编者语:
我们在这个栏目中推荐出区内部分学校的自制教具和实验经验及好的实验改正思路,目的是使广大教师在自然科学的教学过程中能够借鉴好的实验方法,联系自身教学过程中碰到的问题,通过实验方法的不断改进、提高实验的成功率和开出率,使我区的实验教学更上一层楼。同时希望广大教师积极投稿,形成良好的互动的氛围。
由于水平有限,在编写过程中有不当之处,敬请谅解,对提供材料的教师深表谢意。
北仑区教育局教学仪器站
2004年12月
第一期
1、人体手臂杠杆模型 柴桥中学 叶向阳
许多初中生对《科学》中“其实人体的某些动作就是通过自身的杠杆来完成的…”的说法感到费解,而教师在讲课中又苦于无演示教具。本模型可用对应的方法找到杠杆的五要素,然后十分明确地得出“人体的前臂是一个费力杠杆”的结论。



2、《水能的利用》演示器 柴桥中学 叶向阳
水罐内加满水,在重力作用下,处于高处的水通过导水管流下冲击水轮叶片,叶片间歇带动杠杆一端的“杵”,这便是古代人们用来加工粮食的工具——舂。

3、电磁导轨 柴桥中学 叶向阳
利用电磁力使薄壁铜管在导轨上滚动,因铜管质量很小,所以其动作极为灵敏。为了增大可见度,在铜管两端均装有彩色有机玻璃片。
4、照相机模型 柴桥中学 叶向阳
利用废旧照相机镜头及三夹板边角料制成。通过简单操作可以看到模型内毛玻璃上出现清晰的景物的倒像,因有一定的趣味性,故能引发部份学生仿效。

5、焦耳定律演示仪 柴桥中学 叶向阳
根据“串联电路中P与R成正比,并联电路中P与R成反比”的基本原理,先使15欧与5欧电阻圈串联,在电阻圈上各放一小张浸有煤油的纸片,通电后可见前者先冒烟。然后将两者并联接上同一个电源,产生的现象与串联时相反。此仪器能定性地说明通电导体产生的热量与I、R、t的关系。

6、能量转换小车 柴桥中学 叶向阳
势能、动能之间可以相互转换,通过小车后轮轮轴的转动,将100克砝码卷到30厘米的高处,松手以后,在重力作用下砝码下落,同时小车向前运动——砝码的势能转化为小车的动能。

7、电容器充放电演示仪 柴桥中学 叶向阳
通过对一个3300微法大容量电解电容器充电,然后对一只红色小灯泡放电的过程,显示电容器的储蓄电能的功能。

8、电容器“隔直通交”演示器 柴桥中学 叶向阳
将一只20微法的电解电容器与小灯泡串联,通过双刀双掷开关的转换,可以看到:当通以直流电的时候,小灯泡不发光;通以交流电时,小灯泡发出弱光(容抗的缘故)。由此可见,电容器具有“隔直通交”的作用。

9、电感器“阻交通直”演示器 柴桥中学 叶向阳
将一只220v/6v变压器的初级线圈与一只6v小灯泡串联,通过双刀双掷开关的转换,可以见到:通以直流电时,小灯泡发出弱光(线圈有直流电阻);通以交流电时,小灯泡不发光。由此可见,电感器能“阻交通直”。

10、自感现象演示仪 柴桥中学 叶向阳
此仪器参照高中《物理》第二册教材相关内容制作,其中电感元件L如能用大功率自耦变压器则效果更好,A1、A2系3.8V小灯泡。


11、简易电热烘箱 柴桥中学 叶向阳
以箱底两只200w白炽灯泡为热源,配以搁物网,对流孔等简单的设施,成为一台高效实用的烘箱。在物理静电等需要干燥的实验中发挥了较大的作用。另外在快译通、计算器、手机等小电器维修中也有一定的使用价值。

12、静电屏蔽圈 柴桥中学 叶向阳
传统的屏蔽实验是用静电屏蔽罩来演示的,为了使每个学生都能自己动手参与此实验,可按如下方法制作屏蔽圈:取绝缘硬电线3米将其绕成直径10厘米的中空线圈,然后将两端内芯绞合在一起(短路)。把正在播音的半导体收音机放入线圈中,此时播音声基本消失。此件结构简单,效果显著。

13、反冲水罐 柴桥中学 叶向阳
在废旧易拉罐下部互成180度开两个直径3毫米圆孔,用504胶粘剂在圆孔上粘合两根金属弯管,罐口系上三条涤纶线作为提拉线,向罐内加满水,在弯管口喷水的同时,罐会以水流相反的方向飞速转动。

14、温控风扇演示仪 柴桥中学 叶向阳
整个仪器由电桥、热敏传感器、放大器和执行电路组成,被控器件为启动电流较小的自制小风扇和红色LED。本教具紧扣新编高中《物理》第二册教材,演示成功率100 %。

15、光控报警演示仪 柴桥中学 叶向阳
本仪器按新编高中《物理》第二册教材要求设计制作,整个仪器由光敏传感器、放大电路和被控电路组成。为强化实验效果,被控电路配以两个LED(红、绿交替发光) ,并设报警芯片及2.5寸内磁声器。本仪器在演示中,成功率100%课堂教学气氛热烈。

