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初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
科目設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)把課程組織成為許許多多的科目，每一個(gè)科目有意識(shí)地闡述專門的、同質(zhì)的知識(shí)體系。科目可以是研究方面的分工，如物理、化學(xué)、歷史、文學(xué)、哲學(xué)等。此外，還包含一些實(shí)踐性領(lǐng)域，如家政、打字、汽車機(jī)械等。
初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案1
一、實(shí)驗(yàn)名稱：乒乓球在物理教學(xué)中的應(yīng)用
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：
隨著新課程的改革,要改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念,通過全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的觀察能力,探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。
這就要求我們充分利用身邊的物體,巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
基于此，我想到了可以把乒乓球運(yùn)用到我們物理實(shí)驗(yàn)中來，像為國(guó)爭(zhēng)光一樣為我們物理課堂增光添彩。
三、探究實(shí)驗(yàn)：
探究實(shí)驗(yàn)一：球體直徑的測(cè)量
利用乒乓球，直尺，兩塊長(zhǎng)方體木塊來測(cè)量乒乓球的直徑。
具體方法是：把乒乓球放在兩塊長(zhǎng)方體木塊中間，直尺和長(zhǎng)方體木塊垂直，記下兩木塊間的距離，并轉(zhuǎn)動(dòng)乒乓球的不同方向再測(cè)量幾次，求出平均值，這樣測(cè)得直徑較為準(zhǔn)確。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅能讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度，還能讓學(xué)生學(xué)會(huì)測(cè)量其它球形物體直徑的方法，同時(shí)也提高了學(xué)生的興趣。
探究實(shí)驗(yàn)二：聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的
利用乒乓球粘上一根細(xì)線，讓掛在細(xì)線下的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，發(fā)生的音叉又會(huì)迅速把乒乓球彈開，但乒乓球在重力作用下又會(huì)回落，并再次與音叉接觸，發(fā)生的音叉又把乒乓球彈開。
該實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是能見度高，全班的每位同學(xué)都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)的全過程。
同時(shí)實(shí)驗(yàn)的趣味性也比較強(qiáng)，學(xué)生感覺新穎、奇特，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
探究實(shí)驗(yàn)三：氣體的熱脹冷縮
在講到溫度計(jì)的原理時(shí)，需要介入熱脹冷縮的知識(shí)，盡管有的同學(xué)可能知道這一現(xiàn)象，但如果有一現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，效果就更好了。
方法很簡(jiǎn)單，將一踩癟的乒乓球，放在熱水里，里面的氣體由于溫度升高，體積膨脹，會(huì)使乒乓球復(fù)原。
證明了氣體的熱脹冷縮的特點(diǎn)。
探究實(shí)驗(yàn)四：物體具有慣性
在講到慣性時(shí)，將乒乓球放在硬紙片上，用力打紙片，紙片飛出，乒乓球留在原處，是因?yàn)槠古仪蚓哂袘T性，原來是靜止的，還要保持原來靜止?fàn)顟B(tài)，所以還會(huì)留在原處。
探究實(shí)驗(yàn)五：分離密度不同的物質(zhì)的方法
將乒乓球和玻璃球埋入裝有米的大燒杯中，搖晃燒杯，過一段時(shí)間，乒乓球從米中“跑”出來。
原因就是乒乓球的密度比米小，能上來，此規(guī)律能用于分離密度不同的物質(zhì)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做，現(xiàn)象明顯，還能引起學(xué)生的興趣。
