1、物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn) 自制教具 在當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)仍是薄弱的環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)儀器雖然有歷史的積累，已經(jīng)成熟，但還存在著諸多不足和缺陷，所以必須在實(shí)際教學(xué)中加以改進(jìn)、自制教具。物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn) 自制教具一、實(shí)驗(yàn)儀器的不足和存在的問題有些實(shí)驗(yàn)的方法缺乏科學(xué)性（摩擦力演示儀、牛頓管）有些實(shí)驗(yàn)操作煩瑣、不易成功 （顯示微小電流方法）有一些裝置看似簡(jiǎn)單的儀器，實(shí)際操作很難達(dá)到預(yù)期的效果（楞次定律演示儀）一些學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難的地方，卻缺少一些直觀的演示（光的本性，電感對(duì)交變電流阻礙作用）一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后，缺乏趣味性物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)（一）演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方法比較研究法：在搜集整理大量高

2、中物理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)個(gè)案的基礎(chǔ)上，從彼此的相互聯(lián)系和差異的比較中觀察與認(rèn)識(shí)，從而探索其中的改進(jìn)規(guī)律。需求點(diǎn)列舉法：需求，就是需要和求索。教學(xué)過(guò)程中，把自己的感受和對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的期望加以比較，發(fā)現(xiàn)兩者的差異，產(chǎn)生一種需求，從而設(shè)計(jì)出一種改進(jìn)的方法。缺點(diǎn)列舉法：通過(guò)發(fā)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)的缺陷，且一一列舉，然后提出改進(jìn)或革新的一種方法。列舉缺點(diǎn)，就是發(fā)現(xiàn)問題，只有發(fā)現(xiàn)了問題，才有可能找到解決問題的方法，從而達(dá)到解決問題的目的。物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)（二）實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)原則簡(jiǎn)單方便原則：實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)要做到三個(gè)簡(jiǎn)單，即儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，演示現(xiàn)象得出的結(jié)論簡(jiǎn)單。凡是能用簡(jiǎn)單的方法演示的實(shí)驗(yàn)，就不必把

3、它的實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜化，不片面追求高、精、尖的演示儀器?，F(xiàn)象清晰的原則：演示實(shí)驗(yàn)成功與否在很大程度上決定于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否清晰，增強(qiáng)現(xiàn)象的清晰度常有以下幾種方法：尺度夠大，位置夠高；圖象要豎直，運(yùn)動(dòng)方向要取橫向 ；背景襯托；采用對(duì)比演示手法。物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)提高實(shí)驗(yàn)的生動(dòng)性原則：實(shí)驗(yàn)的演示要盡量做到生動(dòng)、有趣、這樣的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃畲笙薅鹊恼{(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，留給學(xué)生的印象也是終身難忘的。增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性原則：科學(xué)性是指儀器的實(shí)驗(yàn)操作都符合客觀實(shí)際，原理沒有科學(xué)性的錯(cuò)誤，組織安排符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，能使學(xué)生認(rèn)識(shí)所觀察到的現(xiàn)象，獲得正確的概念，學(xué)會(huì)分析推理的方法?？茖W(xué)性是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最基

4、本要求,只有做到這一點(diǎn)，演示才能真實(shí)、科學(xué)地再現(xiàn)的物理現(xiàn)象，學(xué)生才能借助這些現(xiàn)象正確地理解物理概念，掌握物理規(guī)律。物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)重視儀器使用的安全性原則：儀器的設(shè)計(jì)和操作要科學(xué)、規(guī)范，避免一切對(duì)身體有害和有危險(xiǎn)，以免造成人員傷害事故；器件或裝置選擇要恰當(dāng)，避免使儀器發(fā)生損壞等不良后果。這一原則是演示實(shí)驗(yàn)成功的大前提，非常的重要物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)（三）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的有效途徑棄舊迎新，用玩具替代常規(guī)的演示儀器：如：反沖實(shí)驗(yàn)，用氣球代替水漏斗反沖演示儀，有一種氣球長(zhǎng)長(zhǎng)的，容量大，吹氣口小，吹好氣后，自由放飛時(shí)在空氣的反沖下，氣球就象火箭一樣射出去，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，只要一只氣球就好，效果卻很明顯；還有一種氣

5、球，沖氣后放開它就會(huì)象陀螺一樣在空中不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，效果也很好。用最簡(jiǎn)單的儀器演示出最好的效果，用玩具代替演示儀器這無(wú)疑是演示實(shí)驗(yàn)最理想的方案。改變實(shí)驗(yàn)思路，用等效替代法來(lái)呈現(xiàn)元件的用途和功能。如日光燈的工作原理，通常的授課方式是：先介紹日光燈電路的構(gòu)成元件，再介紹各元件的功能，最后連接一下電路，電燈亮了，課就完成了，從來(lái)沒有想過(guò)要用演示來(lái)證實(shí)這些元件的功能。物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)老房子重裝修，改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)儀器，增進(jìn)演示效果。如自由落體運(yùn)動(dòng)的演示，不斷改進(jìn)牛頓管，從翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自由下落到移開磁鐵下落，再到用電磁鐵切斷電源下落，使實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和可控性不斷增強(qiáng)，從白色的羽毛和灰色的鐵片到染色的羽毛和涂上油漆的

6、鐵片，使玻璃管的反光影響削弱，同時(shí)又增強(qiáng)了對(duì)比度，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可見度。改變實(shí)驗(yàn)觀念，重視創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生探奇心理，增強(qiáng)演示效果。如變壓器這節(jié)課，通常的授課方式是：先實(shí)物展示，再介紹其結(jié)構(gòu)和工作原理，最后驗(yàn)證其確能起到變壓的作用，老師泛泛地講著，學(xué)生淡淡地聽著，興致不高，效果自然也不會(huì)很好。反過(guò)來(lái)先拿出兩個(gè)線圈，其中之一通上電，另一則與電燈相連，問電燈能發(fā)光嗎？再說(shuō)自己有辦法使燈泡不與電源連接也能發(fā)光，接著在線圈上插上鐵芯組成變壓器，當(dāng)其中一線圈接上低于小燈泡正常的工作電壓時(shí)，另一個(gè)與之?dāng)嚅_的線圈上的小燈泡卻正常發(fā)光了，引學(xué)生的極大好奇，接著老師讓他們來(lái)說(shuō)說(shuō)心中的疑問，再帶領(lǐng)學(xué)生逐一探究這

