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【摘要】 粉笔,除了是好的板书工具,对于物理老师而言还是一个很好的教学实验器材。初中物理的声、光、热、电、力五大知识点中大量的演示实验都可以借助粉笔来完成,节省了其他实验器材也相应节省了能源,并且对于粉笔,学生们都非常了解,且取材方便,形象直观,效果明显。
【关键词】 粉笔 声 光 热 电 力
【中图分类号】G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(b)-0069-01
1 声学知识
一支粉笔轻轻地敲桌子,几乎听不到什么声音;但是同样的一支粉笔用很大的力去敲桌子,能明显听到较大的声音,因为振幅越大,响度越大。
2 光学知识
2.1 光的直线传播
将一支粉笔竖直在太阳底下,发现粉笔身后有影子,说明:光在空气中沿直线传播。
2.2 光的反射
教室中间的同学能清楚看到黑板上的字,是因为黑板发生了镜面发射,而粉笔写的字发生的是漫发射;而坐在教室一侧的学生看黑板另一侧有反光现象,白色粉笔写的字看不清楚,这是由于光线在黑板上发生了镜面反射,黑板看起来是白色。而光线照射到白色粉笔上,也全部反射出了,也是白色,所以看不清。
2.3 平面镜成像
取两支相同粉笔代替两支蜡烛,进行平面镜成像规律的探究,效果也很好。
2.4 光的折射
将一支粉笔放在有小半杯水的水杯中,发现粉笔折断,这是光的折射现象。
3 热学知识
两支完全相同的白粉笔,用黑墨水将其中一支涂黑,然后将这两支粉笔放在阳光下晒相同的时间,会发现黑色的粉笔温度高一些,这是因为黑色表面吸收太阳辐射热的本领比白色强。
4 电学知识
4.1 导体和绝缘体
将干电池、小灯泡、开关用导线串联起来,闭合开关,发现小灯泡发光;若将一支粉笔串联在该电路中,闭合开关,发现小灯泡不亮,说明粉笔是绝缘体。
4.2 磁性
将粉笔、硬币、钥匙、橡皮、大头针等物体放在讲台上,用条形磁体去靠近它们,发现只有大头针和硬币等铁制和钴制物体被吸引起来,得出能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
4.3 电阻的串并联
电阻串联或并联后总电阻到底怎么变化,不用在电路中,只需两支粉笔一样能解决问题。取两支完全相同的白色粉笔代替两个完全相同的电阻,首尾相连,与原来一支粉笔的时候比较,横截面积没变,增加了长度,所以电阻串联后总电阻变大;同样将这两支白色粉笔并列地放在一起,与原来一支粉笔的时候比较,长度没变,但是增加了横截面积,所以电阻并联后总电阻变小。
5 力学知识
5.1 常见的一些物理知识和物理属性
一支完整的粉笔长度约为7厘米,大头的直径约为1厘米。
一支粉笔掉在地上摔成了几段,取出其中的一段与原来一支完整的粉笔相比,不用天平测量也知道一段粉笔的质量比较小,理由是:同种物质,质量与体积成正比。
将两支完全相同的粉笔分别放在天平的左右盘,发现天平平衡;将左盘的粉笔碾成粉末状仍然放入该盘中,发现天平仍然平衡。
5.2 力的基本概念
手拿粉笔后松手,发现粉笔竖直下落,并非往上,原因是:粉笔受到了重力,并且重力的方向是竖直向下的。
将一支粉笔放在讲台上静止不动,它受到两个力的作用:粉笔自身的重力,讲台对粉笔的支持力。它们是一对平衡力,所以粉笔保持静止状态不变。
将一块大橡皮泥放在讲台上,拿几支粉笔在高处让它们自由下落到橡皮泥上,发现粉笔接触橡皮泥的地方凹下去了,说明:力可以使物体发生形变。
将一截粉笔快速从侧面打击空粉笔盒,空盒向前运动,同时粉笔向后反弹。说明:力可以改变物体的运动状态,且力的作用是相互的。
5.3 三种摩擦
静摩擦:用手可以拿住粉笔,是因为手指和粉笔之间存在静摩擦。
滑动摩擦:粉笔可以在黑板上写字,是因为粉笔和黑板之间存在着滑动摩擦,假如没有这种摩擦,粉笔会从黑板上滑落下来,根本无法写字。
滚动摩擦:将一整盒粉笔放在水平桌面上,发现要用一定的力才能推动它运动起来;但是如果我们将这一整盒粉笔放在几支粉笔上,发现只要用手指轻轻一推就能推动粉笔盒运动起来了。说明:在压力一定的时候,滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。
5.4 惯性
将粉笔头扔进空盒,利用的是粉笔头具有的惯性。衣服上粘有粉笔灰,用手拍打衣服,粉笔灰就掉下来了,这也是利用了粉笔灰的惯性。
用书代替车,粉笔代替人竖在书上,模仿车的启动和刹车,观察粉笔的倒向,并用惯性的知识来解释。
5.5 压强
将粉笔一端磨尖,用大拇指和食指紧压粉笔两端,发现与尖端接触的手指会凹陷和疼痛,这是因为在压力一定的情况下,受力越小,压力的作用效果越明显。
5.6 能量转化
让高处静止的粉笔自由下落,发现粉笔下落的速度越来越快,这时,粉笔的高度降低,重力势能减小,但是速度变快,动能增加,粉笔的重力势能转化为动能;反之,将粉笔往上抛,粉笔的速度减慢,将动能转化为重力势能。
