自制数学教具及数学小实验 自制数学教具三项要求 安全、有趣、重大安全隐患实验1:蜡的熔化:蜡油暴涨 2:碘锤实验 3:萘升华实验 有毒 4:反冲卡车5:酒精爆燃表明内能转化为机械能。 自制教具的安全性要高,实验过程中不能出现安全问题。 低温、大电流、易碎易爆、有毒不易推广。 比如把荧光灯头做成透明玻璃管的班主任,在演示实验的时候还裹着白纱布,镇流器口的针刺玻璃让评委们为他操心。 有趣明显 这种实验设备使原本不明显的实验现象变得更加明显,甚至一目了然。 实验的功效被巧妙地放大了。 存在三种主要类型的放大。 (1)杠杆放大式例如班主任制作的针式浮力计。 浮力计的指针是一个有很短的动力臂和很长的阻力臂(如指针)的杠杆。 因此物理小实验制作,当浮力略有变化时,会带动动力臂的轻微运动,也会引起双手的大幅度转动。 (固体温度计) 机器升力演示 (2) 光放大式实验装置原理与卡文迪什扭力天平相同。 通过光的反射,反射光点落得很远。 当有轻微的旋转(或振动)时,入射角和反射角变化不大,但反射光斑明显相连。 例如,班主任在圆柱体上贴上一层橡皮膜,在橡皮膜上贴上一面小平面镜,将激光照射在平面镜上,使反射光点落在远处的墙上,对着圆柱体说话. 橡胶膜的震动连我都看不出来,但是反射光点的连接非常明显,说明发出声音的物体在震动。
(2) 光放大型利用激光和平面镜来演示桌面的微小变形 (3) 功率放大(缩小)型 当涉及到红外线的热效应时,将温度计的内侧放置发黑的气泡时绿灯,或用电视遥控器对着湿度计的气泡,温度计读数变化不大。 原因是用棱镜分解太阳光得到的红外线热功率比较小,于是一位班主任想到了用大功率红外三极管。 ℃。 凸透镜对不可见光也有聚光作用 利用凸透镜的聚光作用,展示白色物体强大的放热能力 (3) 功率放大(缩小)型 用夜扇带动夜光 贺卡或文曲星、电子表。 (4) 展厅放大模型。 在展厅内培训秤的读数。 在展厅内演示镜面反射和漫反射。 展厅内借助镜头演示凸透镜成像规律。 1.5 型号放大脚趾甲剪。 效应放大型 1.2 组合型 1.3 多用途型 1.4 填空型 1.5 高科技型 1.6 “坐享”型 1.2 组合型 有时结合两种实验设备或两种化学原理可以解释一个新问题,或使用其中一种让对方更清楚。 1.2 反复组合举例 比如两个大直流电机和一个电源加一个小灯泡可以做这样的实验,用电源驱动一个电机物理小实验制作,用旋转的电机作为动力驱动另一个电机发电通电,将小灯泡接到第二个电动机的接线柱上,灯泡发出微弱的光,表明能量转换是电能-机械能-电能-光能(内能) . 同时对比也可以看出,能量转换效率达不到100%。 显微镜 幻灯机+放大镜的原理 开普勒望远镜的原理 照相机+放大镜是一种一机多用的装置,用同一个实验仪器可以演示多个实验。 例如,一位班主任把荧光灯管做成一个大的空心透明玻璃管。 这个玻璃管可以清楚地演示酒精和水混合后总体积增加的实验; 也可以在玻璃管中装满水,用密度略低于水的塑料块演示匀速直线运动; 您也可以在玻璃管中加入一些水来使用酒精。 灯管加热,演示水沸腾前后气泡的变化; 也可以将玻璃管的开口向下,点燃蚊香使玻璃管充满烟雾,用激光笔演示光的直线传播等。
(加湿器)视力缺陷及矫正视力缺陷发生的演示,如何矫正望远镜、显微镜组合型的演示1.4填空教材中的推论通常是通过实验得出的,但有些推论是直接给出的,没有以实验作为支撑,于是有的班主任设计了一些实验,从而弥补了教材的空白。 例如,1:有一位班主任设计的内能与机械能转换的实验装置,巧妙地利用打火机的性能和结构,形成了能演示能量转换等一组现象的实验装置,气体外功、内能减和室温升高,2:视力缺陷及其矫正3:显微镜和望远镜 1.5 高科技类实验设备,技术集中度高。 例如,有一位班主任制作的笔记本温控温度计。 体温计很准确,但是是用笔记本手动记录体温,手动勾勒出温度变化的图像,班主任设计了电子电量显示,都涉及到一些笔记本编程和硬件知识。 实验室使用软件分析了三个有争议的声学问题 1.6 “Sit and enjoy”类型 在这次比赛中,一位老师带来了几袋(数百)儿童玩具,每个玩具可以解释一个或几个数学问题,涉及小学热,光学、力学、电磁学、声学等等,老师在示范的过程中就像变魔术一样有趣。 有些玩具让评委们觉得不可思议,于是评委们也亲自试了一下。 想象一下这个玩具对这些天真无邪的学童会有多大的吸引力 加湿器演示了光的线性传播、光的反射和折射 2.1 书本实验的改进可以使现象更加明显和有说服力,但不能改变化学本质。 比如书中探讨了红外线的热效应,湿度计的读数并没有明显上升。 ,一位班主任想到用红外线发光晶闸管来做,温度计显示快速上升,但演示时红外线晶闸管发出微弱的可见光,对中学生有一定的干扰作用,而实验书中更展示了红外热效应的发现历史,起到了再现探究过程的作用。