探究實(shí)驗(yàn)六：證明大氣壓強(qiáng)的存在
在礦泉水瓶中裝滿水，用乒乓球蓋嚴(yán)瓶口，手按住乒乓球把瓶子倒過來，放開手后水不會(huì)流出來乒乓球也不會(huì)下落。
此實(shí)驗(yàn)說明了大氣壓強(qiáng)的存在，直觀形象、生動(dòng)有趣，比用任何語言描述效果都要好。
探究實(shí)驗(yàn)七：流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
在一漏斗下放一乒乓球，手放開，乒乓球由于重力的作用而下落，如果從上往下不斷的向下吹氣，可看到乒乓球不落下。
這一實(shí)驗(yàn)說明了流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小，上部壓強(qiáng)小，下部壓強(qiáng)大，所以乒乓球不會(huì)落下。
另外還可以將乒乓球放在一燒杯中，對(duì)著燒杯口吹氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球從燒杯中跳起來，跳入另一燒杯中，此實(shí)驗(yàn)也充分證明了流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小。
探究實(shí)驗(yàn)八：演示浮力的方向總是豎直向上的
學(xué)生對(duì)浮力的方向是向上的很容易理解，但對(duì)于總是豎直向上的理解有一定困難，為了突破這一難點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：向燒杯中注水會(huì)發(fā)現(xiàn)沾有細(xì)線的乒乓球浮起，此時(shí)細(xì)線與水平面垂直，說明浮力方向是豎直向上的，當(dāng)我傾斜燒杯時(shí)細(xì)線仍然豎直，說明浮力方向總是豎直向上的。
探究實(shí)驗(yàn)九：浮力產(chǎn)生的原因
將一只塑料可樂瓶剪去底部(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑)。
如圖甲把一只乒乓球放在瓶?jī)?nèi)，從上面倒入水，觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出，但乒乓球并不上浮，直到水倒?jié)M后，乒乓球還沉在水底并沒有浮起來，因?yàn)槠古仪蛳虏繘]有水，所以沒有受到水對(duì)其向上的壓力，只有水對(duì)乒乓球豎直向下的壓力，所以乒乓球始終沉在水底。
如乙圖當(dāng)用手指堵住瓶頸的出水口，使水慢慢流下并注滿玻璃管后，由于乒乓球的下部有了水，所以受到了向上的浮力，由于乒乓球所受浮力大于其自身重力，所以乒乓球上浮。
該實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、醒目、趣味性強(qiáng)。
探究實(shí)驗(yàn)十：機(jī)械能的轉(zhuǎn)化
1、把乒乓球系上細(xì)線做成單擺，分析運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化。
勢(shì)能→動(dòng)能→勢(shì)能
2、將乒乓球從一定高度自由下落，乒乓球下落與地面撞擊又被彈起。
整個(gè)過程中乒乓球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能……觀察分析動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)換。
探究實(shí)驗(yàn)十一：電荷間的相互作用
將兩個(gè)乒乓球用細(xì)線懸掛起來，用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸，它們會(huì)被吸引，說明帶電體能吸引輕小物體，再用毛皮摩擦過的橡膠棒同時(shí)接觸兩個(gè)乒乓球，使兩個(gè)乒乓球帶上同種電荷，仔細(xì)觀察它們?cè)谕N電荷情況下的運(yùn)動(dòng)情況，得出結(jié)論。
乒乓球的這些實(shí)驗(yàn)看著簡(jiǎn)單，卻給物理教學(xué)增添了許多生機(jī)與活力。
只要我們能留心觀察加以應(yīng)用，就能培養(yǎng)初中學(xué)生對(duì)物理學(xué)的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生課后小制作、小發(fā)明。
通過觀察、測(cè)量、分析、綜合、歸納和演繹等，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力，提高他們的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)他們創(chuàng)新意識(shí)。
初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案2