7、些疑問，多好的演示呈現(xiàn)方式啊。物理實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)1.有關(guān)牛頓管的改進(jìn)： 早期的牛頓管演存在以下的缺點(diǎn)：將玻璃管倒立的過(guò)程中，筒內(nèi)重物具有了初速度；由于重物的初速度具有水平分量，所以如果沒有器壁阻擋，它的運(yùn)動(dòng)軌跡將是一條拋物線，而不會(huì)是豎直下落；重物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除了受重力以外，還受到器壁的碰撞作用，這三點(diǎn)都與自由落體運(yùn)動(dòng)的定義不吻合。實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)的實(shí)例牛頓管的改進(jìn) 把鐵片涂上綠的油漆,羽毛染成鮮艷的紅色，玻璃管的頂端按上可以自由取放的磁鐵片釋放裝置。 改進(jìn)后，鐵片壓著羽毛就可以被磁鐵吸在玻璃管的頂部，演示時(shí)只要移開頂部的磁鐵，不必翻轉(zhuǎn)玻璃管就可實(shí)現(xiàn)鐵片和羽毛同時(shí)自由下落。老師演示起來(lái)輕松，學(xué)生觀

8、察起來(lái)也從容。而且色彩艷麗的鐵片和羽毛可以克服由于玻璃管反光帶來(lái)的影響，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、可控性、可見度，通過(guò)對(duì)比演示，學(xué)生可以清晰地觀察到，當(dāng)玻璃管內(nèi)有空氣時(shí)，鐵片比羽毛下落的要快，抽成真空后，羽毛和鐵片同時(shí)落地，演示效果直觀清晰。平面鏡成像的小改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)的實(shí)例2.楞次定律演示器的改進(jìn)現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式楞次定律演示器，存在兩點(diǎn)不足金屬環(huán)面積較小，磁鐵快速插入時(shí)很容易碰到金屬環(huán)。 懸臂較短，鋁環(huán)粗質(zhì)量太大，普通磁鐵磁性不夠強(qiáng)，這些原因綜合導(dǎo)致插入磁鐵速度稍慢時(shí)旋轉(zhuǎn)不明顯，不夠靈敏。針對(duì)以上缺點(diǎn)，可對(duì)其作五點(diǎn)改進(jìn):加大金屬環(huán)直徑達(dá)10cm；加長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)力臂使兩環(huán)中心距達(dá)到25cm；用易拉灌做的環(huán)來(lái)

9、代替鋁環(huán)用多匝圓形銅線圈替代鋁環(huán)；釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵來(lái)代替普通磁鐵；可以收到非常明顯的演示效果。實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)的實(shí)例F本實(shí)驗(yàn)裝置的缺點(diǎn)和不足：1.實(shí)驗(yàn)中很難控制保證讓木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力并不是時(shí)刻都與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就不穩(wěn)定2.實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)始終運(yùn)動(dòng)無(wú)法保持靜止，我們不能準(zhǔn)確讀數(shù),造成誤差比較大 4.摩擦力實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)：改進(jìn)思路一改拉木板不拉木塊，這樣拉木板不需要考慮它是否一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木塊和測(cè)力計(jì)總處于靜止?fàn)顟B(tài)，可克服原實(shí)驗(yàn)不足之處。操作方便。F1、利用定滑輪可以改變力的方向的特點(diǎn)，把測(cè)力計(jì)豎起掛起使用就可克服這個(gè)困難。F實(shí)驗(yàn)改進(jìn)二：改進(jìn)一的不足： 改進(jìn)一

10、中，木塊和彈簧測(cè)力計(jì)都是靜止的，但測(cè)力計(jì)有自重，實(shí)驗(yàn)中很難使它處于水平狀態(tài)，拉力與摩擦力也不一定在同一直線上，也不便于讀數(shù)。存在摩擦2、為忽略定滑輪摩擦的影響，可使用分度值比較大的測(cè)力計(jì).改進(jìn)二的不足： 改進(jìn)二中，木塊和彈簧測(cè)力計(jì)都是靜止的， 電機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)，無(wú)法驗(yàn)證摩擦力與速度的關(guān)系。1、利用可調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)替代外力拉動(dòng)，就可克服這個(gè)困難。2、木塊上可放砝碼，且兩面的接觸面積不同.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)三：1、利用DIS力傳感器替代演示測(cè)力計(jì)，連接電腦通過(guò)電子白板放大顯示就可克服這個(gè)困難。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)四：改進(jìn)三的不足： 改進(jìn)三中，演示測(cè)力計(jì)的可視程度和精度不夠，驗(yàn)證摩擦與正壓力成正比誤差較大，說(shuō)服力不強(qiáng)。2、重

11、物和底板的兩面粗糙程度不同，力傳感器精度高，可定量探知摩擦力與壓力的正比關(guān)系.不足： 難以保證小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；力的讀數(shù)不穩(wěn)定，難以量化。向心力演示儀器的改進(jìn)存在問題：讀數(shù)還不是太準(zhǔn)，但比較接近。使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)效果示數(shù)穩(wěn)定，便于觀察探究向心力與質(zhì)量 、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、線速度定量關(guān)系儀器改進(jìn)在底座加裝一步進(jìn)電機(jī)改進(jìn)傳感器創(chuàng)意改進(jìn)：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，光電門測(cè)擋光時(shí)間，力傳感器顯示向心力的大小效果：轉(zhuǎn)速、示數(shù)顯示穩(wěn)定 可視性強(qiáng)、精度高結(jié)論：當(dāng)v 的比值為1:2:3:時(shí)， F向大小的比值是1:4:9:！控制 m 、r一定：探究F向與線速度 v 的關(guān)系探究向心力與質(zhì)量 、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、線速度定量關(guān)系儀器創(chuàng)意向

12、心力的大小與線速度的平方成正比結(jié)論：向心力的大小與質(zhì)量成正比控制 r、v一定：探究F向與質(zhì)量 m 的關(guān)系F/Nm/kg探究向心力與質(zhì)量 、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、線速度定量關(guān)系儀器創(chuàng)意控制m 、v一定,探究F向與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r的關(guān)系結(jié)論：向心力的大小與半徑成反比F/N1/r探究向心力與質(zhì)量 、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、線速度定量關(guān)系儀器創(chuàng)意探究結(jié)論：對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：F向=m 2rF向=m v2/r再造教材： 改變了向心力公式一直只能定性感知，不能定量探究的現(xiàn)狀。物理方法： 讓控制變量法的學(xué)習(xí)得到很好的詮釋。認(rèn)識(shí)規(guī)律： 按照學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律設(shè)計(jì)系列遞進(jìn)實(shí)驗(yàn)，展示思維能力發(fā)展過(guò)程。創(chuàng)新發(fā)展： 在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)上改進(jìn)、突破，拓展，把傳感

