高中物理实验创新与自制教具
对于基础教育而言，师生的创新精神和创新能力既是教育教学质量的成果，也是教育教学质量的保障，自制教具完全可以在其中扮演重要角色。开展自制教具的核心是创新，自制教具的发展也是创新。中小学中最主要的科学实验活动就是教学实验。温家宝同志在视察学校时曾经指出：“做学生从小不仅要学会动脑，还要学会动手。过去教育的毛病就是把手、脑分离。我们培养的学生将来不仅要有知识，更重要的是要用这种知识去解决世界上的问题，这就要养成动脑和动手相结合的习惯。”在广大的中小学校，发动教师和学生自行设计实验、自行组装制作实验装置，开展探究式实验，形成一种开放的、探索的氛围，可以使师生从中学习认识客观世界、能动改造客观世界的方法，受到辩证唯物主义世界观和科学方法论的熏陶，培养师生以实事求是的科学态度，一丝不苟的工作作风，坚忍不拔、不怕困难与挫折、勇于实践的意志，得到实践动手能力的锻炼，是科学实践全过程的一种体验。
第一章自制教具概述
第一节教具史话
第二节自制教具的定义
三节自制教具的作用与设计
第四节自制教具的使用
高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表，即 R V=∞，R A=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？ 若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。 2、误差分析 （1）、电流表外接法
由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) （ 2）、电流表内接法 其等效电路如图三所示，电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和， 故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即" 大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择 （一）比值比较法
化学自制教具创新试验（两个） 一、自制分子间隙演示器演示分子间间隙 1、实验用品 仪器：Φ20Χ200mm试管，带有细长导管的橡胶塞、胶头滴管 药品：水、酒精、红墨水 2、分子间隙演示器的制作 分子间隙演示器的制作很简单，只需选择一个与试管相符的橡胶塞，打孔后，安装一根内经较小的细长玻璃导管即可。 3、实验步骤 3.1向试管中先倒入约半试管的水，再缓慢倒入已滴有1~2滴红墨水的酒精至试管口约0.5cm处。 3.2塞紧橡胶塞（如图1所示）。 3.3将试管倾斜，，再直立起来，使试管内两种液体充分混合（如图2所示）。 4、实验现象 混合前，当塞紧橡胶塞时，在玻璃导管中形成一段约10cm长的红色液柱，混合后，玻璃导管中红色液柱明显下降甚至完全消失。 5、实验说明 5.1酒精中滴入1~2滴红墨水，可以在实验中观察到酒精与水在混合前的明显界线，同时，在细长玻璃导管中可以形成红色的液柱，更利于学生观察液面。 5.2向试管中应先倒入水，再缓慢倒入酒精。 5.3试管中液面距离管口约0.5cm，倒入过多，在塞紧橡胶塞时会有酒精溢出试管口，倒入过少，在塞紧橡胶塞时又不能在玻璃导管中形成较高的液柱，演示效果不理想。以玻璃管中能形成8~10cm的红色液柱为宜。 5.4混合时，只要将试管稍倾斜然后再直立试管，不要使液体溢出。 二、自制“J”型管演示氢气、一氧化氮等几种气体的制取 “J”型管的制作
取一个Φ20Χ500mm的“U”型管，将“U”型管的一端截取一半（约100mm）,截口用酒精喷灯熔光即可。 （一）钠与水反应制取氢气 1、实验用品 仪器：“J”型管、带短导管的橡胶塞、尖嘴管、内附玻璃珠的橡胶管（玻璃珠可以从碱式滴定管中取用，此处也可用带止水夹的橡胶管）、镊子、小刀、玻璃片、吸水纸、针头、火柴 药品：钠、水、酚酞溶液 2、验装置(如图3所示) 3、实验步骤 3.1从短管口倒入水，液面接近管口。将“J”型管固定在铁架台上。 3.2用镊子取出金属钠，放在玻璃片上，用小刀切下绿豆粒大小的一块钠，用吸水纸吸干表面的煤油，将钠扎在针头上。 3.3迅速塞紧橡胶塞，使钠与水反应。 3.4反应完毕，轻轻挤压玻璃珠处的橡胶管，使管内气体逸出，在尖嘴处点燃。 3.5向“J”型管中滴加1~2滴酚酞溶液并振动。 4、实验现象 4.1钠与水接触立即反应并熔化成小球，从针头脱落，浮在水面（如图4所示） 4.2在短管中液面下降，收集到反应产生的气体，长管中液面上升。 4.3在尖嘴处点燃逸出的气体，产生淡蓝色（或黄色）火焰。 4.4滴加1~2滴酚酞溶液，溶液显红色。 5、实验说明 5.1钠块过大，生成的气体太多，会使“J”型管内的液体从长管溢出。 5.2按照课本介绍的方法，在收集到氢气时，要用拇指伸到水中堵住试管口，此时水中溶有反应生成的氢氧化钠，对手有腐蚀性。用该装置就避免了手与氢氧化钠溶液的接触。 5.3本装置也可用于钠、钾与乙醇的反应。
