物理演示实验"多变"的技巧和效果

物理学是一门实验科学，演示实验是课堂教学的重要方法，是培养学生实验能力和激发学习兴趣的重要手段。因此，教师不仅要做演示实验，而且要重视演示实验的技巧和效果。下面仅就演示实验"多变"的技巧和效果举几例说明，以抛砖引玉。
　　
　　演示实验"多变"的技巧一般有以下三种情况。
　　
　　一、将一次实验"分解"为多次"强化"实验
　　
　　一些实验，按教材要求只需做一次，但如果将实验分解成多次做，通过强化，其实验效果会明显增强。
　　
　　例如，做分子有引力的演示实验时，按教材要求：把两块纯净的铅块压紧，两块铅就连成一块，在下面吊一个重物也不能把它们拉开。若将"一个重物"分解成100克和1000克的钩码各三、四个。演示时，先将两块纯净的铅压在一起吊在铁架台的铁夹上。再一个一个地加挂100克的钩码，100克的钩码挂完后再加挂1000克的钩码。并在每次加挂钩码时都说："再试加一个"以增强悬念。这样，学生的注意随着钩码个数的增加而集中，兴趣也随钩码拉力的增加而高涨，从而对分子有引力留下终身难忘的印象。
　　
　　又如，用验电羽演示两个等量点电荷的电场线分布实验，一般是将两个代替点电荷的绝缘金属小球放到一定距离处，两个小球用导线跟起电机两个极相连。摇动起电机可见，两球的验电羽"飞"了起来，根据验电羽的分布说明电场线的分布。但如果先将两球离开较远的距离，起电后可见孤立点电荷的电场线分布，然后将两球慢慢靠近，随着距离的减小，两球的验电羽作用增强，表现为：异种电荷相吸--验电羽"手牵手"，同种电荷相斥--验电羽"背靠背"。这样由"动"变"静"的分解，既满足了学生的好奇心，又激发了主动学习物理的热情。
　　
　　二、将一个实验"解剖"为多个"垫底"实验
　　
　　老师做实验时，学生都喜欢看，但"外行看热闹，内行看门道"。因此，老师要及时引导学生看"门道"。为了降低"门道"上的"坡度"，可在这个实验的前面演示解剖出的几个"垫底"实验。
　　
　　例如，演示压缩气体做功气体内能增加的实验。可在此实验前增加解剖出的两个实验：
　　
　　（1）用打气筒对足球打气压下活塞几次（次数的多少由实验的效果明显而定），打气后
　　
　　叫学生用手摸打气筒，发现气筒的温度升高了（平时已有不少学生知道）。这时问学生："气筒温度升高的主要原因是什么？"初中生几乎是异口同声："摩擦！"（一些高中生也这样回答）。老师此时不必否定学生的答案，而是引导学生再做下面的实验：
　　
　　（2）将打气筒的出气咀敞开，手握把手将气筒的活塞压下几次〔与实验（1）的次数相同〕，再叫学生用手摸气筒，并且与实验（1）比较后分析原因。这样，学生会得出：实验（1）气筒温度升高的主要原因是压缩气体做功。最后再出示压缩气体点火的装置，叫学生先预测实验的结果和现象后再演示。通过前面两个"垫底"实验，学生对"压缩气体点火"才会在惊喜之中，"知其所以然（燃）"。
　　
　　又如，研究弹性碰撞时可先演示解剖出的两个实验：
　　
　　（1）让两个等质量的泥球作对心完全非弹性碰撞。
　　
　　（2）让两个等质量的铁球和钢球作对心碰撞。随后演示两个等质量的钢球作对心碰撞。这样，随着"节目"越来越精彩，学生也越来越激动兴奋，老师再因势利导，学生则主动地去探讨弹性碰撞，其效果是不言而喻的。
　　
　　三、将一个实验"拓宽"为多个"纠偏"实验
　　
　　一套实验装置可以演示一种现象。但学生容易片面地认为：用一套装置只能演示出一种现象，或者某种现象的演示只能用这套装置。为了"纠偏"，可将一个实验"拓宽"为多个实验。
　　
　　例如，在演示断电自感现象后，为了避免学生得出：只要断电时，灯都会瞬间变亮的结论，可在"断电自感演示器"上拓宽演示：
　　
　　（1）线圈电阻比灯的电阻大时的断电自感现象；
　　
　　（2）线圈电阻跟灯的电阻相等时的断电自感现象；
　　
　　（3）线圈电阻比灯的电阻稍小时的断电自感现象。
　　
　　从而得出，只有线圈电阻比灯的电阻小得多时，才有明显的灯瞬间变亮的断电自感现象。当老师对其加以说明后，学生才"眼服心服"并进而知道不用通电自感装置演示断电自感现象的原因。
　　
　　又如，在演示带电体吸引轻小物体时，为了避免学生片面地认为：带电体只能吸引轻小物体；带电体吸引物体时物体不吸引带电体等。可增加以下演示实验：
　　
　　（1）将未带电的塑料棒（其他棒也可以）支其中点成水平，用玻璃棒的带电端靠近塑料棒的端点，可见玻璃棒吸引塑料棒转动，得出带电体认可吸引重大物体。
　　
　　（2）将带电的玻璃棒支其中点成水平，可用未带电的塑料棒吸引转动，得出电吸引力的作用是相互的。
　　
　　（3）在上面（2）中，用身边的黑板刷代替塑料棒，用粉笔、教鞭甚至用手指等代替塑料棒时都能吸引带电的玻璃棒转动。这样，学生兴趣盎然，效果很好。
　　
　　由以上几例可见，对教材上的一些演示实验，若能恰当地"多变"，就能对学生的思维进行"强刺激"，从而激发学生学习物理的兴趣，使学生主动、积极地学习。