自制物理模型解疑几类

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  课改后,教材对较难的内容进行了分解,简化处理,但学生仍存在不少疑惑,笔者曾偿试自制物理模型解疑,现选取几类与同仁们商讨。
  
  1.托里拆利实验原理
  
  北师大版教材阐述为“大气压与液体压强平衡”。学生疑点:水银槽中上方大气向下压,且又在玻璃管外,大气没有与水银柱直接接触。虽然,液体有流动性,但只向下或向左右流,为何能向上托住管内的水银柱,(液体不能向上流呀)。大气压与水银柱压强如何相平衡?
  理论上讲从帕斯卡定律可解释:槽中水银被大气和玻璃管及管中水银封闭,大气压为外加压强,被封闭的水银能把外加大气压大小不变地向各个方向传递,因而能向上托住水银柱。
  学生盲点:在于没有学过帕斯卡定律,不知液体具有向各方向传递压强的作用。
  模型设计:取一个圆柱形玻璃容器,一个中间带两端开口的玻璃管的活塞,容器中装入带色的水,将活塞向下压下,(给一个外加压强)带色的水从玻璃管中上升,保持压力不变,玻璃管中带色的水柱高不变,此时,活塞加在容器中带色水的压强与管中水柱压强平衡,再类比大气压。
  
  2.近视眼矫正配戴凹透镜光路
  
  学生疑点:配戴凹透镜后,入射到眼睛晶状体的入射光变得发散一些,但透过晶状体的折射光的会聚点为何能后移到视网膜上?
  学生盲点:疑点的产生是由于教学中光路采用手工画的方法,随意性较大,对正确的光路认为是故意这样画。没有理解到近视眼的最大折光能力己定型。也就是说偏折角保持不变(虽然比正常眼的大)。
  模型设计:取两根铁丝,从中间弯折,一端代表入射光,另一端表示折射光,再在弯折点绑上元钉,钉在一木条上(元钉当转轴),把木条位置放在眼的构造示意图上,第一次演示近视成因光路,第二次以元钉为轴,改变“入射光”一端,使铁丝变得“发散”,铁丝另一端的交点从“视网膜”的前面移到视网膜上。让学生明白是由于偏折角不变,折射光也“发散”,其交点后移的道理。
  
  3.声的传播为什么需要介质
  
  学生疑点:用课本(北师大版)在玻璃罩内抽去空气方法演示实验,不易成功。反而造成学生认为是因为玻璃罩把声音隔断了。
  学生盲点:在于把注意力放在振动上,忽视了振动还要物体来完成这根本。
  模型设计:全班分三组,二个组参与活动,一组在旁观看。活动的两组站成一路纵队。从纵队的三分之一处(从前面算起),中间隔一段距离(2—3米),让后面的学生抓住前面学生的后衣领。开始由最后一位学生对前一位学生做推前拉后的循环动作;前面学生感到带动,他又对再前一位学生做同样的推拉运作,并且一边推拉,一边喊:我振动(前倾后仰)我发声。没有感到后面学生推拉的不要动。观看组的学生,看到振动一个传一个,声音一个传一个。隔断处无人,振动传递中止。从而明白声音传播需要介质的道理。此活动还可顺便让学生留心疏密相间,且疏部(或密部)前仆后继向远方扩展的纵波特点。
  一般来说,弄清了学生的盲点,用模型来演示或类比,让学生亲身感受,疑点也就化解了。
  收稿日期:2008-05-28
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