万花筒 万花筒看起来很奇妙，实际上很简单，万花筒的原理就是利用组成等边三角形的镜子面互相反射折射堆积在一角的碎彩色玻璃而形成规则的美丽图案，随着转动万花筒的通身，碎玻璃渣的流动随机变化出千奇百怪的美丽花型，所以顾名思义叫做万花筒。 万花筒的制作也非常简单，这里介绍两款制作方法： 一、 材料： 1，旧手电筒玻璃片三片(直径要相同，最好有一片是磨砂的)； 2，硬纸板圆筒一个（可用装薯条的纸筒代替）； 3，绿豆大米大小的彩色的小碎玻璃渣以及彩色透明的塑料胶片碎渣东10几粒（大小搭配）； 4，等长等宽的小镜子三条（镜子店的下脚料即可，长度比纸筒略短即可）；5，胶带或胶布（固定小镜子） 制作过程： 1，在万花筒的底层你可以使用两个手电筒的玻璃片来间隔一些彩色的碎玻璃渣（间隔1CM即可以利于彩色玻璃渣的流动），或者添加一些彩色透明的碎胶片,（最好用手工剪切一些具有几何形状的---不一定需要规则的形状，米粒大小即可），最外层的玻璃片最好选用磨砂的玻璃，实在找不到可以在里面衬上一层硫酸纸（制图用的类似于磨砂玻璃的半透明纸，其功能主要是为了透光性好。） 2，万花筒的中间主要是用三片镜子玻璃制作的等三角柱体（镜面一律向内互相反射从而产生了复杂的图案），三条小镜子镜面向内用胶带粘贴捆好。 3，万花筒的目镜也使用相同半径的手电筒玻璃片，一片等大的圆形纸板在圆心处挖出一个直径1CM的圆孔作目镜。 4，三角镜子柱装入纸筒内卡紧，纸筒的一端是两片玻璃组成的空心小盒子，里面放入彩色的碎玻璃渣胶片渣等，直通的另一端是目镜。最后就是美化外壳了，可以随自己的想象力用美丽的包装纸包裹，这样一支奇妙的万花筒就制作好了，很好玩的，可以带给你很丰富的想象力和奇妙的开心感觉。 以上制作具体见图示。 二、 这里介绍一款用玻璃球作物镜的万花筒（物镜采用玻璃球而不是两片玻璃夹住的彩色碎玻璃）
高中物理实验的创新性设计 令狐文艳 摘要：为了更好地培养学生的科学素养与创新能力，教师需要在教学中设计创新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量，培养自身的创新意识，掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路，但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时，安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。关键词：物理实验；创新性设计；缺点列举法；希望点列举法；信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科，物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外，也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此，物理的教学始终离不开物理实验的教学：有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂，亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径；此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法，有助于提高学生的科学素养。
作为教学活动的主导者，教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识，其次要充分利用教材中已有的实验资源，并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进，以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端；也可以是基于教学需要的全新设计，以弥补教材的不足，帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计，是教师秉承新课程标准课程开放性理念，由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习，对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢？ 创新需要丰富的创造力，而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计，教师要有终身学习的意识，力求在专业上不断进步，不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的，创造性思维能力的培养也绝非一日之事，因此要想在短时间提高创造力，掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多，本文将结合《感应电流的方向》（鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节）中的两个实
化学自制教具的研发与应用 化学新课程中的实验与传统课程中的实验相比，在内容的选择、设计和呈现方式上，都发生了很大的变化，表现出了生活化、趣味化、探究化的新特点，这给化学教师的实验教学研究提出了更高的要求。然而在现今中学理科实验配备中，能适应新课程实验改革的教学用具并不多。因此，贯彻执行与新课程相适应的实验教学理念，钻研教材教法、研制实用教具成为一种教学需要。 一、化学自制教具的涵义及其在教学中的作用 1、自制教具的涵义 教具是指在教学过程中使用的具有教学特点、体现教育思想、教育目标和教学方法的实物、模型等辅助课堂教学的直观教学用具。自制教具，顾名思义，则是指利用身边的废旧材料、易得物品，采用简单可行的方法，自己设计、制作的教具。它是教师在把握了深入理解教材，充分了解学生，精心设计教学过程这三者联系后的产物，是满足教学需要的工具，是教学效果的有效支撑和补充。这里需要指出的是化学自制教具的范围非常宽泛，它可以是传统的粉笔、黑板擦等，也可以是先进的传感器等电教设备。 2、自制教具在教学中的作用 （1）自制教具，展示了教师的教学独创性 自制教具是教师根据教学经验对课堂教学行为进行创新的一项活动。它针对教学中的重点、难点和急需解决的问题而设计制作，融教师的教法和学生的学法于一体。这种设计制作改变了以往平铺直叙的课堂教学模式，极大地补充了教材资源、优化了教学结构，教师教得轻松而愉快，学生学得扎实而透彻。这都充分地展示出了教师的教学独创性。 （2）自制教具，激发了学生的学习积极性 新课程标准特别关注学生的兴趣与好奇心。特别关注学生的求知欲望。而自制教具贴近生活，有较强的针对性与趣味性，用它来呈现科学现象，探索科学规律，学生感到亲切，感到好奇，感到兴奋。因此在教学中，利用自制教具适时适度地进行演示，有意识的创设出好奇情景，可以最大限度地激发学生的求知欲望，从而提高他们的学习主动性。其作用是一般的现成教具所无法比拟的。