又如:在这次比赛中,一位班主任老师设计了一个内能和机械能转换的实验装置,巧妙地利用打火机的性能和结构,形成了一组能够演示能量转换、气体对外做功、内能降低和室温升高的实验装置,但在这个实验中,当打火机中的液化气体从打火机中放下时,不仅二氧化碳膨胀做功使内能降低,而且气化过程液化气体由液态变为气态也是一个放热过程,而且会导致内能降低(但这是内能降低的主要原因),所以这个实验看似很巧妙,但是解释力是不足够的。 2.2 自制教具不宜过于复杂,易于模仿,具有普适性。 举办自制教具大赛的目的是取长补短,取长补短,促进一些有创意、行之有效的实验应用于课堂教学。 因此,自制教具应易于模仿,具有可扩展性。 原理不容易太复杂。 例如,神奇的水凸透镜和内能转化演示器在本次比赛中获得了银奖。 实验的疗效很好,美中不足的是这两种实验设备有点复杂,中学实验者看到后一般不太容易模仿一套。 2.3 自制教具应操作方便、成功率高、稳定性好。 自制教具要设计好、操作性好,演示时1人即可完成操作,但实验容易成功(100%)。 例如,一位班主任制作了一个可变焦距水镜来模拟人眼的变焦过程。 通过简单地推拉注射器的活塞来演示整个缩放过程非常方便,但该实验的成功率有待提高。 过程中,制作人多次示范,才成功。
2.4自制教具提倡就地取材瓶罐实验,废铝变仪器的理念要深入人心。 例如,水沸腾实验需要很长时间,需要强力的酒精灯。 沉瑾瑜用废弃的易拉罐做了一个三芯酒精灯,就是在易拉罐上钻三个小孔,穿三个灯芯,再用。 永久性塑料杯用作灭火灯头。 这样一盏简单、实用、安全的三芯酒精灯就做好了。 烂录音机里有弹跳音符,家装垃圾里有复合地板,牛顿第一定理的解释,红茶盒做相机,烂单反演示成像原理,走道里铜条用的作为电动轨道,坏投影仪和坏麦克风中的好宝贝。 磁悬浮列车和电动机 空杯子中加入盐以制成铃铛和笛子。 扁空瓶和吸管做成微变形演示器 手动下坡双锥(500元买一个现成的,自制4个才500元)坏了 灯泡演示玻璃是用绝缘体做成的一定条件下的导体。 橡皮泥空盒制成液体内部浮力演示器。 如何自制好的教具(沈金玉) 一、认识和明确实验在数学教学中的作用 一个好的实验可能会影响中学生的一生。 2、钻研教材,想方设法制作教具。 为了让班主任顺利使用新教材,我们做了很多鲜为人知的探索,制作了很多教具,经历了努力、失败、成功的三部曲。 所有实验的设计思路基本上是:先分析理解课本,吃透课本内容; 在实际设计过程中,力求创造性和科学性; 这就需要打破常规,不盲目模仿教科书和参考书,(香蕉电池)考虑到所有可能的方面; 在制作方面,操作简单,班主任都能使用。 实验效果必须显着且直观。
所以其难度可想而知。 应该说,我国教具设计和制作的技术集中度已经达到了一定的水平。 用身边的材料做实验(沈金宇) 1、把钉子密密麻麻的铺在一块2分米宽的光滑木板上,用502胶水固定,四个角用笔做柱子,可以做成教科书上的钉板。 气球放置在大量钉点上的成功演示在压力下不破裂,疗效显着。 2、我们还通过交流为全市化学教学提供了解决教材的途径。 例如,用电炉丝制作了一个简单的焦耳定理演示器,弥补了数学教学中的空白点。 本着团结协作的精神(沉金玉) 我们的准备工作 今后,我们计划根据新教材和中学生实验的要求,系统地配备各类教具,力争完成。 还需要按章节完成实验光盘的录制(实践证明,有些实验比教材附带的光盘疗效更好)。 事实上,这一切都离不开领导和同志们的大力支持,为创建全市一流的化学实验室而努力奋斗。 3.1做一个有爱心的人,有困难的实验要及时记下来。 并非实验材料中安排的所有演示实验和小组实验都是最好的实验。 有的实验现象不大,疗效差,成功率低,操作复杂,如红外线等。 热效应、融冰融水实验、压缩二氧化碳液化实验、色光混合、分子引力实验、外功内能折减实验等。班主任要及时记录那些需要改进的实验课堂实验过程。 3.2 灵感一闪而过写下来,及时实验。 有些问题可能无法一下子找到解决方案。 往往是因为灵感来了,突然想到了解决办法。 对于那些突然想到的解决办法,要及时记录下来,及时进行实验验证。
