物体做曲线运动时瞬时速度方向的演示实验

曲线运动第一节有两个重点：一是曲线运动的条件；二是曲线运动的瞬时速度方向．对于理论的落实，往往采用实验进行验证．下面是笔者对物体做曲线运动时瞬时速度方向如何确定所设计的两个演示实验．     

曲线运动演示仪

全日制普通高级中学教科书《物理》第一册（人教版）第五章“曲线运动”中，曲线运动的方向的确定是通过刀具与砂轮的摩擦产生的火星飞出的方向，来说明曲线运动质点的速度方向是其轨道的切线方向．这个现象是不能在课堂上演示的，多数学生也没有这样的生活经验．为了能更直观、更方便地让学生观察质点的速度方向，我们设计了一个实验演示仪。     

自制曲线运动的条件演示仪

“曲线运动的条件”是高一物理“曲线运动”一节中的教学重点和难点，过去教师往往先直接告诉学生结论，然后用简单的实验去验证．学生被动接受这一知识，印象不深，参与率不高．为了激发学生的科学探究热情，培养学生主动参与意识、动手和观察能力，提高实验效果，设计了物体做曲线运动的条件演示仪，在实际教学中取得了很好的效果．     

自制简易圆周运动速度方向演示仪

曲线运动中物体速度的方向是时刻改变的,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?人教版高一物理课本"曲线运动"一章中,是让学生通过观察砂轮磨刀具时飞溅的火花,旋转雨伞时雨滴飞出等实例,从而得出:"曲线运动中质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线在该点的切线方向."但课堂教学时,不便操作,难于演示,学生得不到"眼见为实"的效果,没有身临其境的感觉.     

避开"运动合成与分解"的误区

“速度关联类”问题的求解，往往是高考命题的切入点，而找寻运动物体之间的关联量则是考生普遍认为的难点．下面笔者就人民教育出版社的《普通高中课程标准实验教科书物理2必修》中的第六章“曲线运动”的第二节——“运动的合成与分解”，     

动力学中的“独立”与“叠加”

在动力学中，有两个独立性原理：“力的独立作用原理”和“运动的独立性原理”．将这两条原理结合起来，认识力的分解和运动的分解之间的相关性，对于我们解决那些因物体受外力作用而做较为复杂的曲线运动的问题或因短暂冲击而改变运动方向等方面的难题，是十分必要的．     

平抛运动实验器的改进

1问题提出 高一物理学生分组实验“研究平抛物体的运动”,教材中要求学生通过实验要描出平抛物体运动的轨迹,并求出平抛物体的初速度．多数学校使用的是J2154平抛运动实验器．利用这种仪器进行实验,存在着实验误差较大,实验操作较难等缺陷．现进行改进如下．     

做好三个"难做"的物理演示实验的诀窍

在高中物理教学中，“水波的干涉”、“布朗运动”和“静电实验”是三个较难做好的演示实验．“水波的干涉”实验的主要问题是看不到明显而规则的强弱条纹；“布朗运动”实验的主要问题是要么显微镜中看到的是黑洞洞的一片，要么镜头被沾湿弄脏；“静电实验”的主要问题是漏电，一漏电什么也做不成．这三个实验其实都有诀窍，如果我们能像刑警“破案”一样仔细分析每个实验做不成的原因，问题就可以解决．     

“曲线运动”的速度方向演示实验缺陷及改进

曲线运动的速度方向是高一物理"曲线运动"一节的教学难点,教材试图通过"砂轮"和"转伞"的实例加以说明.可是很多学生没见过用砂轮磨刀具时形成的火星是何形状,课堂上演示此实验,既不现实,也不安全.     

"香蕉球"演示器

所谓“香蕉球”是指足球比赛中，当运动员踢中足球的侧后面时，沿曲线（香蕉弯曲状）路径飞行的球．这样的问题频繁出现在竞赛题或中考试题中，其中的物理道理可应用初中物理“气体压强与流速的关系”来解释．但初中学生获得这一知识时，所呈现的知识的方式，无论是现行的教科书，还是相关的物理杂志提供的实验，都是受力物体是静止或受流体（电风扇吹风）运动时产生的力．因此，当出现物体运动时，将周围的空气相对地看作运动流体时，与学生所建立的原有实验模型的表象不符合，从皮亚杰的认知结构来看，将知识的学习成为“顺应”方式变为难点．本文利用玩具电动机将物体变为运动，使演示的现象符合日常生活中的物理事实，从而将知识学习成为易于接受的“同化”方式．     

浅谈我校的"学生自主实验"

我校（初中）在这两年开展了“学生自主实验”．这是因为新的物理课程，要求教师尽快地从“为考试而教”转变为“为创造而教”，不再是“教参～教材一学生”的教学程序和模式，而要变成“学生一活动一教材”的物理教学新模式，从而进入到教育创新的广阔天地．基于这种教学理念，我校“学生自主实验”区别于课堂上的教师演示实验与学生实验，是学生在已有知识基础上自主质疑，应用学校实验室提供的仪器及化学药品（仪器及药品目录挂在实验室外墙上，学生可以随时查阅），自拟探究课题，或选择实验室提供的课题（课题也在实验室外墙上），     