高中物理实验设计原则 1实验的设计 最初的高中物理实验手册对验证机械能守恒实验的设计，是让重锤连接一条纸带，纸带穿过竖直固定的电火花计时器的限位孔(如图1所示)，接通计时器电源，手提纸带从高处静止释放重锤，重锤和纸带一起加速下落，打点计时器在纸带上记录了重锤的运动情况．重复做多次试验，然后选择一条打点清晰的纸带(如图2所示)来研究重锤下落是否机械能守恒．重锤从静止开始下落，要求出减少的机械能mgh，首先要找到开始下落时的那个纸带上的那一个打点O点．设计者利用理论计算。所以把距离为2mm的两个打点的那一个点记做是静止下落的起始点O点．这样就可以用刻度尺测量出重锤下落的高度hOB，算出减少的机械能．再利用短时间内AC平均速度约等于B点的瞬时速度．实验分析从以上试验设计原理上去分析以上的实验设计，似乎都一一满足了．而且此实验设计简便，测量数据较少，数据处理也很方便，这样也同时提高了实验的精确性．只是实验中纸带下落过程受到打点计时器和空气的阻力，但重锤的重力远大于阻力．因此数次的实验结果也比较符合设计者的预想．粗略看来此实验的设计较为成功，但问题出在初始点O点的确定上，即2mm的推导上． 2实验的改进 设计者为了避开因寻找起始点而犯的科学性错误，现行的物理实验手册中在处理纸带时，实验不再确定起始点，而是随机取了纸带中较为清晰的两点A、B(如图3所示)，验证重锤从A到B的过程中机械能是否守恒．实验要量出AB的距离，然后用短时间内平均速度约等于瞬时速度。实验分析实验的操作过程没有发生变化，只是在纸带打点处理上进行了改进，而改进后的实验没有了科学性错误，并且也是切实可行的．从实验设计原则上看都满足了七大原则，那这样的实验设计是不是完美了呢?不需要做任何的优化了呢?其实我们可以发现这实验设计也有它的缺陷存在．①实验至少需要测量三段距离，要计算两个瞬
高中物理实验的创新性设计 摘要：为了更好地培养学生的科学素养与创新能力，教师需要在教学中设计创 新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量，培养自身的创新意识，掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路，但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时，安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。 关键词：物理实验；创新性设计；缺点列举法；希望点列举法；信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科，物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外，也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此，物理的教学始终离不开物理实验的教学：有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂，亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径；此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法，有助于提高学生的科学素养。 作为教学活动的主导者，教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识，其次要充分利用教材中已有的实验资源，并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进，以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端；也可以是基于教学需要的全新设计，以弥补教材的不足，帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计，是教师秉承新课程标准课程开放性理念，由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习，对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢？ 创新需要丰富的创造力，而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计，教师要有终身学习的意识，力求在专业上不断进步，不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的，创造性思维能力的培养也绝非一日之事，因此要想在短时间提高创造力，掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多，本文将结合《感应电流的方向》（鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节）中的两个实验介绍缺点列举法、希望点列举法和信息交合法三种创新技法在物理实验创新性设计中的应用。 （一）缺点列举法
