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高一物理失重演示实验处理 　　摘要： 物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验在物理教学中更是占有举足轻重的地位。加强实验教学，提高物理教学效率和开发学生创造能力，在加强素质教育的今天，显得更加重要。创新是当今社会最珍视的品质，在新的高中课程改革的实践教学中，作者不断摸索、研究，同时，侧重高一教材的分析，对原有的实验手段大胆创新与拓展。在此就对高一物理新课程失重瓶实验提出改进方案。 　　“物理学是以实验为本的科学。”［１］这一精辟论述出自诺贝尔物理学奖获奖者、理论物理学家杨振宁教授的一则题词，它表达了物理学界的共同见解，抓住了物理学的根本特征。高一物理课程改革已经进入全面的实验阶段，我校物理组的教师从新课程教学理念出发，积极联系实际，从课堂演示实验入手开始探索，比较传统教法和新教材的差距，在领会如何教的同时，努力从学生学习??理的角度想问题，不断完善自己的教学手段。 　　1.案例背景 　　在高一物理新课程中，关于超重与失重的教学是改动较大的一处。以往的教法是从实验现象入手，对物体进行受力分析，进而引出超重和失重的定义。新教材推翻了这种演绎式的教法，直接以感性的生活素材衔接学生，从体重计上的起立下蹲动作引起指针的摆动谈起，突出了“生活中的物理，物理来自生活”的主题。在领会了这个主旨的前提下，我们开始了多次失重演示实验的尝试。 　　2.研究意图 　　由于超重和失重现象比较抽象，因此实验教学在这部分课堂处理上有相当重要的作用。在提出了失重概念以后，组织这堂课教学的关键，也就集中到如何选取和改进失重演示实验这一点上，这将决定整个教学目标的实现。在众多的失重演示实验当中，又以完全失重实验的演示为课堂教学的小高潮。 　　（1）压力消失现象［2］ 　　在一个平底吊盘上放一个重物m，把一薄纸条A的一端压在重物m和吊盘之间，如上图所示，纸条尽量窄且不很结实。当抽动一端时，纸条轻易地被拉断。实验时，一只手把纸条的另一端固定，另一只手提着盘的吊线B。先提着盘和重物慢慢下降，则纸条先被拉紧，接着就断裂了。 　　这是因为纸条被重物压着的一端存在静摩擦力的作用。第二次换一张同样的纸条，把纸条的一端压在重物和盘之间，另一端固定，但是提吊线B的手突然放开，使盘和重物同时自由下落，可以看到纸条没有被拉断，完好如初。 　　这是因为自由下落过程中重物完全失重，不受盘的支持力，其反作用力――重物对盘的压力也就消失了，使静摩擦力不复存在。因此，可以从容地拉出纸条。 　　（2）失重瓶实验 　　以前经常采取的一个经典实验就是本文要进一步讨论的失重瓶实验。如果这个实验能够使学生印象深刻、跃跃欲试，并且可以使他们认识到理论联系实际的重要性，那么就达到了最佳的教学效果。具体的实验方案是将一个开口矿泉水瓶瓶底开一小孔，瓶中装适量水，瓶子静止不动时有水流出；当瓶子自由下落时，则没有水流出，说明此时瓶内的水对瓶底没有压力，处于完全失重状态。在实际教学中，这样的实验虽然很直观形象，但是我发现这个演示实验如果在此戛然而止，必然会对以后遇到的变化埋下隐患。原因在于实验是在瓶子做自由落体运动下成功的，无形中会给学生这样一个暗示：完全失重状态必须在自由落体运动情况下才能出现，而遇到瓶子做竖直上抛运动时，情况会怎样，学生往往会得出错误的结论。所以，针对以上的情况我尝试了改进，实验时干脆将各种运动情况都演示出来，并且用层层递进的追问方式把这一问题圆满解决了，收到了良好的教学效果。 　　3.教学过程 　　以下对有特色的部分片段进行简单介绍。 　　师：前面我们总结了什么是超重，什么是失重。下面我们再来观察一个小实验，请大家找出这种现象是超重还是失重？ 　　演示自由落体的失重瓶实验。 　　师：下落前和下落过程中，你看到瓶内的水有没有流出来？ 　　生：下落前，水流了出来；下落过程中，水没有流出来。 　　师：这是什么原因呢？（学生讨论） 　　师生共同总结：水能流出，是由于水对瓶壁有压力。当水和瓶一起做自由落体运动时，压力消失了，这时，瓶中的水只受到重力作用。我们就把这种只受到重力作用的物体所处的状态称为完全失重状态。 　　（板书完全失重状态的运动情况：1.自由落体） 　　师：刚才瓶子是下落状态，如果瓶子竖直上抛，会有水流出吗？（引发讨论，调动情绪） 　　演示竖直上抛的失重瓶实验。 　　师：如何解释这种现象呢？ 　　生：说明瓶子在竖直上抛时还是处于完全失重状态。 　　（板书：2.竖直上抛运动） 　　师：如果将瓶子改成斜抛，情况还和前面一样吗？ 　　选择一名同意情况一样的学生到讲台上自己动手演示。 　　（板书：3.斜抛运动） 　　师生共同总结：可见，物体是否处于完全失重状态，并不是决定于运动形式，而是决定于受力情况，只要是仅受重力（加着重号）作用下运