13、器用在刀刃上。對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)和創(chuàng)意的評(píng)議5.探究浮力大小原型實(shí)驗(yàn)： 1、早期實(shí)驗(yàn)原理圖： 二、不足之處由于燒杯傾斜放置，不能將水真正放滿，用手提測(cè)力計(jì)因手的顫抖不能準(zhǔn)確收集到所溢出的水；由于測(cè)力計(jì)的精確度不高，測(cè)量的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，導(dǎo)致(a 、c)和(b 、 d)兩次測(cè)力計(jì)示數(shù)之差不完全相等，對(duì)于結(jié)論的得出比較勉強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)操作步驟比較繁瑣，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀性不太強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)二、改進(jìn)之處1、利用演示測(cè)力計(jì)代替彈簧測(cè)力計(jì)便于學(xué)生觀察讀數(shù)； 2、自制溢水杯代替燒杯減少溢出水的損耗；3、利用升降儀控制重物浸入水中的深度，讓學(xué)生直接觀察兩測(cè)力計(jì)示數(shù)變化直接得出物體在液體中所受浮力大小等于它排開液體的

14、重力。 2、實(shí)驗(yàn)裝置圖：實(shí)驗(yàn)效果： 兩測(cè)力計(jì)同時(shí)演示，操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯，直觀性強(qiáng)，列表直接比較得出結(jié)論，降低學(xué)習(xí)的難度，減輕了學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)。演示測(cè)力計(jì)A演示測(cè)力計(jì)B還可用力傳感器替代測(cè)力計(jì)通過(guò)電腦來(lái)顯示力的變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究不同物質(zhì)比熱容的核心實(shí)驗(yàn)，能對(duì)后面的知識(shí)探究奠定良好的基礎(chǔ)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀察和分析能較好的理解不同物質(zhì)吸熱能力也有所不同；由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，客觀具體，學(xué)生容易接受，同時(shí)降低了教學(xué)的難度。六.比較不同物質(zhì)的吸熱能力 1.原型實(shí)驗(yàn)：(1)原理圖：(2)原理：傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是使用控制變量法，使兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，吸收的熱量相同，通過(guò)比較溫度計(jì)示數(shù)的變化，得出結(jié)論：溫度計(jì)示數(shù)上升較快的物質(zhì)，

15、升高1所需的熱量較少，吸收熱量的能力較?。幢葻崛葺^小）。2.不足之處(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：吸熱能力的大小與溫度的變化成反比，學(xué)生要多轉(zhuǎn)動(dòng)一下思維才能理解，結(jié)論沒有改進(jìn)后的直接；(2)水和煤油吸收相同的熱量用這套實(shí)驗(yàn)裝置有較大的誤差，容易受到外界環(huán)境的影響（如風(fēng)向、石棉網(wǎng)、兩個(gè)酒精等的火焰溫度等）不便于控制；(3)所需要的實(shí)驗(yàn)器材也比較多，不利于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備與操作；三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及改進(jìn)之處1.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新 （1）直觀比較，直接得出結(jié)論。 （2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，減少實(shí)驗(yàn)誤差。2。改進(jìn)之處 （1）改為測(cè)量升高相同溫度所需要的時(shí)間，更加直接的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論； （2）利用串聯(lián)在一起的阻值相同的電阻絲加熱，更

16、精確的控制吸收的熱量相同； （3）實(shí)驗(yàn)器材更加簡(jiǎn)單，降低了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備難度和危險(xiǎn)系數(shù)。2.裝置說(shuō)明（1）實(shí)驗(yàn)前要使用天平稱量出質(zhì)量相等的水和煤油；（2）兩個(gè)電熱器一定要相同規(guī)格并且串聯(lián)；（3）溫度計(jì)液泡不要碰到容器壁、容器底和電熱絲；（4）注意輸出電壓為兩電熱器額定電壓之和 。六、實(shí)驗(yàn)效果：改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，減小了實(shí)驗(yàn)誤差，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)成功率高 ；在教學(xué)中學(xué)生更容易接受比熱容的概念，更容易弄懂不同物質(zhì)比熱容。一般不同物質(zhì)比熱容較大的物質(zhì)在質(zhì)量相等、溫度變化相同的情況下，吸收熱量較多。改進(jìn)的動(dòng)量守恒演示儀 1.用鐵氧體磁芯降低磁損耗 。 2. 采用無(wú)觸點(diǎn)式補(bǔ)償，在觀察時(shí)無(wú)雜波出現(xiàn)。關(guān)

17、閉K2，將阻尼/無(wú)阻尼開關(guān)K3打到無(wú)阻尼檔，這時(shí)LC振蕩電路中產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波。示波器從電感兩端取信號(hào)，信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)需用屏蔽線即可。 電磁振蕩的演示的改進(jìn) 用激光筆來(lái)顯示透鏡對(duì)光線的會(huì)聚、發(fā)散的作用手電筒強(qiáng)光的色散自制物理教具自制物理實(shí)驗(yàn)教具一.自制物理實(shí)驗(yàn)教具的意義 隨著課程改革的推進(jìn)，新技術(shù)新手段新思想的不斷產(chǎn)生，現(xiàn)有的儀器設(shè)備不能滿足與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)需要，需要自制教具。 雖然有廠家生產(chǎn)的儀器，但自制的教具更能讓學(xué)生看到儀器的內(nèi)部構(gòu)造，了解儀器的工作原理。當(dāng)學(xué)生看到那些用生活物品與身邊的常見材料來(lái)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)覺得物理離自己更近，容易激發(fā)學(xué)生熱愛物理、熱愛科學(xué)的情感。二 制作教具的幾個(gè)

18、基本問題 2.1 教具制作的基本要求 1）科學(xué)性和可行性原則科學(xué)性是指物理實(shí)驗(yàn)基于的實(shí)驗(yàn)原理必須正確無(wú)誤，沒有科學(xué)性的錯(cuò)誤；可行性是指由于學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平以及自身的條件等的原因，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用等是否合理。2） 經(jīng)濟(jì)性 我們要求自制的教具少花錢或不花錢，這樣教具成本低，只要能達(dá)到演示效果就行。所以，我們提倡 “壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”這種節(jié)約的精神。 自制物理實(shí)驗(yàn)教具3） 可靠性 我們要求自制的教具能堅(jiān)固耐用、不易損壞；安全可靠、工作穩(wěn)定。 我們做的教具并不是只做一次實(shí)驗(yàn)就不要了，也不是只求偶爾成功一次。教具應(yīng)該重復(fù)性能好。 4） 可觀性 教具是演示物理現(xiàn)象給全班同學(xué)觀察的，所以自制教具

