内容正文:
惯性
一、使用教材
人教2012版初中物理,《八年级物理下册》第八章第一节“牛顿第一定律”第二课时“惯性”的内容。
二、实验器材
分组实验(14组):自制气体惯性演示仪打灭烛焰实验
器材:自制气体惯性演示仪,凸透镜,蜡烛,火柴等。
演示实验:吐烟圈实验
器材:自制圆柱形钢丝罩支架,香,吐烟器,火柴等。
学生活动:自制“惯性实验平板车”体验车启动和刹车时的惯性。
器材:大木板一块,车轮6个,绳索一根。
三、实验创新
本节的四个实验均为自制教具。
对于气体惯性的探究,国内尚无实验器材,本节自制了“气体惯性演示仪”,起烟器、吐烟器等器材。
(一).气体惯性演示仪
1.制作方法:取一个牙筒、饮料瓶、圆桶形茶叶盒、或营养品的小铁筒,将开口一面用橡皮膜蒙住并用绳捆紧,另一端底面钻开一个直径约1cm至2.5cm的圆孔;取两块地板块相连接,将制作好的小筒用螺杆固定在地板块的一端,确保圆孔对准蜡烛的灯芯。
2.演示操作:点燃蜡烛;用适当的力轻拍橡皮膜,蜡烛灭。
3.实验推理:用适当的力弹橡皮膜后,小筒内的气体会以一定的速度从圆孔运动出来,蜡烛被吹灭,说明从圆孔运动出来的气体具有保持原有的运动状态的性质(惯性)。
4.仪器优点:用气体惯性演示仪打灭烛焰来演示空气的惯性,视觉清晰,效果明显,并依据凸透镜成像规律调整气体惯性演示仪与烛焰等高、共线,改进后还可探究凸透镜成像规律,开拓思维,记忆深刻。
(二).起烟器
为使吐烟器内短时间内充满烟雾,可采用化学方法,如浓氨水加浓盐酸等,但气味大。本实验自制钢丝罩支架,透气性好,便于观察,几支香同时点燃,可使吐烟器内快速充满烟雾。
(三).吐烟器
无论开口形状如何,吐出的都是圆形的烟圈,视觉明显,记忆深刻,学生们课后争抢进行试验,笑声不断。
(四).水气球
气球刺破后,球内的水仍保持球形,清晰观察到静止液体有惯性,有趣的学生活动辅以清晰的照片,给同行以启迪。
(五).惯性平板车
在游戏中体验新知,使物理不在枯燥乏味,自制平板车由大木板及6个车轮制成,构造简单,但效果明显,学生跃跃欲试、兴趣盎然。
四、实验原理及实验设计思路
本节实验依据牛顿第一定律原理,一切物体都有惯性。
课本试验只有两个,一个是“紧固锤头”,另一个是“小钢球有惯性”,实验虽好,但演示效果差,虽用分组实验和鸡蛋落水实验补充,但也只是说明了固体有惯性。