离心运动轨迹的演示

物理教材中对离心运动的描述有两类:一类是一旦作为向心力的合外力突然消失,物体就沿切线飞去,离圆心越来越远.这可由日常生活中的实例来说明,撑开淋湿的雨伞,让它围绕伞柄旋转,从雨伞边沿甩出的水滴,即沿切线飞出,就是此类运动.另一类是还有合外力,但合外力不足以提供物体做圆周运动的向心力时,物体会逐渐远离圆心运动,其轨迹是一条曲线.对此类离心运动,学生总感到抽象,难以理解接受.若能通过实验演示一下,则大有说服力.下面为此类离心运动轨迹的演示实验.     

"非线性"高考题之我见

传统的物理教学是以线性问题为基础，根本不涉及或者回避非线性问题，即使碰到非线性问题，我们也常常把它简化为线性问题来处理，由此学生往往认为事物的运动具有确定性，而现实生活中事物发展的不确定性是普遍现象．现行高中物理教材（全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理第二册，普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1）在“恒定电流”一章提出了“非线性元件”，并且在学生实验中增加了“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的探究性实验，让学生初步接触了非线性现象．在近几年高考中，“非线性”类试题已成为考试的热点，因它在考查学生的基本实验素养和创新能力方面有独特的功效．然而，由解决线性问题形成的传统观念却柬缚了学生的思维，以至遇到非线性问题总用僵化的方法去思考，导致结果不正确．笔者想通过对有关“非线性”高考题的分析和讨论，来揭示这类考题的命题特点，形成应对这类考题的教学策略，达到提高高三物理复习教学效益的目的．     

这是否只是一种"美丽的传说"——对伽利略是否在比萨斜塔公开做过落体实验的探讨

一次偶然的机会笔者发现现行高中历史教材（人教版必修3）,在第四单元“近代以来世界的科学发展历程”的第11课“物理学的重大进展”导言部分写道：“17世纪初的一天,在意大利比萨斜塔上进行了一场著名的实验．物理学家伽利略从塔顶抛出了质量不一的两个球,结果这两个球同时落地．这一实验证明了物体的下落速度与物体的质量无关,     

自制"泊松亮斑"演示器

现行中学物理教材光学部分都只对“泊松亮斑”进行了简单介绍，没有安排演示实验让学生切实观察到“泊松亮斑”，这不利于学生在头脑中建立完整的光的衍射概念．为使学生在头脑中形成“泊松亮斑”的表象，笔者利用中学实验器材自制了“泊松亮斑”演示器，     

关于"双棱镜必须均匀照亮"的深入探讨

讨论了菲涅耳双棱镜实验中，双棱镜“必须均匀照亮”的意义，并强调指出，只要双棱镜的中心(棱脊的附近)被“均匀照亮”即可，从而对教材中的“均匀照亮”的含义作了明确的界定．     

新课程中高中物理"开放实验室"的思考和探索

在高中物理新课标和新课程中，很明显的变化是各个模块中都安排了一些典型的物理实验和可供选择的各类实验，从形式到内容都有较大的改革．把过去很多固定模式、统一装置的验证性实验改为探究性实验，包含较多的探究式内容，包括让学生经历设计方案、选择仪器、制订步骤、设计表格、收集信息、处理数据、得出结论并进行评价等过程，突出了科学探究的物理课程理念．内容也明显增多，有示范性实验、探究性实验、演示实验、分组实验、“做一做”小实验，     

品"光的色散实验"三味谈"研究性学习"感悟

“光的色散现象”在中学物理教学中常一笔带过，并未像“动量守恒”、“机械能守恒”等知识浓墨重彩．但是就这一个简单的实验在物理学发展进程中有着极其重要的影响．美国纽约州立大学哲学系教授柯里兹邀请当今物理学家评选出“十大最美的物理实验”，牛顿用棱镜做的光的色散现象位列第四．看起来简单异常的实验为何被当选？物理学界一直崇尚“简单就是美”的审美情趣．     

新教材应谋求教学内容与课时设置的有机统一--从"探究形变与弹力的关系"的教学设计谈起

新课程倡导的教学理念是“用教材”而不是“教教材”．在这一指导思想编写的新教材的特点是既“浅”又“活”，其重要变化就是减少了显性知识点，但内涵更加丰富，给教师留有更大的创作空间．但有一个遗憾就是这一特点没能充分在课时设置上体现出来．以新版《高中物理实验教材(必修1)》(广东教育出版社，2004年版．以下简称实验教材)为例，     

内能做功实验的改进

初中物理“内能的利用”一节安排了“内能做功”的实验．教材中实验是用橡皮塞将装水试管口密封，用酒精灯对水加热至沸腾．当管内水汽压强足够时，“砰”的二声将橡皮塞冲出，说明利用内能可以对橡皮塞做功．此实验有两个不足：l）橡皮塞冲出时，也有高温水汽喷出．实验时尽管