19、尺寸應(yīng)該盡可能大一點(diǎn)或者能通過(guò)其它方式能使全班同學(xué)都看到 。做到 “尺寸夠大，簡(jiǎn)單明了”。 自制物理實(shí)驗(yàn)教具5）安全性原則和環(huán)保性原則 安全是物理實(shí)驗(yàn)工作的必要前提。物理實(shí)驗(yàn)的安全性是指人身安全和儀器安全兩方面。在物理低成本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)原理正確、方法科學(xué)，儀器選材恰當(dāng)、場(chǎng)所合適，師生準(zhǔn)備充分、操作規(guī)范、秩序井然，等等，都是保證實(shí)驗(yàn)安全的重要條件。物理低成本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)必須遵循安全性原則，尤其不能造成對(duì)人體的傷害(如割傷、燒傷、觸電等)。自制物理實(shí)驗(yàn)教具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意： （1）不要脫離物理教材。 脫離了物理教材，任何具有深?yuàn)W物理原理的儀器，都會(huì)在課堂上失去光輝、失去意義。 （2）不要放棄一點(diǎn)一滴

20、的改進(jìn)。 前人已經(jīng)有了許多這方面的研究，各種資料都有許多介紹，但是只要我們抓住某一點(diǎn)或某一個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，也可以得到收獲。例如：在趣味性方面著手，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，刺激學(xué)生的興奮神經(jīng)，產(chǎn)生深刻印象，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理科學(xué)的積極性。又例如：在制作材料上下功夫，如果能使學(xué)生唾手可得，顯然具有推廣意義。再例如：在啟發(fā)性方面著手，可以展示物理過(guò)程，讓學(xué)生揭示物理現(xiàn)象發(fā)生的步驟。 （3） 不要超出自己制作能力的范圍 一切從實(shí)際出發(fā)，量力而行，不要好高騖遠(yuǎn)。否則一旦動(dòng)手之后，難以為繼。 自制物理實(shí)驗(yàn)教具2.2 怎樣設(shè)計(jì)自制教具 一般來(lái)說(shuō)自制教具之前首先要進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，繪出草圖后方能施工。 對(duì)于比較復(fù)雜的

21、教學(xué)儀器或教具的設(shè)計(jì)和制作是一項(xiàng)比較綜合、復(fù)雜和細(xì)致的工作；它涉及儀器用途（用來(lái)干什么，演示還是分組實(shí)驗(yàn)）、精度（定性還是定量，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到何等程度）；設(shè)計(jì)依據(jù)（設(shè)計(jì)原理、方法）；設(shè)計(jì)裝置（包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、連接裝配方式、電路原理、印刷電路、外觀形式等及選材，用什么元器件、原材料）；機(jī)械零部件加工和電路板制作，中間試驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)，確定最終方案，設(shè)計(jì)零件圖、裝配圖，設(shè)計(jì)加工外殼；總裝、調(diào)試（定標(biāo)）等多項(xiàng)工作。 當(dāng)然對(duì)于簡(jiǎn)單的教具就不需要這些考慮，只要畫出結(jié)構(gòu)、尺寸示意草圖，只要能用盡可能簡(jiǎn)單的方法做出來(lái)并且能達(dá)到演示要求就可以了。 自制物理實(shí)驗(yàn)教具設(shè)計(jì)自制教具繪圖軟件-CAXA2007圓偏振弦線駐

22、波演示儀1、水平調(diào)節(jié)螺釘 2、彈性波用繩 3、支撐桿 4、彈性繩固定螺釘 5、刻度尺 6、調(diào)速電機(jī)安裝盒 7、調(diào)速開關(guān) 8、鋁合金圓盤 9、后立板 10、電源開關(guān) 11、底板 12、偏心軸 13電機(jī)軸彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)正弦曲線合成演繪儀1電火花打點(diǎn)器 2電機(jī)調(diào)速器 3儀器底座 4調(diào)速電機(jī) 5立板 6導(dǎo)向柱7石墨電極紙8卷筒紙支撐架 9底座膠墊 10金屬小球 11導(dǎo)向桿 12電極針 13彈簧14塑料橫梁15電極接線柱 16電極夾 17走紙圓筒 18A4卷紙 19正弦曲線 20電極線2.3 教具制作材料來(lái)源 我們提倡：制作教具的材料主要利用日常生活常見物品或廢棄物品。除非不容易得到的材料和重要部件，

23、才可以購(gòu)買或用實(shí)驗(yàn)室其它儀器充當(dāng)。 歸納起來(lái)，有五個(gè)字：找、揀、拆、要、買。 找生活中時(shí)時(shí)留神，處處尋找。例如：找來(lái)舊包裝盒做物體穩(wěn)度實(shí)驗(yàn)；找來(lái)廢牙刷柄、廢簽字筆桿等做電荷間相互作用實(shí)驗(yàn)或做支撐桿；找來(lái)泡沫塑料、鋁箔制作靜電相互作用力小球， 。平時(shí)注意將自己生活中使用過(guò)后留下的一些廢品如：廢筆桿、飲料瓶、易拉罐、吸管、充電器、等，收集存放以備及時(shí)之需。 揀在垃圾堆揀廢品，揀廢料。從垃圾箱里揀來(lái)舊罐頭盒，廢塑料盒、廢飲料瓶、易拉罐、廢蠟燭頭等做空氣對(duì)流實(shí)驗(yàn)、物體沉浮演示實(shí)驗(yàn)、反沖實(shí)驗(yàn)；揀來(lái)鋼筋、鐵釘，鐵絲等加工連接或支承等部件 自制物理實(shí)驗(yàn)教具 拆將一些已經(jīng)用壞的儀器或日用品，如節(jié)能燈座、充電器

