重庆市开云地址 张绍兵

在中学物理必修和选修课本中提供了许多课堂演示小实验，这些小实验以取材方便，方法简单，趣味性强，效果明显等特点，深受师生的欢迎，实践也证明这些演示实验是培养学生观察能力的重要途径，是学生掌握知识的重要手段。

课堂演示实验的基本要求是：仪器操作简单，实验可见度高，实验现象明显，另外演示时间不能太长。本人在实际的教学工作中，以演示实验的基本要求为指导，对教材中的几则小实验进行了改进和创新，产生了意想不到的效果，学生们兴趣浓厚，实验现象更加明显。现分与大家共享：

一、用单摆测定重力加速度

如图1所示，本实验的核心操作之一是用秒表测出摆球摆动n次（如30次）的时间t，算出周期T。大多数老师同学处理方法是：计时从平衡位置开始，即当摆球经过平衡位置时开始计数，“0，1，2，3……”数“0”时开始计时，数到“60”停止计时，则摆球全振动30次，T=t/30。

【旧方法的局限性】按上述处理方法，很多师生因为时间紧促，没有反映过来，容易致使计时和计数不能同步，造成计时出现较大误差甚至错误。因此，不得不重新操作。

【改进措施】采用倒数计数法，即当摆球经过平衡位置时开始数数，“4，3，2，1，0，1，2，3……”数“0”时开始计时，数到“60”停止计时，则摆球全振动30次，T=t/30。

【创新点评】受火箭发射前10秒倒计时启发，采用倒数计数法，学生和老师一起数数，能吸引学生的注意力，激发学生的参与热情；再者，变同时计数和计时为先数数再计时，给大脑以充分的反映时间，减小了实验的失误率，缩短了实验时间。

二、声音的共鸣

音叉A的叉股被敲时产生振动，在空气中激起声波，声波传到音叉B，给B以周期性的驱动力，这两音叉的频率相同，于是音叉B发生共振，发出声音。改变音叉B的固有频率，就不会发生共鸣了。

【旧方法的局限性】按此演示方法，教学中常常发现B共振发出的声音非常微弱，学生甚至听不到。究此实验失败的原因是B在空气中振动时，由于阻尼作用，能量损失很快，等教师在讲台上做完演示实验，拿给台下的同学听时，B的振动已经很微弱了。

【改进措施】如图2所示，在音叉B侧面上端紧贴B处，用细线悬挂一乒乓球。若B在A的作用下发生了共振，音叉B振动时会把乒乓球弹开，我们会看到乒乓球反复向侧边摆动；反过来，我们看到乒乓球被弹开，就证明了音叉B在A的作用下发生了共振。

【创新点评】由于B振动发出的声音不易观测，转而观测容易观测到的由于B而引起的乒乓球的运动，这种转换法是物理实验设计常用的方法；同时由于乒乓球的摆动比B的振动明显得多，实验的可见度大大提高。

三、反冲运动

在讲授反冲运动时，教材用如图3-A所示的装置演示火箭和喷气式飞机的工作原理。用酒精灯给细管加热，当管内的药粉被点燃时，生成的燃气从后端细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。

【旧方法的局限性】在教学中，常常发现原演示实验操作比较复杂，且现象不够明显、直观和形象。主要表现在：其一，细管腾空时间太短，最多不过一两秒钟，学生观察不清楚；其二，由于重力作用，细管做斜抛运动，其轨迹是曲线，不利于学生理解反冲运动的特点，即一部分向前运动，另一部分则要向相反方向运动；第三，可重复性差，倘若第一次实验失败，由于细管已被酒精灯烧热，不可能再填药粉，进行二次实验。

【改进措施】鉴于以上实验不足之处，采用如图3-B所示的装置，把气球固定到气垫导轨上面的滑块上，将滑块（含气球）当做喷气式飞机。实验前，先给气球充气后再用夹子夹住出气口；实验时，松开夹子，气体从喷气嘴喷出，我们将会看到“飞机”（滑块）向相反方向加速运动，从左端运动到右端。

【创新点评】用气球放气取代燃气喷出，延长了实验演示时间，充分利用气垫导轨阻力小的特点，就是较少的喷气也能使滑块加速，使得“飞机”加速的全过程都可以呈现，这些措施提高了实验的可见度；另外滑块的运动方向恰与喷气方向相反，使得本实验更加直观形象，学生更易理解反冲运动的特点，提高了演示实验的效果；最后由于不需要填药、加热，每次重复实验时只需给气球吹气即可，本实验可重复性很好。

作者：张绍兵

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