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处处留心皆学问
——物理实验与实验器材的改进
一、用玻璃杯做实验
玻璃杯是生活中常见的用品，利用它可以做很多趣味十足的物理小实验。下面我把教学中常做得几个小实验整理下来与大家分享。
一、光学小实验：
1．神奇的放大镜：
①在透明玻璃杯中倒入适量的水，透过水杯看对面的手指，发现手指变得又粗又大。
②用一只透明的玻璃杯装上水之后，观察电视机彩色条纹，相当于一个放大镜，能看到红、绿、蓝三种颜色！
原理：盛水的玻璃杯相当于一个凸透镜，当物体放在焦距之内时，成正立放大的虚像。
2．一杯三折：
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将一支吸管斜插入玻璃杯中的水里，可以观察到吸管出现了三个折弯。
3、分身有术：
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在盛水的透明玻璃杯中放入一枚硬币，从侧面看去，在适当的角度可以观察到三枚硬币，其中第三枚是杯子侧壁反射所成的虚像。
原理：光的折射现象形成的虚像
二、声学小实验：
　1．水能传声：在玻璃杯中放入适量的水，然后放入一尾小金鱼，在杯子旁边击掌，小金鱼会听到击掌声吓得乱游动，说明“水可以传声”。
　　2．奇妙的编钟：找七只相同的杯子，分别向其中倒入不同量的水，调节水的多少，然后用小木棍敲击杯子，可以发出不同音调的声音，如果调节适当，还可以演奏出音乐。
三、力学小实验：
1．会吸水的杯子：取一小段蜡烛将其固定在一盘子中央，向盘子中倒入适量的水，点燃蜡烛，把玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛慢慢地熄灭，同时观察到玻璃杯里的水位缓缓地升高了，盘子里的水渐渐地减少了。
原理：蜡烛燃烧在燃烧过程中导致杯子内部的气体压强小于杯子外部的气体压强，所以盘子里的水会被压进杯子，使杯子中的水位升高。
2．覆杯实验：?
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如图所示，取一玻璃杯用硬纸片把杯口盖严，手按住纸片把杯子倒置，放开手后，硬纸片立即下落；若在杯内盛满水后再用硬纸片把杯口盖严，手按住纸片将杯子倒置，放开手后，纸片不下落，水也不流出，还可以将杯子向各个方向转动，使杯口朝向不同的方向，纸片也不下落。
原理：大气有压强且向各个方向都有压强，正是由于大气压强的作用，纸片不下落。
?3．筷子提米：
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????如图所示，取一玻璃杯、一根竹筷，足量的米，将竹筷放入杯中，然后装入米，用手将米摁实，用手轻轻提起筷子，杯子和米一起被提起来了。
原理：米和杯子之间、筷子和米之间有摩擦力。
?　　4．会吸附的杯子：取一透明小玻璃杯，向其中倒入适量的热水，晃动之后迅速将热水倒掉，然后迅速地将杯子倒扣在手臂上（要求杯口要能紧贴在手臂上），然后将杯子翻转过来，发现杯子牢牢地吸附在手臂上不掉下来.