24、等將其中的有用零件如：變壓器、二極管、三極管、電容器、電感等拆下來(lái)備用，變壓器一般原邊繞組容易燒壞，但其副邊繞組通常是好的，根據(jù)這點(diǎn)我們可用來(lái)做電磁振動(dòng)體的零部件等。 要向有關(guān)單位和部門要一些少量報(bào)廢的東西。向水電工要廢舊PVC管；向醫(yī)務(wù)室要廢針頭，廢藥瓶；向辦公室工作人員要廢橢圓形墨水瓶，。 買能不買的盡量不買，有些找不到又不宜制作的物品才花少量錢去買。例如：磁鐵、電阻、電容、激光筆等。自制物理實(shí)驗(yàn)教具圓偏振弦線駐波演示儀制作材料調(diào)速電機(jī)工作電壓：1.5V-18V長(zhǎng)時(shí)間工作電壓：1.5V-12V工作電流：0.26A-0.80A最大功率：50W工作壽命：不間斷連續(xù)運(yùn)行時(shí)間：12000小時(shí)，間斷

25、運(yùn)行時(shí)間：16000小時(shí)性能參數(shù)：工作電壓：每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)：工作電流： 1.5V 3000轉(zhuǎn) 0.26A 3V 6000轉(zhuǎn) 0.30A 6V12000轉(zhuǎn) 0.40A 9V18000轉(zhuǎn) 0.44A 12V24000轉(zhuǎn)0.50A 15V30000轉(zhuǎn) 0.56A 18V36000轉(zhuǎn) 0.80A以上是光感式直流電機(jī)測(cè)試儀測(cè)速結(jié)果，誤差率為0.05%馬達(dá)尺寸:直徑27.7MM 總長(zhǎng)64MM 軸徑2.3MM 軸長(zhǎng)15MM 重量95克.圓偏振弦線駐波演示儀制作材料調(diào)速器【主要參數(shù)】-工作電壓 ：DC6V - DC40V-輸出功率 ：0.1W - 130W-過(guò)流保護(hù) ：3.3A-工作環(huán)境 ：工業(yè)環(huán)境-模塊尺寸 ：

26、6.3cm x 3.9cmx 2.8cm-單個(gè)重量：69克自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例一、簡(jiǎn)易自制教具制作與演示1 用廢易拉罐等制作的空氣對(duì)流演示器實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉菔究諝馐軣崤蛎浐笮纬蓪?duì)流氣體推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的對(duì)流演示器，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)對(duì)流的理解。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：當(dāng)蠟燭點(diǎn)燃后筒內(nèi)空氣受熱膨脹體積增大密度減小將向上運(yùn)動(dòng)，而周圍密度較大的冷空氣將移過(guò)來(lái)填補(bǔ)從而形成對(duì)流現(xiàn)象。通過(guò)觀察葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)說(shuō)明對(duì)流原理。 自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例2.噴泉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：在講大氣壓強(qiáng)時(shí)，讓學(xué)生能夠比較形象直觀的認(rèn)識(shí)到大氣壓的存在和利用大氣壓的現(xiàn)象1）儀器的裝置如圖所示，主要由以下部分組成： （1）外殼比較厚實(shí)的飲料瓶；（2）噴水管：用廢簽字筆芯

27、剪掉金屬及有墨水部分并清洗干凈；（3）出水管：廢簽字筆外筆桿、飲料吸管或橡膠管；（4）儲(chǔ)水槽：用廢飲料瓶盛水，作為供水的水源；（5）接水槽：用廢飲料瓶接出水管流出的水，也可直接把出水口與下水道相通。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例2）制作方法 將飲料瓶蓋取下用鉆頭或電烙鐵鉆出或烙出與筆桿和筆芯大小相同的孔后用AB膠或環(huán)氧樹脂粘牢即可。注意不能漏氣! 3）工作原理phsHp0p031245 如圖所示，當(dāng)水沿出水管3流出時(shí)，封閉在飲料瓶1中空氣的體積增大，壓強(qiáng)減小，使管外大氣壓強(qiáng)大于管中空氣的壓強(qiáng)，所以水能從噴嘴2噴出。噴射的水柱高度由儲(chǔ)水槽4與接水槽5水平面間的高度差來(lái)決定。 水柱噴射高度的計(jì)算方法如下：設(shè)

28、大氣壓強(qiáng)為p0，簽字筆噴管中的空氣壓強(qiáng)為p，接水槽到儲(chǔ)水槽的高度差為H，儲(chǔ)水槽液面到飲料瓶中液面的高度差為s，噴射水柱高度為h。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例則儲(chǔ)水槽液面的壓強(qiáng)應(yīng)滿足: 接水槽液面的壓強(qiáng)也應(yīng)滿足: 該實(shí)驗(yàn)不僅說(shuō)明了大氣壓的存在，同時(shí)也是利用大氣壓的一個(gè)很有趣的實(shí)驗(yàn)。 由以上兩式可得Hh，即水柱高度等于出水口到進(jìn)水口的高度差，由于水與管之間有粘滯阻力，因而實(shí)際上hH。自制小車在礦泉水瓶中間扎孔,用吸管將它們穿在礦泉水瓶上,做成小車,可以做許多實(shí)驗(yàn).自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例7. 液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?要使學(xué)生掌握理解液體壓強(qiáng)原理這部分教學(xué)內(nèi)容，使用液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器做好演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)引入液

29、體內(nèi)部壓強(qiáng)的概念，揭示液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系，進(jìn)而導(dǎo)出液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律(液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式)，起著基礎(chǔ)性的重要作用。 目前尚在使用的液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器存在以下不足: （1）由于測(cè)壓盒沒有固定裝置，因此整體性差； （2）不能或很難同時(shí)觀察測(cè)壓盒潛入液體內(nèi)的深度和與之相對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)值，即操作與讀數(shù)不便。 自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例實(shí)驗(yàn)裝置： 針對(duì)該液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器的上述不足，我們利用飲料瓶，瓶蓋，吸管，廢氣球，玻璃纖維板，橡皮管等設(shè)計(jì)制作成兩例液體壓強(qiáng)演示器經(jīng)試用效果比較好，現(xiàn)介紹如下，供制作時(shí)參考。U型壓強(qiáng)計(jì)式液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器的制作圖7-1-16（1）（2）（3）（5）（4）如圖7-1-16所

30、示，U型壓強(qiáng)計(jì)式液體內(nèi)部壓強(qiáng)演示器由 盛水杯（1）、測(cè)壓盒（2） 、升降調(diào)節(jié)裝置（3）、U型壓強(qiáng)計(jì)（4）、橡皮管（5）等組成。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例（1）盛水杯可用1.6升、直徑90mm左右的飲用純凈水瓶，從高度180-190mm處劃線，剪去上面部分即成，加上用玻璃纖維板（或塑料板、木板）等制作的杯座后可增加穩(wěn)定性防止傾倒。（2）測(cè)壓盒可用直接用純凈水瓶蓋或其它瓶蓋將蓋邊沿毛刺用細(xì)銼刀打磨后，在蓋底中心或邊沿鉆一3.2mm左右的孔，用M4的絲錐攻絲后待用。將一枚M412左右的螺釘中心鉆一2mm通孔，再用一0.6mm厚、8mm寬、45mm左右長(zhǎng)的白鐵皮兩端鉆4mm孔后彎成直角作為測(cè)壓盒可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)架

