巧用橡皮泥做物理探究实验

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  橡皮泥有常见、易取材、价格便宜、容易改变形状、可重复使用等特点,这些特点让橡皮泥成为初中物理实验探究中最理想的实验器材之一。笔者在多年的教学实践中归纳出橡皮泥可以运用于初中物理如下探究实验。
  1.质量是物质的属性实验中探究质量与形状的关系。
  取一块橡皮泥,分别把它做成圆柱形、球形、方形等,分别置于天平上,测出它的质量。通过分析质量大小可以得出质量与形状是否有关。
  2.探究物质的密度与质量、体积的关系。
  用几个大小不一的止咳糖浆量杯作为模具,读出他们的容积,将橡皮泥放入大小不一的量杯中压实,用三角板刮平且倒出橡皮泥,再分别放至天平上测量其质量,计算其质量与体积的比值。换用别的材料,如金属币,矿泉水盖等完成多次实验,可以总结出同种材料质量与体积的比值是相同的,不同种材料质量与体积的比值是不同的。
  3.探究物体的惯性与质量的关系。
  用橡皮泥做成三个质量不等的小球,用相同的力推动小球,观察哪个球易启动,说明惯性小,其运动状态容易改变,得出惯性大小与质量有关,质量越大,惯性越大。还可进一步提出哪个球更容易停下来,让学生进一步认识惯性这种性质。
  4.探究压力作用效果与哪些因素有关。
  将橡皮泥做成稍大的立方体,上面放1个钩码,观察钩码陷入橡皮泥的深度,或用游标卡尺测量其陷入的深度;在橡皮泥的另外两个地方分别放上3个和5个钩码,观察钩码陷入橡皮泥的深度,或用游标卡尺测量其陷入的深度。比较前后3次钩码陷入橡皮泥的深度可以得出压力的作用效果与压力的关系。接着可以用橡皮泥探究压力的作用效果与受力面积的关系。还可以用橡皮泥说明压力作用效果和接触面积的关系。很多一线教师在讲解压力作用效果与接触面积的关系的时候一带而过,或避而不谈,我认为是可以讲清楚的。比如利用钩码陷入橡皮泥,钩码的侧面也接触了橡皮泥,此时提醒学生注意,钩码的侧面是否受力?答案显然没有,这样就让学生对受力面积与接触面积的区别有更深刻的认识。我之所以用橡皮泥代替课本中的海绵,一方面海绵的凹陷深度有时不太好区分,后面同学观察到的效果不明显,而使用橡皮泥教师可以在教室里流动传看其陷入的深度。而且在解释受力面积与接触面积的区别时也能起到很好的效果。
  另外我们还可以用橡皮泥和钩码模拟警察通过脚印的深浅计算体重,把它作为课外活动兴趣小组的内容,能够加强学生的动手、计算、推理能力,激发学生学习物理、应用物理的兴趣。
  5.探究电阻大小与长度、横截面积的关系。
  通过尝试发现橡皮泥是很好的导体。将橡皮泥接入电路后可以用电流表测出明显的电流,为了使实验现象更为明显,可以用灵敏电流计代替电路中的电流表。橡皮泥比较柔软,容易改变其形状,如变短、变粗,所以选择它作为研究对象。为了使橡皮泥更好的接入电路,可以将两鳄鱼夹分别夹住一枚一元硬币(或铜片),然后轻压在橡皮泥两端,此时电流表中有示数。通过实践操作发现,裁短橡皮泥,电流表示数变小,说明橡皮泥电阻与它的长度有关;裁细橡皮泥,电流表示数变大,说明橡皮泥电阻与它的横截面积有关。压缩橡皮泥,使其变粗、变短,或者拉伸橡皮泥使其变细、变长,电流表示数变化更为明显,这个实验还让学生对电阻的影响因素有更深的理解,让很大一部分学生走出了认识上的误区。
  6.光学实验中用于固定香烛。
  在光学实验中,玻璃缸内制造烟雾可以增强光学实验效果,香烛是制造烟雾比较理想的用品,但是它细长、稳定性不好,让它插在橡皮泥上比较容易固定。我曾用萝卜当作固定香烛的的用具,随着香烛的燃烧,玻璃缸内温度升高萝卜水分蒸发明显,玻璃内壁布满小水珠,从缸外看缸内光路模糊,最终实验失败。
  (作者单位:江西省上犹县第二中学)
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