用形象的自制实验教具演示出来，使学生从本质上理解物理规律。

例如，学习“重力做功与路径无关，只与初始位置和终止位置有关”这个知识时，学生一时难以理解，笔者制作一个实验教具，学生理解起来就既容易且深刻。材料：大塑料瓶（矿泉水瓶）、橡胶塞子、能够弯曲的橡胶管（长约60 cm）、方形木条2个（做支架）。做成如图2所示的实验教具。在塑料瓶内灌满水，接通橡胶管，水从橡胶管中流出，保持塑料瓶、出水口位置不变，重力做功，重力势能转化为动能，任意扭动橡胶管的形状，流出水的落点不变，从而形象地展示了重力做功与路径无关的规律。

3 结语

在物理实验教学中，运用身边的物品制作教具时，一定不能脱离学生的认知水平和心理特点，并且要突出物理知识原理，让实验教具结构简单，易于操作。当然也不能一味让新奇感代替学生对实验现象原因的分析。只要教师处处留心，就能够为学生创造一个良好的科学实验氛围。