31、。將鉆孔螺釘從瓶蓋螺紋孔旋轉(zhuǎn)穿過(guò)后用廢氣球橡皮膜剪出兩個(gè)墊圈套入螺釘將調(diào)節(jié)架放上后再用螺帽鎖定以防漏水、漏氣；在螺釘露出部分（約5-6mm長(zhǎng)）也用少量橡皮膜纏繞后用一小段吸管套入，再在吸管外套上橡膠管以防止漏氣；瓶蓋端面覆上氣球橡皮膜后用橡皮筋固定即可，整個(gè)裝置如圖所示。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例（3）升降調(diào)節(jié)裝置降調(diào)節(jié)及固定裝置如圖7-1-18所示，由固定支架、凸臺(tái)式滑槽和升降調(diào)節(jié)桿等組成。其中固定支架用長(zhǎng)105mm、寬35mm、厚4mm的玻璃纖維板廢料制作，在兩邊相距80mm處用鋸割出寬2-3mm、深15mm左右的卡口并在兩側(cè)固定兩根寬10mm長(zhǎng)100mm左右的限位條以便使用時(shí)很方便地將其固定在

32、盛水杯上。升降調(diào)節(jié)桿用180124mm的塑料塊和110254 mm的有機(jī)玻璃廢料經(jīng)螺釘連接而成凸臺(tái)式調(diào)節(jié)桿；凸臺(tái)式滑槽則用兩對(duì)20304 mm和15304 mm的玻璃纖維板廢料，根據(jù)凸臺(tái)式調(diào)節(jié)桿的尺寸用螺釘固定在支架上即成；在支架的滑槽位置背面設(shè)置緊固螺釘，可調(diào)節(jié)和固定升降桿在支架的位置即調(diào)節(jié)測(cè)壓盒在水中的深度。 圖 7-1-18固定支架滑槽升降調(diào)節(jié)桿測(cè)壓盒鎖緊螺釘限位條卡口自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例（4）U型壓強(qiáng)計(jì) 如圖7-1-16所示，U型壓強(qiáng)計(jì)用兩根直徑4mm長(zhǎng)165mm的飲料吸管、一段120mm長(zhǎng)的橡膠管、一塊200654 mm有機(jī)玻璃、一塊90654 mm塑料板及少量角鋁、鐵皮和螺釘連接好

33、以后并用移液管向飲料管中滴入適量的帶顏色的水即組成U型壓強(qiáng)計(jì)。 將以上幾部分按圖7-1-16方式連接成一體，并在盛水杯中盛上適當(dāng)?shù)乃蠹纯蛇M(jìn)行演示。圖7-1-16（1）（2）（3）（5）（4）2.光在水中的傳播。3.光在果凍中的傳播。1.光在空氣中的傳播。光的直線傳播對(duì)于光的直線傳播，學(xué)生有生活經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)，設(shè)置三個(gè)直線傳播的實(shí)驗(yàn)意圖是為了佐證學(xué)生認(rèn)為光沿直線傳播的猜想。 光在不均勻空氣中的傳播：器材：鐵架臺(tái)電爐子激光筆光在濃度不同糖水中的傳播：器材：玻璃缸、白糖、水、激光筆。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例微小形變的顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)，將這類微小的形變加以放大，使學(xué)生能清楚地觀察到形變的發(fā)生。 在中學(xué)

34、物理課本原來(lái)采用如圖7-1-34所示的裝置來(lái)放大桌子的微小形變，后改為如圖7-1-35（a）所示的插有細(xì)玻璃管的盛滿水的玻璃瓶來(lái)演示，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)裝置。而且由于玻璃是很難形變的材料，能演示出它的形變更加令人信服。 圖 7-1-35（a）（b）（c）圖 7-1-34自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例聲音振動(dòng)演示器在教學(xué)中演示”聲音的傳播”這部分內(nèi)容時(shí)，教師經(jīng)常會(huì)遇到以下三個(gè)問題：聲音在空氣中的振動(dòng)是無(wú)形的，肉眼難以直接觀察。中小學(xué)很難有這方面的演示器材。學(xué)生由于生活閱歷較淺，理解掌握這部分知識(shí)有困難。 根據(jù)以上情況閬中市北城小學(xué)的席筠梅和陳玉梅兩位老師利用激光器、小反射鏡、圓筒、振動(dòng)膜等設(shè)計(jì)制作了聲音振動(dòng)演示器

35、，該儀器取材方便、制作簡(jiǎn)單值得推廣。根據(jù)相關(guān)介紹我們?cè)O(shè)計(jì)成如圖 7-1-37 所示的演示裝置。圖中（a）是演示器的照片，（b）是工作原理示意圖。其原理是利用聲音振動(dòng)通過(guò)空氣推動(dòng)圓筒上的振動(dòng)膜振動(dòng)，而與振動(dòng)膜粘在一起的反光鏡同樣發(fā)生振動(dòng)，從而使照射在反光鏡上的光線產(chǎn)生明顯晃動(dòng)，由此說(shuō)明聲音是通過(guò)振動(dòng)而進(jìn)行傳播的。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例反光鏡振動(dòng)膜屏幕或墻壁圓筒底座聲源激光器圖 7-1-37（a）（b）14. 聲音振動(dòng)演示器電磁感應(yīng)-磁生電演示儀拓展（a）探究聲音高低的決定因素自制:用試管裝上不同深 度的水，用嘴吹。做功和內(nèi)能的改變 在大可樂瓶中間鉆一孔，并插上自行車內(nèi)胎的氣門芯，加膠皮墊以防漏氣，

36、在瓶?jī)?nèi)放一些酒精，用橡皮塞塞住瓶口,用細(xì)繩將塞子栓在瓶口上. 用打氣筒從氣門芯向瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)氣壓足夠大時(shí)，塞子從瓶口沖出，此時(shí)瓶?jī)?nèi)充滿白霧，再用塞子塞住瓶口繼續(xù)打氣,白霧又消失.自制動(dòng)量定律的演示 自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)演示異步電動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，演示感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理。 如圖7-1-42 所示。由一可繞一個(gè)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體（廢鋁質(zhì)易拉罐）和在它附近設(shè)置可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的永磁體組成。儀器組成 圖7-1-42實(shí)驗(yàn)原理 導(dǎo)體與磁場(chǎng)間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流），渦流的方向總是力圖阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例 若磁場(chǎng)是運(yùn)動(dòng)（