物理演示实验与自制教具 实验是物理学的基础。演示实验在中学物理教学中占有非常重要的地位，它是学生建立物理概念、认识物理过程、掌握物理规律的基础，也是验证理论的唯一依据，并在培养学生研究科学的方法和辩证唯物主义教育中起到重要作用。因此，根据教学中的实际问题，精心设计一些演示实验，是帮助学生释疑解惑的有效手段，也是提高教学质量的重要途径。 要使演示实验发挥最佳效果，笔者想从演示实验的设计和自制教具两方面谈一些看法，与各位同行交流、商榷。 一、演示实验的设计 1.精心设计针对性实验，帮助学生解决疑点 学生在学习物理时，往往在某些地方遇到困难，其中的原因之一就是对有关内容的实际情况缺乏感性认识，电磁学部分更是如此。这就妨碍了对问题的细致分析和深入认识，感到不好捉摸，因而产生困难。如“合磁通”概念，就是学习中的一个疑难点。设计如图l所示的演示实验，采用输出不对称波形的可控硅整流源（实验室用来给蓄电池充电的整流电源），这可使线圈L（100～100匝）接收后不以整流就能直接使示教电表偏转。实验中若在单根直导线中通以0. 5～1A 的脉冲直流电，并让线圈处在靠近直导线的位置，就能使加接微电流放大器的示教电表到满偏，适当调节线圈L的位置，当L的中心与直导线重合时，电流表指针回到中间的零位置，即此位置通过线圈的合磁通为零。此实验指针变化幅度大，对比明显，并且实验器材容易解决，有效地帮助学生理解合磁通的概念。 2.精心设计引导性实验，帮助学生掌握规律 中学物理不少规律是通过实验总结出来的，但是其中有些内容，从提出课题到进行典型实验，直到导出结论，中间思维跨度大，需要教师对学生的认识过程作必要的引导，甚至还要增加些有引导性的实验来启迪学生的思维，促使学生理解和掌握规律。如学生在初中时学过：闭合电路中一部分导体在切割磁感线时就会有电流产生。而高中则要求学生理解产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。为了让学生顺利地掌握和理解这一规律，设计如图2所示。 实验证明：导线虽然切割磁感线但不一定能产生感应电流。实验中为了效果明显，在示教电表上加接微电流放大器，将一根绝缘长直导线对折后接到放大器上，实验时让对折导线作切割磁感线运动，电流表指针几乎不动，但当对折导线拉开后再切割磁感线时，指针有较大偏转。比较两次实验结果，学生很容易理解感应电流产生的根本条件。 3.精心设计验证性实验，帮助学生理解结论
漠河高级中学物理实验综合测试题 命题人:滕鹏 1. 实验：为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G。飞船上备有以下实验器材： A. 一只精确秒表 B. 一个已知质量为m的物体 C. 一个弹簧秤 D. 一台天平（附砝码） 请根据题意回答以下问题： （1）第一次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （2）第二次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示） 2. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件长度，如图甲所示。图示的读数是_________cm。 （2）如图乙，将一打点计时器固定在斜面上某处，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 用米尺测得斜面的高度与长度之比为1 4 。一辆质量为400g的小车拖着穿过打点计时器的纸 带从斜面上滑下。图丙是打出纸带的一段，相邻记数点间还有四个点未画出。由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度v B=_________m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度v E=_________m/s。 3. 科学实验是人们认识自然的重要手段。在电学实验中经常需要测量某负载的电阻。测量电阻的方法有多种。现需要测量一只标有“220，100W”灯泡的电阻。 （1）这只灯泡正常工作时的电阻为_____________Ω。若用多用电表中的欧姆挡直接接在灯泡两端测量它的电阻，则测出的电阻应_____________灯泡正常工作时的电阻。（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）现在提供以下的实验器材： A. 220V的交流电源 B. 单刀双掷开关一只 C. 电阻箱一只（0~999Ω，额定电流1A） D. 交流电流表一只（0~0.6A） E. 导线若干 请你用以上的器材设计一个实验，能较为准确地测出灯泡工作时的电阻值。请画出电路原理图，并简述实验步骤。 4. 甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻R x的实验中进行了如下操作：第一步用万用表粗测电阻R x的阻值，第二步用伏安法测量电阻R x的阻值。
浅谈初中化学教学中自制教具的制作和使用灵璧县禅堂中学吴志飞
