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“重力势能大小跟哪些因素有关”实验的创新改进

作者:dqwlunwen 分类:教育论文 时间:2020-10-20

关键词:学术期刊,学术论文,著作出版,教育论文发表
 
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摘要: “重力势能大小跟哪些因素有关”课本实验效果不明显,我用“铁钉扎入泡沫”代替“小桌陷入沙子”,进行分组实验,现象直观清晰,教学效果显著。然后用自制教具,演示重物从高处下落将杠杆另一端物体弹起,用不同方法验证结论,设计新奇,具有创造性。
 
  关键词:重力势能;质量;高度 ;深度
 
五四制鲁教版初中物理八年级下册第十章第二节《势能》,探究“重力势能大小跟哪些因素有关”实验,课本中用重物撞击沙坑中的小桌,观察小桌陷入沙坑的深度来判断重力势能的大小,不足之处有以下三点:(1)小桌陷入沙中的深度不明显,难以观测比较。(2)重物撞击小桌的落点不易控制,小桌易倾斜。(3)沙子容易撒散,每次需要平整。针对教材实验的不足我自制教具对实验进行了改进,使实验效果更明显,不仅培养了学生的实验探究能力,而且学生体验了实验的巧妙,体验了学习的快乐。
 
  物理教学论文范例:试析初中物理智慧化课堂的应用
 
  1实验方案的改进
 
  1.1实验器材:泡沫板、带帽钢钉、长短塑料管(分别为32cm、16cm,外径32mm内径22mm)、金属块(实验室用于测密度的铜块和铝块)、圆筒刻度尺(外径32mm,内径28mm)
 
  2精心制作器材:
 
  (1)在圆筒外标注刻度成为“圆筒刻度尺”,自上而下,刻度值由小到大,可以直接测量铁钉扎入泡沫板的深度。
 
  (2)选用装修常用5.5cm钢钉,厚度1cm的雕刻专用PVC板材,做成带帽的钢钉。先把钢钉钉在一层板材上,然后再粘上一层,把钉帽打磨成圆柱形,钉帽直径与圆筒刻度尺的内径相同,圆筒刻度尺的外径与长塑料管的外径相同而内径稍大,可以保证金属块准确落在钉帽中央。
 
  (3)圆筒刻度尺与带帽铁钉的长度相同,套住铁钉可以使之与泡沫板垂直,并且钉帽恰好与圆筒上端齐平。
 
  (4)长塑料管上端有卡槽设计,可以减少外力干扰,使金属块在重力作用下自由下落。
 
  3实验步骤
 
  (1)用圆筒刻度尺套住铁钉,使其与泡沫板垂直。此时钉尖朝下,钉帽恰好与圆筒上端齐平。把长塑料管竖直放置在圆筒刻度尺上,并且上下对齐。
 
  (2)分别把质量不同的金属块放在同一塑料管口卡片上,撤掉卡片,使金属块自然下落撞击铁钉。拿开长塑料管,取下圆筒刻度尺,观测铁钉扎入塑料泡沫的深度,判断重力势能的大小。
 
  (3)分别把相同金属块放在不同高度的塑料管口卡片上,撤掉卡片,让金属块自然下落撞击铁钉。观察铁钉扎入塑料泡沫的深度,判断重力势能的大小。
 
  2分组实验改进优点
 
  (1)用钉子扎泡沫板效果更显著;金属块撞击铁钉后,能停留在钉帽上,实验结果更直观。对铁钉进行改造,钉帽圆柱形设计,增加了实验的稳定性。
 
  (2)使用塑料管能准确控制落点、控制高度。使用圆筒刻度尺能直接测量钢钉扎入泡沫的深度。
 
  (3)用泡沫板代替沙子,制作成本低,易存放,实验效果好。
 
  3创新展示,殊途同归
 
  为了开拓学生思路,加深理解,我用精心设计的另一套教具演示探究,如图4,得到了相同的实验结论,激发了学生的学习兴趣,获得了良好的教学效果。
 
  3.1演示实验方法
 
  用不同金属块,分别从相同高度的塑料管口自由下落,撞击管口下方的两个小杠杆,将放置在杠杆另一端的白色小塑料管弹起,通过小塑料管弹起的高度来判断重力势能的大小。
 
  3.2在实验中我问了两个问题:
 
  (1)这个实验中哪个小塑料块能弹起的高?能验证影响重力势能大小的哪一个因素?
 
  (2)为了验证其他影响因素,你准备怎样改进实验器材?
 
  根据分组实验得到的实验结论,学生做出了正确的判断,并且立刻得到了验证,体验了成功的巨大喜悦。因为设计原理不同,教具制作新颖,实验现象直观,强烈刺激了学生的好奇心,同时为机械能的相互转化和能量守恒的教学做好了铺垫。让学生改进实验器材,把思考引向深入,着眼于激发学习兴趣,提高思维能力。



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