原理：杯内的气压小于外部的气压，被大气压压在手臂上。
?物理学与我们的生活联系最紧密，物理现象大量地存在于我们的周围，只要我们善于发现，思路创新。就能够找到很多来源于生活的既有用又有趣的小实验，不仅能够给学生以启迪，还因为来源于生活，学生感到亲切，极大的提高学生的学习兴趣。更好的体现“从生活走向物理，从物理走向生活”这一新课标理念。
二、小小矿泉水瓶的自述：
我是小小矿泉水瓶，本着“鞠躬尽瘁，死而后已”的精神，当你喝光了水后，不要着急扔了我，相信我，只要你能想得到我能在的地方，我就能够如你所愿。要不信，看我提醒你一下，你看看是不是。
一、看力学中哪儿能够找到我的身影
1.来，捏捏我，看到了吧，我变形了，“力可以使物体发生形变”。
放我在桌上，推我吧，看，我由静止变的运动起来，“力可以改变物体的运动状态”呀。
2.用力捏我呀，用力捏；用力推我呀，用力推……怎么样？“力的大小影响力的作用效果” 吧，地球人都能看的出来。
朝前推我，我向前动；向后推我我向后动；斜推、正推我动的不同，“力的方向影响力的作用效果”。
装上水，平放我在桌面上，推我中间，我就朝前滚；推我一头的帽儿我就原地打转，得了，“力的作用点影响力的作用效果”也好理解了吧。
当然，如果你能够想到控制变量，我就由草民班子变成正规军了。
3.研究“牛顿第一定律”的推导时，我可以充当滚动的小球，质量绝对好控制。惯性实验中，我可以压在桌上，比一杯水好用。
4.讲液体压强时，你可以在我身上扎几个深度不同的孔，装满水，看吧，液体压强与深度的关系就展现在你眼前了。
5.当然，如果你找个我们个儿小的兄弟，在盖上打个孔，装上两根管，一根接到注射器上，一根留着当进出水口，肚中装些水，放入几粒小石子，得了，一个简易的潜水艇新鲜出炉了，试试吧！
等等、等等……
二、看热学中的我吧
1.大热天把我放到冰箱里凉快一会儿，取出后放桌上，我能从空气中帮你得到水，可惜出现在瓶外了，这叫什么？让我想想，对，就是“液化”。
2.少少装点水，盖上瓶盖，把我拧成麻花吧，拧啊拧啊，我肚中的水蒸气要做功了！”“砰”的一声，可怜的瓶盖飞了，水蒸气对瓶盖做功，内能减少，温度降低，白雾出现在我的瓶嘴边，怎么样？够意思吧，有声有色，知识丰富啊。
3.找个我的双胞胎，给我装上同样多的水，分别给我们包上白纸和黑纸，经常量量水的温度，你就可以了解白色与黑色的吸热能力了。
三、我谦虚，光学中稍稍展示一下。
1.我可以当个凸透镜，让你观察我当放大镜的成像情况。
2.我可以包上黑纸，蒙上底后打个孔，配上描红的半透明纸，观察小孔成像情况。
3.当然，如果你有足够的耐心，可以剪下我瓶盖附近一片，贴上包香烟的锡纸，做成一个凹面镜，用处很多。
四、你看，你看，电学中我捡几个说说吧。
1.如果你已经把我做成了凹面镜，就用我做自制手电筒的灯头吧。剪剩的部分可以做为手电筒的外壳，当然，开关可以粘在我身上，电池可以装在我肚中。联好电路，你拿着我就可以实现“让电灯发光”的愿望了。
2.当然，我也是“摩擦起电”的好器材，空瓶在头上擦几下，拿个气球我能吸住它半天。
3.在我身上缠上导线，我可以变成滑动变阻器；缠上线圈，我可以进出磁场学发电……
在我肚中装些水，把磁化的缝衣针别到小块塑料泡沫上，放入我肚中的水中，好了，一个简易的指南针做成了，盖上盖，不管我站着、躺着，你都可以用。一般人我不告诉他——专对农村买不到指南针的小朋友所说。
哎呀呀，我的用处太多了，说也说不完，咱今天低调点，就说这些吧。还是那句话“只有想不到，没有做不到”如果你能想出更多用处，那是我们矿泉水瓶的功劳。
三、“探究凸透镜成像规律"实验中光源的改进
?“探究凸透镜成像的规律”实验中，用蜡烛作为光源简单易行，可以帮助学生得出凸透镜成像的基本规律，对培养和提高学生的实验能力，提高学生的知识水平起到了积极的作用，但我认为用蜡烛作为光源仍有以下几点不足：
