論生活材料在高中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

張威

摘 要：物理學(xué)是一門(mén)重實(shí)驗(yàn)的學(xué)科。在高中物理課學(xué)習(xí)中，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用生活材料開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，有利于拉近學(xué)生與生活的距離，也有利于學(xué)生更生動(dòng)地理解物理學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，有更強(qiáng)的探索欲望和動(dòng)手能力。本文即著重探討生活材料在高中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生活材料；物理實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用

物理學(xué)是一門(mén)自然科學(xué)，與自然現(xiàn)象，與生產(chǎn)生活都非常的聯(lián)系緊密，充滿(mǎn)了各種奧秘?zé)o窮的自然道理，充滿(mǎn)了妙趣橫生的生活現(xiàn)象。它是一門(mén)非常注重實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，在高中階段的學(xué)習(xí)中，適當(dāng)?shù)匾匀藗內(nèi)粘？梢?jiàn)的各式生活材料來(lái)充當(dāng)物理實(shí)驗(yàn)的材料，是一件一舉多得的事情：既有利于拉近學(xué)生與生活的距離，也有利于學(xué)生更生動(dòng)地理解物理學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，有更強(qiáng)的探索欲望和動(dòng)手能力。這種對(duì)學(xué)生開(kāi)展“科學(xué)地生活”與“生活中的科學(xué)”的教育，充滿(mǎn)了寓教于樂(lè)的成分，值得大力的推廣。

1運(yùn)用生活材料進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的意義

1.1激發(fā)學(xué)習(xí)意愿

物理是高中階段的一門(mén)重要學(xué)科，學(xué)習(xí)難度較大，令許多學(xué)生畏難。要激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，可以從物理實(shí)驗(yàn)入手，用各類(lèi)常見(jiàn)的生活材料開(kāi)展研究，搭建實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，能夠讓人有一種從易到難的漸入感，有利于提高對(duì)物理知識(shí)的接受與理解能力。

1.2提高動(dòng)手能力

將生活材料轉(zhuǎn)換給實(shí)驗(yàn)器材的過(guò)程，是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的一種鍛煉，也是一種思維的創(chuàng)新。例如，在開(kāi)展“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以找來(lái)一些鐵釘和銅絲，親自動(dòng)手制作一個(gè)簡(jiǎn)易版本的電磁鐵裝置。過(guò)程可能不是一蹴而就，需要不斷的嘗試與挑戰(zhàn)，但卻無(wú)形之中提升了動(dòng)手能力和創(chuàng)造力。

1.3密切聯(lián)系生活

有心之人，生活中的材料皆有廣泛用途，與靈感相撞擊，能夠生成無(wú)窮妙用。將物理學(xué)科與生活相互結(jié)合的過(guò)程，能培養(yǎng)人將書(shū)本知識(shí)密切聯(lián)系生活的思維習(xí)慣。由此，書(shū)本知識(shí)不再是死板的，也是活生生的，接地氣的，讓人覺(jué)得親切易懂又有用的。

1.4拓寬知識(shí)視野

在物理學(xué)中，材料物理是這一學(xué)科的重要分支，與物理實(shí)驗(yàn)聯(lián)系緊密。通過(guò)各種各樣的物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以接觸與了解多種多樣的物理特性，為后來(lái)更廣更深的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2利用生活材料演示實(shí)驗(yàn)案例

2.1演示自由落體

自由落體運(yùn)動(dòng)是中學(xué)物理課程必將的一個(gè)現(xiàn)象。如果按最標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)方法，過(guò)程是非常復(fù)雜的，需要先將實(shí)驗(yàn)管中的空氣全部抽空，才能進(jìn)行比較。但為了簡(jiǎn)化這一過(guò)程，我們可以用粉筆和紙?jiān)诔Ｒ?guī)狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩者下落時(shí)，很明顯的紙張下落的速度較慢，但若把紙張揉成一段，則可以看到兩者幾乎同時(shí)落地，于是很好地證明了物體下降的加速度是一樣的道理。

2.2顯示微小形變

教科書(shū)上，是通過(guò)光的反射來(lái)放大物體的微小形變的，整套實(shí)驗(yàn)儀器很是復(fù)雜，并且操作起來(lái)非常不便。其實(shí)，顯示微小形變還有很簡(jiǎn)單的方法——可以用棄用的導(dǎo)管與吊瓶來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體是在吊瓶中盛滿(mǎn)有顏色的水，然后用力擠壓吊瓶，會(huì)觀察到導(dǎo)管中的液面發(fā)生了改變。如此，盡管看不到吊瓶在壓力之下發(fā)生了什么變化，但導(dǎo)管中液面的流動(dòng)說(shuō)明瓶子確實(shí)發(fā)生了形變。

2.3摩擦力方向演示

靜摩擦力方向的判別是物理學(xué)科的一個(gè)知識(shí)難點(diǎn)，歸根結(jié)底，是人們基于平時(shí)的認(rèn)知，很難想象出兩個(gè)相對(duì)靜止且又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體接觸面間的情況。為了更形象地勾畫(huà)出這組力，不妨將兩只鞋刷相對(duì)疊放在粗糙的臺(tái)面上，然后水平推動(dòng)上面的鞋刷，可以看到上、下刷毛形變的方向相反——同理，平時(shí)看上去光滑的平面，放大后也與鞋刷相似，由此可以想象出上、下物體所受靜摩擦力的情形。如此以來(lái)，化抽象為形象，令人“茅塞頓開(kāi)”。

2.4“來(lái)拒去留”實(shí)驗(yàn)

用常規(guī)實(shí)驗(yàn)室方法做“來(lái)拒去留”實(shí)驗(yàn)，以詮釋楞次定律的正確性時(shí)，若采用磁性較弱的磁鐵，常常會(huì)因阻力作用及加速度較小等因素，難以出現(xiàn)明顯的“來(lái)拒去留”現(xiàn)象，那些輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)，非常容易被誤認(rèn)是手觸磁鐵運(yùn)動(dòng)而引發(fā)的空氣流動(dòng)，則會(huì)意外發(fā)現(xiàn)不閉合鋁環(huán)也會(huì)發(fā)生“來(lái)拒去留”的現(xiàn)象，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室成品儀器鋁環(huán)厚度較大，易致渦流。其實(shí)，要證明楞次定律，用鋁質(zhì)“易拉罐”兩只、輕質(zhì)吸管、透明膠帶、鉛筆（圓珠筆）和強(qiáng)磁鐵就能進(jìn)行。這些自制教具的優(yōu)點(diǎn)是：鉛筆（圓珠筆）筆尖與吸管壁間摩擦較小，利用“易拉罐”所做的鋁環(huán)及吸管質(zhì)量較輕，產(chǎn)生的加速度較大。鋁環(huán)較薄減弱渦流發(fā)生，從而避免不閉合鋁環(huán)出現(xiàn)“來(lái)拒去留”的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1]申明順.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].新校園（中旬），2018（08）.

[2]李金潔.學(xué)好高中物理的方法與技巧[J].新校園（中旬），2015（12）.

[3]孫巍巍.高中物理力學(xué)知識(shí)生活化教學(xué)芻談[J].教育，2015（52）.