用自制教具演示著名的“泊松亮斑”实验

高中物理第二册必修本,第八章第四节光的衍射图8-9圆孔衍射,在教学中不少教师提出这个问题,无法进行实验演示.为了解决这个问题,笔者设计自制教具"泊松亮斑"演示仪.经课堂教学实际演示,真实可信、直观性强、可见度大.从而突破了长期在教学中不能演示的缺憾.     

自制装置观测"泊松亮斑"

现行的人教社高中物理教材中说明光具有波动性的著名的泊松亮斑实验，只有文字和图片，没有现成实验仪器．很多刊物介绍用激光束作为光源来演示，但是激光束需要用透镜来扩束，实验时较麻烦，还会让学生错误的认为亮斑是透镜对光的折射造成的．而且在明亮的教室内做，效果不明显．同时不透光的圆盘的选择很多是用小钢珠，但不易固定和调节．笔者通过长时间的实践，自制了一个简易的泊松亮斑观测仪，该仪器结构简单，取材、制作容易，并且出现的衍射亮斑与课本中的图片几乎一样．     

自制泊松亮斑演示仪

1自制实验仪器原因在光的衍射教学中,圆孔衍射和单缝衍射这两个演示实验做得较多,学生对这两种衍射图像很熟悉,但是对圆屏衍射的图像——泊松亮斑不是很熟悉.泊松亮斑实验属于演示实验,只在人教版教材《物理·选修3-4》11.5节中的"科学足迹"阅读材料中介绍过,该实验几乎没有在中学课堂上演示过,在实际教学中一直是一个空白.学生只是听说过泊松亮斑,没有亲眼看见过,这就使得圆屏衍射的图像——泊松亮斑是课堂教学     

巧妙演示泊松亮斑

普通高中物理课程标准实验教科书<选修3-4>第61页中,提出了光通过不透明圆盘会在影的中心出现亮斑--泊松亮斑.也就是说让一束光照在一微小圆形微粒上,由于光能够绕过障碍物继续传播,在圆的中心光相互叠加形成亮斑.要明显地观察到泊松亮斑,尽量满足以下条件.     

泊松亮斑演示实验的数值研究

泊松亮斑是由于光衍射而产生的经典光学现象,在“大学物理”课程中经常被用来说明光的波动性,并作为典型的演示实验在课堂中展现。对圆屏衍射图样进行了数值计算,系统分析了光源波长l、圆屏半径R、圆屏和接收屏间距z,以及圆屏粗糙度对泊松亮斑的影响。结果显示,圆屏对接收屏中心遮蔽的半波带数k是影响泊松亮斑的重要参数。在保证亮斑光强和对比度的前提下,k越小,越有利于演示。     

自制简易《验证机械能守恒定律》演示器

教学中,通常是用滚摆定性演示机械能守恒。有条件的学校,用气垫导轨验证这一守恒定律。没有条件做实验。只能由老师给出结论。     

运动合成演示器

运动的合成与分解是研究曲线运动的基本方法,但学生接受起来相当困难.因此,做好运动的合成演示实验是突破这一教学难点的关键.     

牛顿第二定律演示器的制作与演示

为克服教材中演示实验的缺点制作牛顿第二定律演示器,简述了制作方法及演示过程。     

简易电磁驱动演示器

利用易拉罐和塑料瓶等日常器具制作了简易电磁驱动演示器。     

"恒质式"液体压强演示器

学生对液体静压强的大小，只与液体深度与密度有关，而与液体质量多少、不同形状无关，缺少必要的感性认识．加之，现行教科书中，液体压强公式是通过建立抽象的理想液柱模型后，理论推导得出，初中学生受知识储备和心理水平发展的限制，对这样呈现知识的方式不太适应，接受起来比较困难，从而成为教学上的一个难点，也是初中学生学习物理知识的分化点，因而倍受一线教师的关注，许多教师都体会和认识到增加这一演示实验是很有必要的，也为此做了很多的尝试，努力研制过一些实验装置．但这些装置虽各有千秋，却都存在一个严重的不足，     

电路短路危害演示器

1设计动机 初中物理电学部分中“短路及其危害”是一个重要但又十分抽象的内容．教材中虽然明确介绍了短路的概念及其危害,但是并没有设计相关演示实验方案．教学中教师也往往因为“该实验不便于演示”,只是简单地进行理论上的推理与分析,师生对其都缺乏感性认识,导致学生学习起来十分困难,学习效果很差．为了解决这个问题,笔者设计了如下演示实验．     

自制受迫振动演示器

人教版高中《物理》第九章"受迫振动共振"一节中,用图1所示的装置研究受迫振动的频率与哪些因素有关.在演示操作过程中,振子上下振动的同时还左右前后摆动,特别是驱动力频率与弹簧振子的频率接近时,振子摆动幅度更大,导致振子碰撞支架,不能形成稳定的演示效果.针对该装置的不足,笔者自制了如图2所示的演示器.     

自制的力的平衡四边形定测演示器

验证力的平行四边形定则实验是最基本的实验之一.过去的教学表明,学生在物体共点力的合成与分解,力的平衡,以及物体受力分析等方面出现的问题,追究其根源,就是教师没有重视验证力的平行四边形定则实验.教师借故弹簧秤数量不足而且误差大,所以只做了演示实验或定性说明,导致学生对于力的矢量性理解不深刻.     

机械能守恒演示器的设计与自制

现有的各种版本的高中物理教材，几乎都是使用打点计时器研究自由落体运动来验证机械能守恒．但自由落体运动过于简单，学生们都很清楚，验证没有太大必要．能否设计一个模型简单、制作简便、操作容易、测量准确的仪器呢？经过多次研究，     

显压式浮力实验演示器

现行初中物理课本中没有安排浮力产生的演示实验,只能用图示来说明(见人教社2001年版初级中学物理课本第一册第177页图12-4).由于学生缺少必要的感性认识,对浮力产生理解不够深入,便成为教学的一个难点.     

自制浮力成因演示器的再讨论

利用饮料瓶和乒乓球制作浮力成因演示器的最早雏型在<物理教学>中文章<物理实验创造技法>[1]中提出.用塑料饮料瓶截去瓶底后倒置,放入 乒乓球后注水,观察现象;然后用手堵住瓶口,再一次观察现象,对比演示说明浮力成因.虽易于操作,但科学性欠妥.     

平抛运动演示器的制作和过程媒体分析

1 引言 平抛运动是学生学习物理过程中第一个曲线运动，也是第一次应用“化曲为直”的思想来解决实际问题，如何利用一个好的实验来使学生认识到这种方法显得十分重要．     

基于自制示力杆的力的合成实验演示板

力的合成实验是高中物理力学部分中的一个重要实验,常用的力的合成实验所用的器材包括:两个弹簧测力计、一根带两个细绳套的橡皮筋、演示板等.