第一，由于烛焰自身沿透镜主轴方向有一定的厚度，测定的物距不是唯一的，这会给确定像的位置带来困难，从而使得测量数据误差较大．
第二，由于蜡烛在燃烧的过程中不断变短，因此燃烧一段时间后就不能使烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度上，从而在光屏上找不到像的位置时就必须重新调整蜡烛的高度。
第三，烛焰易晃动且大小不稳定，从而对光屏上像的清晰度产生影响而不便观察。
第四，由于此实验要光线暗的实验室中进行，空气流通不畅，蜡烛在燃烧时发出浓烈的气味并使实验室内二氧化碳浓度增加，使学生感觉不适。
第五，在实验过程中蜡烛不易固定，如果不慎还容易引起火灾，存在安全隐患。由于以上因素，我利用如下器材制成的光源来替代本实验中的蜡烛作为光源。
制作材料 电池盒，5号或7号干电池2节，“2.5V 0.3 A”的小灯泡1只，焦距为，一5 cm的凸透镜1个，圆柱形塑料(纸)盒(直径比凸透镜直径略大，长lOcm左右)，毛玻璃(较薄)、纸板(不透明塑料板)、F形挡光板各1块，开关，导线，502胶水和双面胶。
制作方法及过程
(1)把圆柱形盒子左、右端盖子剪掉；
(2)在一块圆形(刚好放进盒子为宜)纸板(不透明塑料板)的中间剪出一个直径比凸透镜直径略小的圆形孔，用胶水把凸透镜粘在圆形孔内(如图1所示)，然后把纸板固定在盒子中间靠右位置(凸透镜的主光轴和盒子的轴线重合)，如图2所示；
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(4)把中间挖成F形的挡光板用胶水固定在毛玻璃上(如图4所示)且固定在剪下的盒子的右端，作为前盖套在盒子上(可取下)，使字“F”的中心在凸透镜的主光轴上(即使灯泡中心、凸透镜的光心和字F的中心在同一条直线上)；
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(5)在盒子的下方固定一个支架，这样就制成了一个可以替代蜡烛的光源，如图2所示．使用时只需把此光源固定在光具座的支架上就可以了。
说明 在“探究凸透镜成像的规律”的学生实验中用此光源替代蜡烛，具有如下特点：
(1)由于该光源(F形挡光板)的自身厚度很薄，物距更容易确定，可以避免使用蜡烛时物距不是唯一的值而给确定像的位置所带来的困难，从而使所测数据误差更小；
(2)在本学生实验中，该光源的位置始终固定在透镜的主光轴上，而且该光源也不会受风的影响而晃动或改变大小，因而避免了由于蜡烛燃烧变短、烛焰晃动等因素给实验带来的不利影响，使光屏上所形成的像更加清晰、稳定，从而减小了实验误差；
(3)使用蜡烛时，烛焰所成的像可以使学生非常直观地得出蜡烛成上下倒立的实像，但却不能观察所成的像也是左右倒立的特点。由于该光源为F形，从光屏上所成的像可以直观地观察到，像的左右也是倒立的，这样在实验的过程中就能纠正学生那种片面地认识，即凸透镜成实像时只是上下倒立的错误观点。这是使用蜡烛作为光源时不能直接观察到的；
(4)该光源的使用范围比蜡烛更加广泛。如果把F形挡光板(前盖)取下后就可以作为一个平行光源来使用，可以用来测量该学生实验中所使用凸透镜的焦距等；
(5)该光源还具有安全可靠、可重复使用的特点；
(6)该实验器材也可由学生自己制作完成，这样不仅能培养学生的动手习惯和动手制作能力，还培养了学生学习物理知识的兴趣和探究科学知识的精神，提高学生的综合素质。
四、几个实验与实验器材的改进
一：覆杯实验
原实验的不足：
有同学认为是水把硬纸片弄湿后沾在杯口了，不完全信服是大气压的原因；
2，硬纸片和杯口密封不好，容易掉下来。
