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物理实验的改进和创新

几年前《文汇报》上登了一篇《不能仅在黑板上做物理实验》的

文章，反映当前很多物理老师上课不认真做演示实验，仅在黑板上画

画图或者放flash动画替代做实验。我看了这篇文章颇有感触：学校很

多器材因为丢失或者损坏，现在市场上又买不到这些器材，所以对物

理老师做实验造成了一定的影响，而物理老师班级多、工作繁忙，买

器材或自制教具又不算份内的工作，所以通常就是学校有什么器材就

用什么器材，没有就“混实验”，其实也不能单纯怪罪老师，教育部

门、学校和实验员有不可推卸的责任。

去年做了一年的物理实验员，虽然还是算兼职，但十几年物理教

学经验让我感觉弄起实验器材来得心应手，而且证明只要肯动脑子，

以现有的实验条件完全可以创造出更好的实验。

我归纳了一下这一年的收获，可以分成改进试验、根据题目设计

实验和创造实验。有些内容是从教这么多年从别的老师那里看到的，

也有自己捉摸出来的，先举些例子出来，请同行批批评指正、共同提

高。

一、改进实验

1、平面镜成像实验。

①用至少三对大小不等的蜡烛。这个实验是验证性实验，几十年

来，教材都是直接给出学生一对等大的蜡烛来做该实验，其实等于没

有验证。学生对比至少三对长短不同的蜡烛之后，自然明白平面镜成

的像是等大的。

②改用手电筒和灯泡来做。将手电筒竖立在桌面上，去除外罩，

这样即相当于点燃的蜡烛又可以避免蜡烛流蜡和倒下起火的问题。

③用坐标纸代替白纸。用刻度尺量像和物到玻璃板的距离时容易

碰到蜡烛，不论是被火焰烫着还是被晃动而滴下的滴蜡烫着都很危险，

所以我采用坐标纸放在玻璃板的下方，让学生通过看坐标纸上格数准

确判断像和物的位置，而避免了用刻度尺碰撞蜡烛的情况。

④用DIS温度探针证明实虚像。学生很难理解实虚，但温度是个

突破口——实像有光线经过成像处，那里的温度必然比周围温度略高，

虚像则没有这一情况。所以可以同时把小孔成像实验展示出来，敏感

的DIS温度探针是可以测出小孔成像的光屏处温度略有升高，我试过

约上升0.2℃，而平面镜后面等距离处的探针没有示数变化。

2、“硬币消失”实验。

传统这个实验只是叫一两个同学上来配合老师做实验，其他同学

都看不到实验现象和过程，或者老师让全班同学回家和父母一起做。

现在用实物投影仪或摄像头就解决全班同学一起观看的问题了。摄像

头调整位置并固定，位于刚好“看”不到硬币的位置，此时往杯中加

水，可以看到硬币逐渐呈现出来。

2、乙醚点火实验。

乙醚是一种极易挥发的有毒麻醉剂，储存时极易引发火灾，实验

时严重危害师生的身体健康而且成功率不高。改为用火柴头和火柴盒

侧面的黑纸替换乙醚就可以了。先将火柴头慢速擦一些在火柴盒侧面

的黑纸上，让红磷与氯酸钾混合，取一小块这样的黑纸放入空气压缩

筒内，黑纸面朝上，把火柴头粉末撒在黑纸上面。试验时突然用力向

下拍活塞，就可以燃起长长的火焰，实验现象明显而且成功率高。

3、内能实验。

传统实验用正在放气的气球贴着脸，感受气体对外做功时内能下

降。这一实验的缺陷是温度变化不明显，很多同学感受不到，另外气

球没拿好就带着响声飞出去了，影响课堂教学。改用足球的气门芯放

气，在排气孔处放DIS温度探针，可以明显看到示数曲线下降，说明

气体对外做功时内能减小。

4、电学实验

①如果器材允许，串并联电路应该同时在黑板上展示出来。或者

不同电路需要对比时，都应该同时展示在黑板上出来。传统的实验都

是接好一个电路就得拆下来换接另一个电路，没有直观对比，总是要

靠回忆，学生影响不深，老师讲解的时候也有困难。

②导线用鲜艳的绝缘胶带缠粗一些，免得后面几排同学看不清导

线连接情况。

③电表表盘用投影仪对着在屏幕上显示出来，免得从第二排开始

的同学都看不清。

二、根据练习题设计实验

1、密度计

密度计课本上只是教了它的使用方法，而它和轮船的上浮还是下

沉很相似。我觉得讲密度计时把密度计当成船，可以既解决学生对密

度计的刻度下大上小，又对轮船从江河行驶到大海的上浮还是下沉弄

明白了。用三个相同量筒，以放入密度计后酒精液面不溢出的高度做

参考液面，另两个量筒中分别是水和盐水。注意在量筒外壁上贴标签，

这样一目了然。

2、二力平衡

像