浅谈初中化学教学中自制教具的制作和使用摘要 化学是一门以实验为基础的科学，教学仪器是开展实验教学的必要物质条件，化学教材中的实验主要来源某些著名化学家的“经典实验”，某些研究工作者的“改编实验”，而解决问题的有效途径之一就是根据教学实际自己动手、就地取材，让自制教具走进学生的课堂。 关键词化学教学；自制教具 正文 化学是一门以实验为基础的科学，教学仪器是开展实验教学的必要物质条件，实验是探究学习的有效途径，化学教材中的实验主要来源某些著名化学家的“经典实验”，某些研究工作者的“改编实验”，实验教学大都使用厂制的常规实验器材，所有实验器材配置基本相同，实验内容要求一致，实验教学的方式也基本相似。这种教学仪器只能满足实验教学的一般性要求，而不能满足新课程改革的需求，不能充分的培养学生的科学思维能力及创造性，教师的个性化教学也受到限制，在新的理念“低成本，少污染，充分利用生活中常见物品和废弃物”的原则指导下，根据教学实际自己动手、就地取材，让自制教具走进学生的课堂。激发学生用科学的态度想象、探索、研究奥秘,从而培养学生的科学思维能力及创造性。学生在动手制作和使用教具时将自己的设计、想象与智慧融入其中,积累了丰富的感性材料,最后上升到理性认识,进而形成良好的创造氛围,为创造力的培养奠定基础。 一自制教具的概念
《中国大百科全书》对教具的解释是“教具是为学生提供感知材料的实物、模型、图表等教学用具”。顾名思义，自制教具是教师和学生，利用简便易行的方法，就地取材，自己动手制作的教具。自制教具首先具有教具的基本属性。其特点是制作方法简单易行，取材方便，贴近教学。只有制作方法简单，不需要很多条件，才能容易掌握；只有取材方便，才能在日常生活中容易找到材料和工具；只有贴近教学，融入到教学过程当中，才能有生命力。 二自制教具的基本方法： 自制教具因为其取材方便、价格低廉、科学合理、使用可靠的原因,使教师的教学变得更加灵活。因为自制教具从设计构思到具体制作，都由作者自行创意筹划，而且在制作过程中经过不断的修改和完善，使其更能满足自己的教学需要。自制教具可以在课堂上边讲边做，也可以利用课余时间制作，更可以和其他相关课题结合起来，使得自制教具有了更加灵活的表现，可以适应灵活的教学方法，这是工业成品无法实现的。 三自制教具的使用原则： 要在教学中使用自制教具，吃透教材内容是先决条件。要知道教具在课程中的信息位置；教具本身的结构、功能和操作方法；使用时所需要的环境和配合条件等。 自制教具还要能满足全员参与的这一基本要求。因为是自制教具，成本不高，容易复制，要尽可能多做几个，让每生都有动手使用的机会。有些随堂制作的简易教具，必须人人动手。一般是先由教师或一、二名学生做示范，示范当中穿插着讲解，要鼓励学生大胆创新，或在使用方
自制教具在初中物理教学中的作用 观察和实验是学习物理的基础，也是物理教学的重要手段，而所有物理实验的开展都离不开恰当、合适的实验器材，随着教学仪器配套与达标活动的开展，教学仪器日臻完善，为初中物理教学提供了便利条件。但是，一方面教学仪器不可能一应俱全，特别是我们这些县级及乡级中学教学仪器尚不能很好地满足教学需要；另一方面经常使用成套仪器进行教学也会使学生失去新鲜感和对物理产生高深莫测的神秘感，从而影响了学生物理的兴趣和信心，阻碍了学生创新思维能力的发展和动手操作能力的提高。如何充分发挥自制教具的作用，已成为初中物理实验教学研究的重要内容，笔者对此进行了探索，认为其具体作用主要体现在收下几方面： 1、激发学习兴趣，活跃课堂气氛 对初学物理的初中学生来说，只要激发起他们学习的兴趣，他们就会以满腔的热情，积极主动地投入到物理学习中，物理课堂就会变得开放、活跃，气氛热烈，教学效果自然会倍增。 由于自制教具所用材料多自此学生的身边：一个杯、一只蛋、一把梳子、一个碟子……，都可以成为自制教具的原材料，在教学中使用这些由学生熟悉的生活材料制作的教具，用它们产生物理现象，探索物理规律，让学生从“知”的环境中发现“未知”，学生会倍感亲切，产生强烈的探求欲望和学习兴趣，好象真理的发现者就是他们，自己成了学习物理的真正“主人”，从而不再觉得物理理论是空中楼阁，可望不可及，研究物理并不神秘。这样，对物理的神秘感破除了，学习物理的兴趣激起了，学好物理的信心也就树立起来，课堂上不再拘谨、胆怯，开始敢于大胆发言，使课堂气氛逐渐活跃起来，从而调动起了学习物理的积极主动性，特别是差生，有了成功的体验，对物理有了积极的学习兴趣，也就变得爱学、好学、从而学得比较好了。 2、增强演示效果，完善教学效果
电学实验(经典) 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 , 电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是 考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。 可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 （1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 （3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 （4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： （1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 — （2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 （3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