改进措施：
1，用塑料薄板代替硬纸片，用塑料杯代替玻璃杯，在杯底钻一小孔，用透明胶布封好，在做实验时，把胶布揭开，由于水和空气接触，硬纸片就会掉落。
2，用玩具气球，剪成圆筒状，套在茶杯口上作为胶垫密封，这样装满水倒立后，无论怎样用力向下甩塑料薄板都不掉落。
效果：效果明显，激发学生的兴趣，深受学生的喜爱，并留下深刻的记忆。
此实验简单易做，都是来自生活之物，离学生很近。同行们不妨一试。
二：浮力的方向：
原因不足：以往通过受力分析告诉学生浮力的方向，没有直观性，太抽象。
改进措施：借助于重力探究方向的启示，设计实验证明浮力的方向与水平面垂直向上，如图：将乒乓球、细线、小铁块连在一起放在透明盛水的水杯中，观察判断细线与水面的关系，将水面倾斜不同角度再观察，发现始终与水平面处置。
效果：现象直观，效果明显。
三：浮力产生的原因：
意图：解决学生无法直观的感受到物体不受浮力的情况
措施：将一只塑料可乐瓶剪去底部（瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径）。如图甲把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，但乒乓球并不上浮，直到水倒满后，乒乓球还沉在水底并没有浮起来，因为乒乓球下部没有水，所以没有受到水对其向上的压力，只有水对乒乓球竖直向下的压力，所以乒乓球始终沉在水底。如乙图当用手指堵住瓶颈的出水口，使水慢慢流下并注满玻璃管后，由于乒乓球的下部有了水，所以受到了向上的浮力，由于乒乓球所受浮力大于其自身重力，所以乒乓球上浮。
效果：简单、醒目、直观性强、趣味性强。
一、压强综合演示器
1、材料：
塑料可乐瓶（或矿泉水瓶）一个、锥子一个
2、制作方法：
（1）在可乐瓶盖中央扎一个孔
（2）在距可乐瓶底同一高度（约2厘米高度）瓶壁周围扎若干个孔
（3）在可乐瓶同一方向侧壁上由低向高扎若干个孔
3、使用方法：
（1）探究固体压强问题 先把原来扎的所有孔用胶带粘上，灌满水。然后把该瓶上下面分别放在海绵上可研究压力作用效果与受力面积的关系；灌不同量水底朝下放在海绵上可研究压力作用效果与压力的关系。
（2）探究液体压强问题 先把原来在瓶壁上扎的所有孔用胶带粘上，灌满水。把胶带分别揭掉可研究液体压强的特点（水柱喷出远近表示水压大小）。有水喷出说明液体对侧壁有压强；把同一高度的胶带揭掉可研究液体压强与方向的关系；把同一高度的胶带揭掉可研究液体压强与方向的关系；把同一侧的胶带揭掉可研究液体压强与深度的关系。
（3）探究大气压问题 先把原来在瓶壁上扎的所有孔用胶带粘上，灌满水。把同一高度的胶带揭掉，当不用手按住盖上的孔时，瓶壁周围有水喷出。用手按住盖上的孔时，水没有喷出。以此来说明大气压的存在。
五、自制教具两则：
二、自制浮沉器（或叫自制小潜艇）
1、材料：
塑料可乐瓶（或矿泉水瓶）一个、石子若干、橡皮塞一个、玻璃管一段、橡皮管一段、锥子一个
2、制作方法：
（1）在可乐瓶底部扎几个孔
（2）在可乐瓶里放几个石子（使可乐瓶竖直漂在水中）
（3）找一大小合适的橡皮塞，在瓶塞上打孔穿上一段玻璃管，然后在玻璃管上套上橡皮管，最后把穿有玻璃管、橡皮管的橡皮塞塞到可乐瓶上。瓶口与管之间封闭要好。
3、使用方法：
（1）探究物体的浮沉条件 把浮沉器放入透明的高水槽中，用嘴吹或吸橡皮管分别使浮沉器在水中漂浮、下沉、悬浮、上浮，通过分析研究物体的浮沉条件。
（2）探究潜水艇的沉浮原理 把浮沉器放入透明的高水槽中，用嘴吹或吸橡皮管使自制小潜艇在水中下潜、上浮。演示并分析潜水艇的沉浮原理。

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