【教学故事】自制物理教学教具
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【教学故事】自制物理教学教具
【教学故事】自制物理教学教具
作者：金平（浙江省舟山中学金平）
在我的物理教学生涯中，可写的教学故事有很多。大家知道物理是一门以实验为主的学科，学生在自主探究物理规律的过程中能够充分体验学习物理的乐趣。就拿自制物理教具来说吧，为了上好一堂生动的物理课，最好能自制一二件物理教具，例如平抛物体运动这一节吧，我就自制了平抛运动演示仪，这了讲清平抛运动的特点：在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向是自由落体运动。书上要求用“平抛竖落仪”作粗略的验证：即静止的两个小球从同一高度分别做自由和平抛运动，结果两球同时落地。这个实验看起来简单，但要做好是比较难的，由于两球落地相距好几米，又加上视线容易受阻，学生无法看到两球是否同时落地，只能凭耳朵听是否同时击地。为此我对这类实验装置进行比较后自制了一套平抛运动演示教具，再配合电教设备使用，有较好效果。顺便把制作过程和使用方法一并介绍给大家
制作：取一块50X50cm,厚为1.5cm木板，在木板的左上角固定一个弧形轨道，用以发射平抛小球，在板的右下角也固定一个同样尽寸的弧形轨道，用以发射作水平匀速运动的小球。弧形轨道可以用碰撞实验器（温州龙湾产）中的轨道部分来代替，如没有也可自制，选用做镜框的铝合金，它一面具有凹槽，可加工成弧形轨道。再自制三个电磁铁，在两个弧形轨道的上端各装有一个电磁铁，第三个电磁铁装在通过上弧形轨道出口执法水平线的上方并可以在水平方向移动。这个电磁铁是用来吸住作自由落体运动小球的。它的碰撞开关（用碰撞实验器中的支球管部分）装在上弧形轨道的出口处。电磁铁的铁心是一段直径为8mm，高20mm的铁圆柱。电磁铁的线圈是用直径为0.25mm的漆包线，在骨架上绕300圈制成，它的电源用四节干电池。再用一张白纸（40×40cm）画上方格（2.5×2.5）贴在木板上，整个装置如图所示。
方法：首先把两个弧形轨道上端的两个电磁铁上的各二导线并联接到电源上，通过一个开关同时控制两个电磁铁，它的操作比启动卡来得方便，而且联动性能准确。接通电源后把两个小铁球分别放在上下两个弧形轨道上让电磁铁吸住，断开电源开关，可见两个小球同时从轨道口飞出，一个做抛体运动，一个做匀速直线运动，经过一段时间后两小球相遇。如果在演示时合上碰撞开关，用电磁铁吸上另一个小铁球（应使小球的球心与平抛小球出口时的球心等高）。再同时释放弧形轨道上的两个小球，可以看到，自由落体的小球与平抛在空间相碰（碰撞的位置总是在那个时刻水平运动的小球所在位置的正上方）。上述实验过程可用摄像机拍摄下来，再用录像机的慢放功能放出来，这样就把不到0.3秒时间的实验过程变成了15秒，时间延长了50倍，把一个瞬间过程变成了15个画面，每秒钟都可以观察到两球在同一竖直线上或同一水平线上的瞬间位置。还可以利用录像机的暂停功能，随时让画面停下来，对它们的运动情况进行分析比较，这就给学生留下了深刻的印象。
虽然制作过程花费了很多时间，但是结果还是令人欣慰的。
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