两则自制教具的实验改进 随着新课改浪潮的蔓延,素质教育的全面推行，在新的教育理念“以人为本”、“可持续发展观"的指导下，培养师生的创新能力、动手能力和关心社会、热爱自然的科学素养，已成为现代教育的一大目标。 我国著名化学家戴安邦先生曾经说过:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式”.在化学教学中，实验是一种重要而有效的学习方式,它具有直观性强、科学性强等特点。目前，初中化学实验教学内容基本一致，实验教学的方式也基本相似，这种教学模式只能满足实验教学的一般性要求，不能满足新课程改革的需求，也不能体现素质教育.利用生活中一些常见的用品或废弃物来自制的教具因其兼有教育性、直观性、趣味性和创新性，不仅能提高教学质量，而且能激发学生的创造精神和竞争意识，培养学生的实践和动手能力，在新课程实验中的地位、作用更加重要和突出。更好地体现素质教育的理念。同时，通过对这些废弃物的“再创造”和“再利用”，不仅变废为宝、节约资源、减少学校开支，还培养了学生爱护环境、热爱自然、关心社会的可持续发展的科学素养。同时，也大大加快了新课程的改革实施，推进了素质教育的全面开展。 一、电解水爆鸣实验的改进 在人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科
书“化学”选修6《实验化学》中第8页有一个水的电解与氢氧混合气爆鸣实验.实验中所用的器材并不是中学实验室常备器材,现象也不是很明显。我们采用生活中常用的物品将实验进行了改进. 1。创新实验的目的 采用生活中常用的物品将课本上实验进行了改进，实验用品廉价易得，使现象也更明显。 2.实验用品 9 V电池、两根导线、两根缝衣针、一个青霉素瓶、一截输液管、小塑料杯（果冻杯、试饮杯、瓶盖均可）、火柴、5％ NaOH溶液、洗衣液(或泡泡水、洗涤剂、肥皂液）. 3.实验装置图 4。实验装置的制作及注意事项 在青霉素瓶盖上扎一个小洞，塞入输液管。可事先在瓶塞处的输液管内塞入一小截合适的吸管作为支撑，防止输液管被挤扁。如果气密性不好可涂少量凡士林。 然后再在瓶塞上扎两根缝衣针，注意互相不接触。 5.实验步骤和现象 （1)在青霉素瓶中加入大半瓶5％NaOH溶液，盖好瓶塞. （2)在小塑料杯中加入水和洗衣液. （3)用导线连接电池的两极和缝衣针,会看到缝衣针表面有大量气泡产生。
2020～2021学年度第一学期高一物理实验教学计划 一、总的情况分析 1.学生情况分析 学生在学习的参差不齐。学生自身的各种毛病根深蒂固，没有天长地久的恒心和毅力，很难改正。学生经过以前已有的学习和锻炼，都或多或少的有了一定的进步和基础。随着时间的推移，学生到了新的环境，会很快适合环境，学生的紧迫感日益强烈。同时学生经过初中的学习，更有目的性。这些对学习有利。 2.教情分析 从自身的来讲，这届学生是从高一入学就开始接触，比较熟悉，有利于教学的实行。但是也有不足之处，教材刚刚换过，内容比较新颖，再熟悉教材和备课、以及实验的准备的过程中会走一些弯路，对各种实验习题的处理把握可能不恰当。 二、具体措施： 针对这种情况，我们经研究决定，在新学期采取新措施： 1. 巩固学生良好的实验习惯，提升学习效率。 学生在高一开始的时候，就要培养学生对物理学科的兴趣，提升学生理解事物的敏锐观察力，培养学生实行物理实验的的探究水平，实验对教学的促动作用有一个全面的了解，学生学习实验的积极性更加高涨。 2. 安排预习、备课、上课、实验指导等一条龙活动。 课前认真指导学生作出充分的预习，上课即时检查，备课的过程中对于学生出现的问题心中有数，备好课，认认真真准备好每一堂课，课上即时指导实验、即时指导学生的操作，发现学生出现的问题，课后即时实行辅导，争取每一节课的问题当堂解决，尽量不给下一节课留下尾巴。即时批改好学生的实验报告，对于实验报告中出现的问题在下一节课的教学科中即时作出阐述。 3. 做好学生思想工作，进一步实行学习方法指导。 学生当前多数不明确学习的目的，针对这个情况，我们应即时做好学生的思想工作，即时改正学生的学习态度、方法，使其尽快进入学习的真正轨道。有些学生受社会不良风气的影响，还应该严格管理，防止影响整个班级的学习风气。 4. 调整教学进度，顺利完成学校下达的教育教学任务。 根据教学进度，在保证教学效果的前提下，适当的调整教学及实验进度，顺利并即时认真完成教委交给我们的各种教学任务。在保证学生学会的前提下，适当的提升照顾一下基础比较扎实的、脑瓜子比较聪明的成绩比较好的学生，让他们的各种技能水平（包含实验操作技能）也进一步提升，避免出现高分低能现象。 5. 精研教材、新课程大纲，学习先进教育教学理论，进一步提升自身的业务素质。
自制教具：用饮料瓶设计的 钟式气体发生器 长武县中学陈宝凤 化学教学离不开实验，实验教学少不了教具。为了更好地实现教学目标，根据教学需要，不断对实验和教具进行改进创新。如常见气体发生装置与常见尾气处理装置一样，已经多年基本没有改型。它们的经久不变，当然证明了这些老装置确实十分成功，但是在新的理念“低成本、少污染、充分利用生活中的常见用品和废弃物”的原则指导下，我们对气体发生装置进行了进一步的研究，设计了一组同样用半截饮料瓶为主要材料制作的钟式气体发生装置，现介绍如下。 1、钟式氢气发生器 1.1制作方法 取一只空矿泉水瓶，用烧红的细铁丝在底部烫一些小孔，然后按图12a中虚线所示将其剪成三截，中部弃去，下部倒转，并在70～80℃热水作用下使之牢固地嵌入上部钟罩内，如图12b所示。为了确保它不脱落，可在热水作用下，使外层钟罩的下边缘稍稍向内收拢。然后在钟罩顶口配一只带导气管的橡皮塞，并将其放入适当大小和深度的大口瓶或烧杯中，即成为一个钟式氢气发生器，如图12c或图12d所示。