37、轉(zhuǎn)動(dòng)）的，它附近導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力，總是力圖推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)以減小這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，異步電機(jī)就是基于此原理而制成的。之所以稱為“異步”，是因?yàn)橐箤?dǎo)體的運(yùn)動(dòng)能被利用來(lái)對(duì)外做功，必須使導(dǎo)體內(nèi)有一定的感應(yīng)電流，這個(gè)電流只有在磁場(chǎng)中受力而使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)才能對(duì)外做功。這個(gè)一定的感應(yīng)電流是靠導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)感應(yīng)時(shí)而產(chǎn)生的，故不能企圖實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體與磁場(chǎng)的同步運(yùn)動(dòng)（它們之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)）。用圖7-1-42 所示的裝置演示時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)永磁體時(shí)，導(dǎo)體（鋁質(zhì)易拉罐）也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。圖7-1-42自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例焦耳定律實(shí)驗(yàn)演示儀 焦耳定律是中學(xué)物理的重要內(nèi)容之一，只有通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生才能更好地理解和掌握

38、該部分教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)有的物理課本焦耳定律演示裝置如圖所示。若按課本的方法做有幾點(diǎn)不足： 由于裝煤油的玻璃燒杯容積比較大，加熱所需實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)。煤油在玻璃管中上升的高度差不大，可見度小；實(shí)驗(yàn)組件較多、較重、易碎，搬動(dòng)、使用均不太方便。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例 由焦耳定律可知：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比，即Q=I2Rt。經(jīng)過(guò)研究和實(shí)踐，我們用廢棄的裝飾塑料板、廢棄小飲料瓶、電阻絲、吸管等材料制作的焦耳定律實(shí)驗(yàn)演示儀，具有快速、輕便、使用方便等特點(diǎn)，該儀器如圖所示。（1）（2）（3）（4）（5）（6） 圖中（1）儀器座及面板（2）飲料瓶，（3）放氣螺釘

39、，（4）電熱絲及銅支架，（5）U型壓力計(jì)，（6）連接導(dǎo)線及電源接線柱。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例圖 7-1-67（1）（2）（3）（4）（5）（6）制作方法 （1）儀器座及面板均用厚10mm的裝飾塑料板制作，底座、面板兩部分之間采用榫卯方式連接。面板高330mm、寬320mm。底座長(zhǎng)320mm、寬150mm、高35mm。 （2）將3 個(gè)100-200mL左右的廢飲料瓶（其它能密封、透明的瓶均可），用清水洗滌晾干后在瓶頸較厚處用2.5mm鉆頭鉆孔后攻3mm標(biāo)準(zhǔn)螺紋作為放氣孔。 （3）用一根簽字筆芯清洗后截出三段，每段長(zhǎng)25mm備用； 將厚0.6-1mm左右的黃銅片或廢舊閘刀開關(guān)上的銅電極，切割成長(zhǎng)40

40、mm，寬5mm左右的條狀后將其彎折成一邊長(zhǎng)8mm左右，另一邊長(zhǎng)32mm左右的電極支架，并在兩端離端面4mm處鉆出3mm的螺釘孔備用。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例圖 7-1-67（1）（2）（3）（4）（5）（6） （4） 在每個(gè)飲料瓶蓋上密封線內(nèi)鉆3個(gè)孔，其中兩個(gè)孔用M3螺釘將電極、焊片固定在一起，一個(gè)用于穿簽字筆芯用作U型壓力計(jì)連通孔。為了防止漏氣可在螺釘及筆芯與瓶蓋連接處用粘結(jié)劑密封。（5） 電熱絲用500W或800W電爐絲制取，截取阻值為R1=5，R2=R3=R4=10的四段電爐絲，將R1、R2、R3分別裝在三個(gè)瓶蓋的銅電極上，R4裝在儀器右邊支架上，圖7-1-67中A處。（6）U型壓力計(jì)如圖7

41、-1-67所示，將計(jì)算機(jī)制作的刻度尺貼在儀器面板上后，用4mm或5mm粗的透明飲料管及橡膠管連接瓶蓋上簽字筆芯并用鐵皮將其固定在儀器面板上，并注意讓每個(gè)壓力計(jì)的高度器、起始位置均相同。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例實(shí)驗(yàn)方法 （1）用注射器給每個(gè)壓力計(jì)注入3毫升左右?guī)в蓄伾乃?，并注意使每個(gè)壓力計(jì)內(nèi)的液柱高度及起始點(diǎn)均相同。 （2） 將放氣螺釘旋入瓶頸上的放氣孔，必要時(shí)可在螺釘上涂抹一點(diǎn)密封脂防止漏氣。 （3） 用導(dǎo)線連通電極及接線柱，用一可調(diào)范圍在312伏的直流穩(wěn)壓電源作為工作電源或在儀器背面設(shè)置一穩(wěn)壓電源做工作電源。（4）如圖7-1-68（a）所示，當(dāng)電熱絲R1，R2和R3串聯(lián)時(shí)，電阻R2=R3 R1

42、但電流I相同，此時(shí)應(yīng)有Q2=Q3 Q1，當(dāng)接通電路時(shí)可看到裝有R2和R3兩個(gè)電阻絲的壓力計(jì)液柱上升的高度基本相同。而裝有電阻絲R1的壓力計(jì)液柱高度只有一半左右。（圖7-1-67所示）自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例R1R2( R2= R3 R1 )R3EKR2R3R4EK( R2= R3 = R4 )(b)圖 7-1-68圖 7-1-69（5）如圖7-1-68（b）所示，當(dāng)電熱絲R3與R4并聯(lián)后再和R2串聯(lián)時(shí)，雖然R2=R3、但I(xiàn)3I2，此時(shí)應(yīng)有Q3Q2，接通電路時(shí)可看到R2瓶的液柱比R3瓶的液柱高。（圖7-1-69所示）自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例整個(gè)“焦耳定律”實(shí)驗(yàn)可分步完成也可一次完成。【思考題】：通電后U