16、声控信号灯演示仪 柴桥中学 叶向阳
本仪器系在高中《物理》第二册中“传感器”的基础上加以拓展的,目的是激发学生学习传感知识的兴趣。由于采用多级放大电路,故本仪器灵敏度极高(对击掌产生的音频尤为敏感),三五米之内的微弱声波,足以引起三色信号灯动作。

17、惯性演示仪 柴桥中学 叶向阳
本仪器将传统的惯性演示实验加以简化、组合、改进,使同一仪器能分析物体在原先运动或静止两种不同状态下,因惯性所表现出的不同现象(图中小球为有孔球)。

18、牛顿第一运动定律演示仪 柴桥中学 叶向阳
牛顿第一定律是在实验的基础上经推理后得出的。传统的演示方法是:让小车分三次在粗糙程度不一的平面上运动……本仪器使三辆同规格的小车,通过控制杆,同时从倾角相同的斜面顶端往下运动,但因三个平面粗糙程度不一,导致三车运动路程也不一样。演示特点:直观、省时、能见度和可比性均较大。

19、浮力成因演示器 柴桥中学 叶向阳
从“浮力是……向上与向下的压力差”的结论入手,本器设有盛球器、主水池、蓄水池、水闸、防渗水橡胶层等,保证了演示的成功。

20、涡流演示球 柴桥中学 叶向阳
将两只内置同规格强磁性磁铁的乒乓球悬于同一高度,球下相距5毫米处分别放一块形状和大小均相同的铝板和木板,使两球以相同的摆幅摆动,结果大不相同……。由此可见:铝板上产生了感生电流(涡流),因它的磁场与原磁场作用,故阻尼现象一目了然——摆球将很快静止;木板上因无感生电流,球体在短期内基本处于等幅运动状态。

21、电流相互作用演示仪 柴桥中学 叶向阳
让相互靠近并通以同向或异向电流的导线,相互作用的现象展示在学生面前,一直是电磁演示实验中的难题,其关键问题是得不到足够大的电流(除非短路)。采用废弃投影仪的大功率变压器(足有250w)、1000w电炉丝、50A桥堆及轻薄的易拉罐合金片制成的演示仪解决了这一难题。

22、重力功特点演示仪 柴桥中学 叶向阳
让同规格的钢球从同样高度的不同轨道(一为直线,一为起伏状的曲线)滚下,却落在同一终结线上……由此得出重力做功的特点。

23、泡塑锤子 柴桥中学 叶向阳
根据高中《物理》第二册“动量定理”教学的需要而制作。锤头与锤柄的交接须用水溶性粘合剂,否则泡沫塑料将会溶化。

24、电磁秋千 柴桥中学 叶向阳
工作原理与涡流演示球相同,但其更具趣味性。当小车(与铜板成一体)的策动频率等于荡板摆动的频率时,荡板摆幅显很大……,如用同规格的铝合金板替代铜板,则荡板启动较困难、且摆幅也较小(不同金属电阻率不一样)。

25、惯性与质量关系演示仪 柴桥中学 叶向阳
小车上竖立着两条同规格的焊锡丝(质地较软)两者顶端各自固定一个质量不同的钢球。拉着小车前进,当遇障碍物时,钢球的惯性使焊锡丝发生形变,从形变程度的不同,可知惯性与质量的定性关系。

26、音叉振动波形演示仪 柴桥中学 叶向阳
当振动的音叉靠近感应线圈时(带铁氧体的黑白电视机高压包),线圈中会产生感生电流,将其输入大屏幕示波器,屏幕上即出现衰减量极小的波形。

27、分段式小孔成像仪 柴桥中学 叶向阳
小孔为什么成倒像?这是留在部份学生心中的疑团。本仪器用九个不同颜色的LED,分三段发光以代替烛焰这一无法分割的光源。当物屏上部的黄灯亮时,光屏下部出三角形的黄点(像);物屏中部的红灯亮时,光屏中部出现水平的三个红点。物屏下部的绿灯亮时,光屏上部竖直地出现三个绿点。光源如此分段发光揭示了光的直线传播的本质,学生心中的疑团也就迎刃而解了。

28、多用电表模型 柴桥中学 叶向阳
根据高中《物理》第二册“学习使用多用电表”一节需要而制作。传统的教学方法是:在白纸上画出刻度盘,用教鞭代替表针……此法虽简单,但缺乏临场感。本模型尺寸大(100厘米乘62厘米)且通过双齿轮啮合可使指针得心应手地偏移,有较好的演示效果。
29、猫捉鼠静电演示器 柴桥中学 叶向阳
用吹塑纸、桐木片等轻薄的物体制成。一旦带电体靠近“猫”,它即作圆周运动,紧追对面的“老鼠”。

30、汽油机点火演示器 柴桥中学 叶向阳
让汽油与空气的混含气体密封于金属罐中,在“火花塞”点火的瞬间,罐内气体急剧膨胀对外做功,随着“砰”的一声,罐盖被冲至约50厘米高处(有惊无险)。

31、奥斯特实验演示器 柴桥中学 叶向阳
此实验需较强的电流,因此本器选用直径4毫米的铜棒作为载流体。为了便于教学,在其上部装上了能自由转动、表示电流方向的红箭头。

32、缓冲实验器 柴桥中学 叶向阳
因《动量定理》教学需要而制作。当两个等质量的勾码从同一高度自由落下时,系有涤纶线的铁板立即脱离磁铁,被牵拉落地。系有橡筋的铁板则纹丝不动……此实验用比较的方法显示橡筋的延时、缓冲作用。