1.2实验步骤 (1)取下橡皮塞，向钟罩内放入锌粒，使锌粒均匀铺散在中部有孔的隔板上，然后塞紧橡皮塞，将其放到大口瓶或烧杯中。 (2)向烧杯中加入适量1∶4的稀硫酸。 (3)打开活塞，则酸液进入钟罩内并与锌粒接触，发生反应生成氢气。 (4)关闭活塞，可使反应停止。 (5)实验完毕，将盛有锌粒的钟罩从酸液中提出、洗净，同时回收锌粒和酸液。 1.3装置优点
钟式氢气发生器与启普发生器的原理相一致，功能基本相同，如都可用于制取H2、CO2、H2S等气体。但它具有结构更简单、制作更方便、操作更简便、安全性更好等优点。
高中物理实验题的类型及解决方法 近年来，高中物理实验题，出现了迁移类实验、应用型实验、设计型实验、探究型实验，甚至还出现了“研究性学习”类实验。这类试题要求考生能将学过的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，能深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，还要具有较强的创新能力。 1、迁移类实验 这类实验题具有如下特点：它们基本上都不是课本上现成的实验，但其原理、方法以及所要求的知识均是学生所学过的，即用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验，以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。 解决这类问题的基本思路和方法是：仔细阅读题目，理解题意，在了解所介绍的实验仪器的基本原理、使用方法的基础上，运用以前所学过的知识、使用过的仪器和做过实验的方法，进行情景迁移、联想类比，就可解决问题。 【例1】在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度(称为主尺) ，且每一刻度对应圆心角l °，圆盘外侧有一个固定不动的圆弧形的游标尺，如右图所示(图中画出了圆盘的一部分和游标尺)．圆盘上刻有对应的圆心角的度数，游标尺上把与主尺上9°对应的圆心角等分为10格，试根据图中所示的情况读出此时游标尺上的零刻线与圆盘上的零 刻线之间的夹角为． 【解析】这是游标卡尺拓展应用．圆弧形的游标尺相当于游标卡尺的游标尺，圆盘的边缘标有的刻度相当于主尺．在游标尺 0刻度前读出 19°，游标尺的第 5条刻度线与主尺上的刻度对齐，在游标尺上读出 0.5°．因此测量的夹角为 19.5°． 【解析】这是游标卡尺拓展应用．圆弧形的游标尺相当于游标卡尺的游标尺，圆盘的边缘标有的刻度相当于主尺．在游标尺 0刻度前读出 19°，
物理实验的设计及解题研究 姓名学号班级物理学是一门实验学科，为了再现物理规律的发现过程，或者测量某个物理量，或者研究某个物理问题，需要设计对应的物理实验。故课本依据学习的需要设计了学生实验（11个高考必考实验） 一、物理实验的设计原则： 1．科学性：科学的方案应有正确的物理规律为依据。 2．安全性：设计的方案应安全可靠，不会对仪器、器材、环境造成危害。 3．精确性：实验误差应控制在允许范围之内，尽可能选择误差较小的方案。 4．方便性：设计方案应便于操作、读数，便于进行数据处理和观察。 二、高考“考试大纲”对实验能力的要求 “三能”：能明确实验目的；能理解实验原理和方法；能控制实验条件。 “三会”：会使用仪器；会观察、分析实验现象；会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价。 三、解决实验题（设计性实验题）思路方法 1．能独立地完成11个高考必考实验题。要对照“三能”、“三会”落实好。并理解课本实验的设计的技巧。 2．增强表述的准确性，会使用学科语言进行表述。规范书写答案，规范作图。 比如规范描点作图的要求： ⑴用铅笔和刻度尺作图。⑵建立坐标系，标出坐标轴的物理符号和单位。 ⑶选择合适的表度。⑷描点准确，清晰。 ⑸画图曲线要平滑、要细，若为一次函数关系，图像必须为直线，线的两测点迹分布均匀，让其尽可能多的点在这条线上，离线较远的点可不考虑。 ⑹图象的完整性，即图像要延长到坐标轴上。 3．基本实验改进型题：借助学过的物理理论、实验方法和实验仪器的使用去处理问题。4．设计型实验题：往往题目本身阐述实验的方法、使用的器材等。要认真研究题意，并结合物理过程及物理规律形成实验原理，解决控制实验条件、处理实验数据等问题。5．技巧性认识： ⑴减少误差的方法：数据处理方法有公式法的改变为图像法；多次测量求平均值。 ⑵对实验结果的评价要注意科学性、有效性，要大胆答题。 ⑶有些创新实验题其实是物理题，依据实验的物理过程，结合物理规律寻找物理量的关系，形成实验方法等。
塑料瓶在物理实验中的应用 洮河镇中学：曲广明 德顺中心校：吴珍塑料瓶是生活中非常常见的物品，常把当垃圾处理。本人在物理教学中经常用塑料瓶，利用它自制教具和指导学生做一些物理实验，可以拉近物理与生活的联系，进一步使学生感受到“从生活走向物理，从物理走向社会”，从而认识到自然科学和社会、生活的关系，同时也培养了学生的创造力、想像力、并对物理产生浓厚的兴趣。更可以培养环保意识。我自创和收集了一些用塑料瓶自制的教具和设计的实验，主要从两个方面：一是，直接利用塑料瓶在物理教学中完成的实验；二是，将塑料瓶加以改进完成的实验。 一、直接利用塑料瓶可以完成的实验 1．声学：在塑料瓶中放一些小纸屑，敲击塑料瓶，可观察到小纸屑的跳动，而不敲击时小纸屑不跳动。这说明声音是由于物体的振动而产生的。在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水，然后用嘴对着瓶中吹气，会发出音调高低不同的声音，这可以说明音调跟频率的关系。 