43、型壓力計(jì)中的液柱為什么會(huì)上升？ R1和R2、R3串聯(lián)，二者電流相等，為什么R2瓶壓力計(jì)中的液柱比R1瓶塑料管中的水柱上升得高？ 當(dāng)電阻R3和R4并聯(lián)后再與R2串聯(lián)時(shí)，R3=R2，為什么R2瓶的液柱比R3瓶的液柱高？ 3個(gè)U型壓力計(jì)中的液柱上升高度，與通電時(shí)間長(zhǎng)短有何關(guān)系？ 本實(shí)驗(yàn)裝置還有哪些不足和值得改進(jìn)的地方？自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例光的反射、折射、凸透鏡、凹透鏡等相關(guān)實(shí)驗(yàn)演示 光的反射、折射定律是幾何光學(xué)中最基本的物理定律，要想讓學(xué)生掌握好這部分知識(shí)，最好的方法就是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)加深學(xué)生對(duì)這一規(guī)律的理解。 我們利用玩具激光筆、廢塑料板（也可用木板）、3mm、5mm厚的有機(jī)玻璃和少量電子

44、元件制作了一件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、演示效果好，既能方便演示光的反射、折射、全反射等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又能測(cè)試相關(guān)介質(zhì)的折射率，還可以用來(lái)演示學(xué)生比較難理解的凸透鏡匯聚光線、凹透鏡發(fā)散光線等的演示裝置。下面給大家做一簡(jiǎn)要介紹。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例儀器組成：30040320 裝置如圖所示，全部裝置由底座（1），固體激光器（2），一半圓形（或等邊三角形）有機(jī)玻璃塊或由有機(jī)玻璃制成的能儲(chǔ)存液體的半圓形塊及凸透鏡、凹透鏡主截面模型（3），刻度盤（4）及背面的4.5伏直流穩(wěn)壓電源等組成。 制作方法及注意事項(xiàng)： 底座可用木板或塑料板制作，本裝置是用廢棄的10mm厚的塑料裝飾板制作其尺寸如圖7-1-51所示，可分為兩部分，下面

45、底座部分長(zhǎng)300mm，寬150mm，高40mm。上面面板部分就是一塊寬300mm，高320mm的塑料裝飾板，兩者通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)連接。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例220V+6.58VLM317-+R1300R21.k123UGHC2 10C1 470C3 470LM317 固體激光器是5元左右一只的玩具激光筆，考慮到所裝電池容量太小不能較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行演示，所以將其改成外接4.5V的直流穩(wěn)壓電源供電，其電路原理如圖所示也很簡(jiǎn)單。 經(jīng)測(cè)試玩具激光筆的工作電壓在4.5V時(shí)，電流大約40mA左右，因此變壓器功率在1伏安左右足夠。其余元件參數(shù)可參考原理圖所給出數(shù)值。調(diào)試R2可調(diào)節(jié)輸出端電壓UGH，注意輸出端電壓不要超

46、過(guò)4.5V，而且最好在激光筆電源輸入端接上一個(gè)開關(guān)以防電源開啟瞬間的脈沖電壓損壞激光筆。即先開電源，再開激光筆。激光筆可通過(guò)一鍍鋅鐵皮固定在面板上，讓其可以轉(zhuǎn)動(dòng)。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例 半圓形透鏡反射、折射演示器尺寸直徑約70mm，厚5mm用有機(jī)玻璃邊角料做成。制作時(shí)可先用圓規(guī)畫出圓或略大于半圓的圖形，然后用鋸、銼等方法切削、打磨出所需形狀，再用細(xì)銼、細(xì)沙紙依次打磨后其側(cè)端面用拋光機(jī)拋光使其能更好反射和折射，若沒有拋光機(jī)則在拋光時(shí)也可用毛巾平鋪在桌子上用手工來(lái)回摩察拋光。30040320 刻度盤先用厚3mm左右的透明有機(jī)玻璃或透明塑料板制作一直徑180mm左右的圓盤，在其圓心處鉆2.5mm孔用3

47、mm絲錐攻出螺紋后用6mm左右的鉆頭鏵出沉頭螺釘孔后用一顆325的沉頭螺釘旋上使螺釘頭與圓盤保持在同一平面。將5mm厚的半圓形板對(duì)準(zhǔn)大圓盤中心用少量二氯乙烷粘結(jié)。利用計(jì)算機(jī)作出同樣直徑最小刻度1度的刻度盤，用打印機(jī)打出剪下后用固體膠和少量透明膠帶貼在圓盤上。（如果演示最小偏向角，則先在圓盤上貼上刻度盤再用螺釘將等邊三棱鏡模型固定在刻度盤上，等邊三棱鏡的制作材料、方法與半圓形演示器相同）刻度盤的形式如圖所示。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例實(shí)驗(yàn)原理ABNOir圖 7-1-54光的反射：根據(jù)中學(xué)學(xué)過(guò)的反射定律可知，不論是透明物體還是不透明物體，都要反射一部分射到它表面上的光，實(shí)驗(yàn)證明，光在反射時(shí)遵循如下的規(guī)律

48、：反射光線跟入射光線和法線在同一平面上，反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角，如圖7-1-54所示。光的折射：當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)，例如從空氣進(jìn)入到玻璃（有機(jī)玻璃）中時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面處，一部分光進(jìn)入到后一種介質(zhì)中去，并且改變了原來(lái)的傳播方向，這種現(xiàn)象叫做光的折射，如圖7-1-55示。 ABNNOir空氣玻璃圖 7-1-55n自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例foFfFO凸、凹透鏡原理及演示裝置圖 如果在儀器其側(cè)面裝上幾只相互平行的激光筆，則還可以演示如圖所示的凸、凹透鏡對(duì)平行光的光線匯聚、發(fā)散作用。 氣體壓強(qiáng)微觀機(jī)制的模擬指示針撞擊靶斜槽小珠自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例演示彈簧縱駐波圖 7-2-21如圖7-2-21所示，將一彈簧豎直懸掛起來(lái)，其上端固定，下端掛在振動(dòng)桿上，調(diào)節(jié)輸出頻率，當(dāng)振動(dòng)頻率是彈簧振子自由振動(dòng)頻率（基頻）的整數(shù)倍時(shí)可看見明顯的縱駐波。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案例39.電磁感應(yīng)演示器的制作及演示圖7-3-27 演示裝置設(shè)計(jì)原理圖12NS法拉第電磁感應(yīng)定律與愣次定律 告訴我們當(dāng)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合線圈就會(huì)產(chǎn)生阻礙磁通變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)磁通量變大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙磁通量變大，當(dāng)磁通量變小時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙磁通量變小。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通變化率成正比。自制物理實(shí)驗(yàn)教具案