例如,笔者在课堂上用蚊香的烟雾演示光学实验中的光路时,发现由于烟雾不够浓,疗效并不理想。 回家后,夏天开空调的时候,用的是加湿器。 在小孔喷的时候,想到在“白雾”中展示光路,于是从实验室借来设备进行实验,做了一个三维光路(平行光束会聚成光锥)通过凸透镜)。 疗效很好。 3.3 善于运用所学的数学或物理知识分析实验失败的原因,寻找解决问题的方法。 例如,当两个铅块被挤压在一起时,证明分子间引力的实验往往很难成功,因为铅块表面被划伤,如果不平整,两个铅块之间接触的分子太少,而分子引力之和太小。 因此,只要用小刀沿一个方向将铅块表面刮平,实验就很容易成功。 此外,红外线的热效应也不易成功演示。 主要原因是红外线的热功率太小,热能不集中,液体温度计不够灵敏,所以可以先用凸透镜把红外线会聚后再加热湿度计,或者用较小的比例值。 使用湿度计,或改用空气湿度计。 在冰的融化实验中,试管应远离火源(2-3分米)在无火加热蜡的融化实验中,加热要温和。 盖杯实验的改进 (1)操作不慎容易失败 (2)因为纸吸水,所以演示时间不长 (3)杯子不能太大,否则水会流出来(4)不能随便倾斜,表示各个方向都有大气浮力。 如果把纸换成硬的、光滑的、薄的塑料(比如费列罗饼干圆盒的盖子),就可以用一个很大的瓶子做演示,可以倒放很久,水不会流下来,并能向各个方向旋转,显示各个方向的大气压力。
. 罐头实验的改进是用乒乓球拍代替橡皮泥,倒开水(沉金鱼)代替开水就行了。 硬币复制实验(沈金宇) 硬币用螺旋盖代替有什么用? 能防止水流将硬币冲上简易投影仪的小孔成像实验条件(数据),应该有利于化学定律的结论和探索电压与电阻的关系。 选用5欧姆、10欧姆、15欧姆的内阻。 电流控制1V恒压为:0.2A、0.1A、0.066A 如果电流改为1.5V,则电压为:0.3A、0.15A、0.1A。 在实验中加入一些“失败”的实验,比如把电流表和滑动变阻器并联起来。 向上或向下调整蜡烛或凸透镜。 反接水表。 将物体挂在弹簧测力计的拉环上。 将物体放在天平右盘平面镜的像中。 玻璃和桌子不垂直,所以中学生会错的。 由此产生的实验现象更加令人印象深刻。 与中学生或您周围的物体进行实验。 躺下,一只脚靠在墙上。 与瞳孔一起演示焦距的工作原理。 电吊扇的柄,彰显了视觉的暂留。 深挖教材,实验中水低压沸腾的条件和特点 沸点达到沸点,继续放热,温度不变。 沸腾时不升温,温度继续升高。 如何测量凹透镜的焦距如何测量斜面的摩擦力如何进行猪肉漂浮试验以验证盐水的密度不均匀。 将猪肉往下拉或往上拉,用浮力计看P是否与h成反比。 用光看它是否沿直线传播。
用注射器测量大气压时如何消除摩擦力的影响 如果可以测量摩擦力并除以它,就可以测出大气压对活塞的压力。 测试两次,第一次排气后,堵住注射器小孔,用弹簧测力计带动活塞平稳做匀速直线运动,拉力F1=3.0N,第二次不堵住注射器小孔,用弹簧测力计带动活塞匀速直线运动,拉力F2=1.4N,活塞上的大气压力F=F1-F2=3.0N -1.4N=1.6N。 由此可计算出大气浮力P=0.96×105Pa。 可以看出,这种操作可以大大减少实验偏差。 在课外练习中,找一个课本上没有的实验性小电风扇,装在卡车上。 示范力量的作用是相互的。 将电动车放在铺设在试管上的泡沫板上,演示对桥面的排斥力。 实验中的“意外”现象是测量铁块在平板上的摩擦力。 加水能减少摩擦力吗? 由于分子间的吸引力,测量到的摩擦力是否显着降低了水的沸腾,它是增强了火势还是降低了水的质量? 加大火力或减少水量都会导致水沸腾时温度表升高,因此无法得出实验推论。 读数稳定后再读。 当读数快速上升时,实际温度高于记录温度。 最好的做法是提高水的初始体温。 用薄硬塑料片代替纸张 与真正的投影仪相比,这款投影仪更轻便,更便于演示。 也可以解释为平面镜的作用是改变光路(图7)。 总功除以有用功乘以斜面的宽度。 冰融化实验中,为什么冰融化过程中温度计的读数总是高于0摄氏度? 温度计不准确? *石吉林:显示物体颜色的光学暗箱 凸透镜温度计 三角棱镜 1.2 组合型 例2磨砂玻璃板 磨砂玻璃板*