上述粉笔实验,取材方便,操作简单,效果明显,既能丰富学生物理感性知识,帮助他们掌握物理概念和规律,又能激发他们的学习积极性和锻炼他们的思维的灵活性。实验教学是初中物理教学的一种重要手段,作为物理教师,我们要尽量就地取材,充分挖掘“材”中包含的物理概念和规律,真正体现“从生活走向物理,从物理走向社会”这一教学理念。
【关键词】 粉笔 声 光 热 电 力
【中图分类号】G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(b)-0069-01
1 声学知识
一支粉笔轻轻地敲桌子,几乎听不到什么声音;但是同样的一支粉笔用很大的力去敲桌子,能明显听到较大的声音,因为振幅越大,响度越大。
2 光学知识
2.1 光的直线传播
将一支粉笔竖直在太阳底下,发现粉笔身后有影子,说明:光在空气中沿直线传播。
2.2 光的反射
教室中间的同学能清楚看到黑板上的字,是因为黑板发生了镜面发射,而粉笔写的字发生的是漫发射;而坐在教室一侧的学生看黑板另一侧有反光现象,白色粉笔写的字看不清楚,这是由于光线在黑板上发生了镜面反射,黑板看起来是白色。而光线照射到白色粉笔上,也全部反射出了,也是白色,所以看不清。
2.3 平面镜成像
取两支相同粉笔代替两支蜡烛,进行平面镜成像规律的探究,效果也很好。
2.4 光的折射
将一支粉笔放在有小半杯水的水杯中,发现粉笔折断,这是光的折射现象。
3 热学知识
两支完全相同的白粉笔,用黑墨水将其中一支涂黑,然后将这两支粉笔放在阳光下晒相同的时间,会发现黑色的粉笔温度高一些,这是因为黑色表面吸收太阳辐射热的本领比白色强。
4 电学知识
4.1 导体和绝缘体
将干电池、小灯泡、开关用导线串联起来,闭合开关,发现小灯泡发光;若将一支粉笔串联在该电路中,闭合开关,发现小灯泡不亮,说明粉笔是绝缘体。
4.2 磁性
将粉笔、硬币、钥匙、橡皮、大头针等物体放在讲台上,用条形磁体去靠近它们,发现只有大头针和硬币等铁制和钴制物体被吸引起来,得出能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
4.3 电阻的串并联
电阻串联或并联后总电阻到底怎么变化,不用在电路中,只需两支粉笔一样能解决问题。取两支完全相同的白色粉笔代替两个完全相同的电阻,首尾相连,与原来一支粉笔的时候比较,横截面积没变,增加了长度,所以电阻串联后总电阻变大;同样将这两支白色粉笔并列地放在一起,与原来一支粉笔的时候比较,长度没变,但是增加了横截面积,所以电阻并联后总电阻变小。
5 力学知识
5.1 常见的一些物理知识和物理属性
一支完整的粉笔长度约为7厘米,大头的直径约为1厘米。
一支粉笔掉在地上摔成了几段,取出其中的一段与原来一支完整的粉笔相比,不用天平测量也知道一段粉笔的质量比较小,理由是:同种物质,质量与体积成正比。
将两支完全相同的粉笔分别放在天平的左右盘,发现天平平衡;将左盘的粉笔碾成粉末状仍然放入该盘中,发现天平仍然平衡。
5.2 力的基本概念
手拿粉笔后松手,发现粉笔竖直下落,并非往上,原因是:粉笔受到了重力,并且重力的方向是竖直向下的。
将一支粉笔放在讲台上静止不动,它受到两个力的作用:粉笔自身的重力,讲台对粉笔的支持力。它们是一对平衡力,所以粉笔保持静止状态不变。
将一块大橡皮泥放在讲台上,拿几支粉笔在高处让它们自由下落到橡皮泥上,发现粉笔接触橡皮泥的地方凹下去了,说明:力可以使物体发生形变。
将一截粉笔快速从侧面打击空粉笔盒,空盒向前运动,同时粉笔向后反弹。说明:力可以改变物体的运动状态,且力的作用是相互的。
5.3 三种摩擦
静摩擦:用手可以拿住粉笔,是因为手指和粉笔之间存在静摩擦。
滑动摩擦:粉笔可以在黑板上写字,是因为粉笔和黑板之间存在着滑动摩擦,假如没有这种摩擦,粉笔会从黑板上滑落下来,根本无法写字。
滚动摩擦:将一整盒粉笔放在水平桌面上,发现要用一定的力才能推动它运动起来;但是如果我们将这一整盒粉笔放在几支粉笔上,发现只要用手指轻轻一推就能推动粉笔盒运动起来了。说明:在压力一定的时候,滚动摩擦要比滑动摩擦小得多。
5.4 惯性
将粉笔头扔进空盒,利用的是粉笔头具有的惯性。衣服上粘有粉笔灰,用手拍打衣服,粉笔灰就掉下来了,这也是利用了粉笔灰的惯性。
用书代替车,粉笔代替人竖在书上,模仿车的启动和刹车,观察粉笔的倒向,并用惯性的知识来解释。
5.5 压强
将粉笔一端磨尖,用大拇指和食指紧压粉笔两端,发现与尖端接触的手指会凹陷和疼痛,这是因为在压力一定的情况下,受力越小,压力的作用效果越明显。
5.6 能量转化
让高处静止的粉笔自由下落,发现粉笔下落的速度越来越快,这时,粉笔的高度降低,重力势能减小,但是速度变快,动能增加,粉笔的重力势能转化为动能;反之,将粉笔往上抛,粉笔的速度减慢,将动能转化为重力势能。
上述粉笔实验,取材方便,操作简单,效果明显,既能丰富学生物理感性知识,帮助他们掌握物理概念和规律,又能激发他们的学习积极性和锻炼他们的思维的灵活性。实验教学是初中物理教学的一种重要手段,作为物理教师,我们要尽量就地取材,充分挖掘“材”中包含的物理概念和规律,真正体现“从生活走向物理,从物理走向社会”这一教学理念。