2．光学：透过盛水塑料瓶，看书本上的字，会字变大了，这是光的折射现象。将适量奶粉放入盛水塑料瓶，拧紧瓶盖，充分摇匀，将激光笔发出的光透过瓶底，对着瓶盖照射，会看到光沿直线传播的光柱，效果明显。将手电筒卧于桌面，将纸盒放在手电筒前，位置以水平方向上刚好看不到手电筒的光束为宜，将圆形塑料瓶盛满水，横放着紧挨纸盒且稍高于纸盒，可见到手电筒的光束，这可以说明日出的原理。圆形的塑料瓶盛满水还可以当凸透镜。 3．电学：摩擦起电和塑料不导电都可以用塑料瓶来完成。 4．力学：捏瓶子、扔瓶子、接瓶子等可以说明力的作用效果、力的三要素。将塑料瓶盛水放在一张纸上，迅速抽动纸而瓶子不动可以说明惯性。用线系着塑料瓶是一个重垂线。手竖握瓶子而不掉是有静摩擦力，将塑料瓶横放在水平桌面上，拖动和滚动时力不同是滑动摩擦与滚动摩擦的区别，拖动空瓶比满瓶水的力小是压力越小摩擦力越小。将空塑料瓶逐渐浸入水中可以体会到浮力的大小与排开的水有关以及与物体在水中的深度无关。相同的塑料瓶装满水和装满酒精时质量不相同是因为密度不同。将空瓶子和装满水的瓶子正放在海绵上，再将装满水的瓶子倒放在海绵上，观察海绵的凹陷情况可以探究压力的作用效果与压力和受力面积有关。将塑料瓶捏变形，再用瓶盖盖紧，瓶子不恢复原状；塑料瓶盛满水，用硬纸片盖住瓶口，然后瓶口朝下，硬纸片能托住水；将少量热水灌入塑料瓶再摇晃几下，迅速拧紧
化学实验教教具制作点滴 陈勇敏 （江口中学 浙江奉化 315504） 在教学过程中，保证化学实验的科学性、合理性、可操作性、安全性以及现象和结果的直观性和可感知性的前提下，如何使实验简化、节能、环保以及自制和寻找代用仪器都是实验教学中应该关注和研究的课题。下面谈一点我在化学实验教学中制作教具尝试，以期抛砖引玉，得到专家和同行指教。 1·新课程苏教版《化学2》专题3、《有机化学基础》专题3中分别有使用冷凝管进行蒸馏、合成回馏的演示实验，我们知道，要进行这些实验，通常需在有上下水设施的条件下进行。然而，由于目前绝大多数中学的教室里并没有上下水设施，从而使这些观察与思考的实验难以在课堂教学中进行演示。为此，针对这种现实情况，我们提出了利用家庭养鱼水族箱（俗称“鱼缸”）中的循环过滤泵和一只普通塑料水桶（约20L ）及一桶自来水组成便携式多用的循环流动冷却水水源的方案，很好解决上述矛盾。我们选购了一款浙江森森公司生产的SUNSUN 牌HJ-1541型家用水族箱用潜水过滤泵，主要指标为:功率28W ，最大扬程H-MAX2.0M ，最大流量1400 L/H 。（花鸟市 场有售，且有许多品种和多种型号可供选 择，价格仅几十元，通常应选用流量和扬 程大的效果好），选一个小头直径稍小于 水泵出水口的胶塞和一段直径8mm 、长6cm 的玻璃管制成一个单孔胶塞的冷凝水出 水接头（如图1所示）。 在安装好教科书中所示的实验装置后，往塑料水桶中装水至八成，把潜水泵的出水口用“出水接头”和适当粗细的胶管（长度约60cm 为宜）与冷凝管的进水口相连接，然后把泵放在桶里水中，用泵体自带的吸盘将水泵安置于水面以下的桶壁或放至水底，冷凝管出水口用胶管连接好后出水口一端放入水桶中构成循环即可，当给水泵通电后，源源不断的循环水就可通过冷凝管起到冷却作用。其安装简单，成本不高，效果很好，使得蒸馏、合成回馏等实验均可在没有上下水设施的教室里随堂进行演示。 2.在苏教版《实验化学》分册中，专题1有关“晶体制备”的内容涉及减压过滤实验，若要在教室演示，同样会遇到教室没有上下水的问题而无法进行。我们用一段长12 cm 、Ф16mm 的PVC 塑料管和一个Ф16mmPVC 管的螺口活接头制作了如图2所示的抽虑管，解决了这个问题。具体做法：将PVC 塑料管插入螺口活接头并用胶粘牢，其在PVC 出水管上设计安装有一小支管，小支管下方装有一块挡板，将该支管用一根胶管连接抽虑瓶，在过滤泵工作时，当水流经管内挡板下沿而喷射时，可在PVC 管内支管口下方和挡板间的空间形成负压 （原理
第三节中学生物自制教典型范例 一、反应速度测试仪 1.自制教具的项目名称：反应速度测试仪 2.教材原实验方案的缺陷： 目前，在中小学教科书中安排的测定反应速度的实验，测试者手握一把尺子刻度值大的一端，被测者将拇指和食指对准这把尺子上的刻度值为0的一端。当测试者松手，尺下降时，被测者尽快用拇指与食指夹住这把尺子，手指所夹到尺子的刻度的大小，大致反映了被测者的反应速度。这样的测定手容易抖动，夹尺的手指常偏离尺的零刻度，增大实验误差；拇指与食指张开的宽度不一，对夹尺有影响；夹尺时手指与尺的接触面积较大，手指边缘不整齐，无法精确读数。这些不足，使得测定不能准确的反映出被测者的反应速度，也就是只能定性，无法定量。因此，对人们来说，还缺少一种克服上述缺点，能直接准确地测定通过视觉引起的反应速度的测试仪或训练工具。 3.设计方案及创新点： 设计方案简介：在底座上安装一个支架，支架前面的底座上粘上缓冲垫，支架顶部安装 上滑轮，在滑轮的左下方的支架上安装一个按钮，在支架的 正面有根据自由落体公式换算出时间与距离对应的刻度表，0 刻度在上端的刻度表，支架左下方安装有固定环，刻度表的 前面设置有钢球，钢球上设制作一个环形指针并系上细线， 细线穿过导线环(同步发声控制器)，绕过滑轮，再穿过按钮， 由固定环固定，支架的背面每一毫米所对应的精确到千分之 一秒的反应时间的数据表，刻度表的0刻度处的支架上设置 有导线环，能使环形指针准确对准刻度表的0刻度。 本方案的创新点： ①时间与距离对应的刻度表与数据表能直接准确读出精 确到千分之一秒的反应时间，使测定由定性提升为定量。② 通过利用支架，灵敏的按钮，滑轮，细线，导线环(声音同步 控制器)能克服因手抖动增大误差的缺陷，使操作简单、结果