一、實(shí)驗(yàn)名稱：測(cè)量紙片下落的速度
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：
實(shí)驗(yàn)“測(cè)量紙片下落的速度”所提供的實(shí)驗(yàn)器材有卷尺、秒表、紙片，但是采用這些實(shí)驗(yàn)器材總是發(fā)現(xiàn)紙片在下落的過程中忽左忽右的飄，
下落的路線不是直的，容易碰到課桌或其它的物體而改變路線。我就想找一種東西來代替它，起初想用氣球，但發(fā)現(xiàn)更難控制路線，而且氣球太大，
放在實(shí)驗(yàn)桌上會(huì)引起學(xué)生的無意注意。后來想這種東西應(yīng)該還是用紙來做，因?yàn)槿绻捎描F球等密度較大的東西做實(shí)驗(yàn)的話，由于下落的時(shí)間太短無法測(cè)量下落時(shí)間，
或者是測(cè)量出來的時(shí)間誤差太大。最后和同學(xué)們一起討論想到用小時(shí)候玩過的三個(gè)紙條組成的“紙錐”來替代原來的紙片。而且下落的時(shí)間可以通過秒表測(cè)出(由于實(shí)驗(yàn)室沒有足夠多的卷尺，可以利用人的身高這個(gè)已知條件，此時(shí)下落的時(shí)間大約是1.2秒)。
三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
學(xué)會(huì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的速度。
四、實(shí)驗(yàn)所涉及的科學(xué)道理：
測(cè)量紙片(改成“紙錐”)下落的速度這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用的實(shí)驗(yàn)原理是速度公式。把紙片改成“紙錐”，主要考慮它在下落時(shí)由于下部的形狀不同，空氣的流速也不相同，
根據(jù)“在流體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小”(伯努利原理)，會(huì)產(chǎn)生壓力差，導(dǎo)致“紙錐”下落時(shí)會(huì)順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(具體旋轉(zhuǎn)的方向是由安裝時(shí)的順序決定的)。
五、實(shí)驗(yàn)操作步驟：
(1)實(shí)驗(yàn)前要測(cè)量出同學(xué)的身高，作為“紙錐”下落的高度s，記錄在實(shí)驗(yàn)表格。
(2)一位同學(xué)把30～50厘米長(zhǎng)的刻度尺平放在自己的頭頂，另一個(gè)同學(xué)按照這樣的高度自由釋放“紙錐”，同時(shí)開始記時(shí)，記下“紙錐”落地時(shí)所用的時(shí)間t，記錄在實(shí)驗(yàn)表格。
(3)重復(fù)上述步驟兩次。
(4)根據(jù)速度公式計(jì)算出“紙錐”三次下落的速度，并計(jì)算出平均值。
六、實(shí)驗(yàn)裝置或照片：
學(xué)生可以自制“紙錐”(剪三個(gè)完全相同的左右的紙條，把每個(gè)紙條對(duì)折一次，然后連環(huán)套在一起，如圖1所示，把三個(gè)“腳”向外抽緊，如圖2所示)
七、實(shí)驗(yàn)所用器材：
“紙錐”一個(gè)，30～50厘米長(zhǎng)的刻度尺一把，秒表一只。
八、實(shí)驗(yàn)效果以及其他需要說明的問題：
實(shí)驗(yàn)效果：2005年12月14日前后在南京樹人國(guó)際學(xué)校初二十二個(gè)班級(jí)中施教效果很好，解決了原來所用紙片下落不穩(wěn)、路線不是直線，路程無法測(cè)量的缺點(diǎn)，而且實(shí)驗(yàn)器材制作方便、成本低廉、操作簡(jiǎn)單、學(xué)生感興趣。
后來在鼓樓區(qū)其他學(xué)校初二物理教學(xué)中得到進(jìn)一步的檢驗(yàn)，各位同行一致反應(yīng)較好。具有較大的推廣使用價(jià)值。
說明：在制作“紙錐”時(shí)需要用硬度不要太大、密度較小的紙張，學(xué)生課堂練習(xí)紙最佳�？梢赃x擇高個(gè)子同學(xué)的身高作為“紙錐”的下落高度，這樣可以增加下落時(shí)間，減小時(shí)間測(cè)量上的誤差，
但是會(huì)導(dǎo)致矮個(gè)子同學(xué)很難判斷刻度尺是不是水平的;用矮個(gè)子同學(xué)身高作為“紙錐”下落的高度，可以最大程度的使刻度尺保持水平，但是會(huì)使下落時(shí)間變短，這樣測(cè)量的高度準(zhǔn)確了，
但是下落時(shí)間的測(cè)量誤差會(huì)增大。這樣的分析過程可以通過學(xué)生的討論完成。
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