中学物理演示实验的作用

学士学位论文

论文题目：中学物理教学中演示实验的运

用

2012年6月6日

目录

1. 引言 1

2. 表面纳米化分类 2 2.1 表面涂层/沉积纳米化 2 2.1.1 物理气相沉积法 5 2.1.2化学气相沉积法 6 2.2 复合纳米化7

2.3 表面自身纳米化8

3. 表面机械处理法9 3.1 表面机械处理法原理9

3.2 纳米晶化的微观机理10

4. 几种表面机械处理技术12 4.1 超音速表面喷丸12

4.2 超音速微粒轰击金属表面技术13

5. 表面纳米化在提高材料性能方面的应用16

6. 总结17 参考文献18 致谢20

中学物理教学中演示实验的作用

史晓丽

（物理与光电工程学院物理学2008级1班20082312821）

摘要：物理科学是一门实验科学，。

关键词：表面纳米化；表面机械处理；表面改性

Study of Surface Nanocrystallization on Metal Materials

Wu Guangfen

(College of Physics and Electronic Engineering, Physics, Class2 Grade2004, 2004F110238) Abstract:Increasing interests have been focused on nanocrystalline (nc) materials during the past decade with the anticipation that their properties will be different from, and often superior to those of conventional coarse-grained materials. The application and the recent research progress of surface nanocrystallization of metal materials have been summarized.

Key Words: surface nanocrystallization; surface mechanical treatment; surface modification

1 引言

物理是一门以观察和实验为基础的学科，新课改要求现代教学要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。为达到这一要求，在教学中演示实验是必不可少的。初中阶段是学生抽象思维能力迅速发展的阶段。虽然抽象思维已经开始占据主导地位，但是抽象思维水平仍然较低，处于从直接经验思维向逻辑思维的过渡阶段。因此初中生对概念的理解、判断、推理在很大程度上仍然离不开直观形象的支撑。而演示实验是初中生获取直接经验的最有效的途径。在初中物理的教学中要充分调动学生的主动性是物理教学中重中之重。下面我将主要介绍如何充分发挥演示实验在中学物理教学中的作用。2演示实验在导入新课时的作用

2.1 演示实验启迪性的导入

观察和实验是物理学研究的基本方法，在中学物理教学中是学生获取知识的基本途径，又是形成和发展物理概念、物理规律的基础。在新授课时若根据恰当的内容设计巧

妙的物理实验可提高学生的观察力，实验能力，启迪学生思考，激发学生的学习兴趣。如在讲“空气中浮力”时，设计如下的实验：

器材：杠杆、普通的可乐瓶、带自行车进气阀的可乐瓶、气球、打气筒。 步骤：1 用打气筒对带进气阀的可乐瓶打气，大约打十多下。

2 把气球套在气嘴上，然后把两只可乐瓶分别放在杠杆的两端，调节力臂使杠杆

平衡。

3 把进气阀的螺帽璇松，是可乐瓶中的压缩空气进入气球。

现象：杠杆在带气球的一端翘起来

设置疑问：杠杆两端的总质量并没有改变，为什么带气球的一端会翘起来呢？

学生在老师的启迪下思考，带气球的一端会翘起来是可能是因为气球体积变大， 到向上的力变大。在此基础上教师很自然的引出课题“空气中的浮力”。

简单的演示实验结合简单的课堂导语能很好的调动学生的积极性，活跃课堂气氛。

2.2 演示实验的定向式导入

定向式导入就是教师利用恰当的假设式实验提出恰当的问题，激发学生定向思维，

为本课时的中心服务。再倒入“浮力”一节时，我设计这样的导语：把一个乒乓球放在长玻璃筒的底端，然后提出疑问，“怎样在保持长玻璃筒不动的情况下，简而易行的拿到乒乓球”学生根据已有的生活经验很容易得出结论“向长玻璃筒内注满水就可以得到乒乓球”接着我用水灌满长玻璃筒拿出乒乓球后再次提出疑问“为什么乒乓球后运动到水面上，是什么原因使乒乓球改变了运动状态”学生很容易根据“力是使物体运动状态发生改变的原因”得出结论：乒乓球收到了一个向上的力使它的运动状态发生改变从而运动到水面上。这样就很自然的引入了课题。

2.3 演示实验设疑探究性导入

在学习过程中，设置一些障碍，提出一些问题能促进学生的积极思维，激发学生的求知欲望，有利于培养学生的发散思维和浓厚的学习兴趣，为学生学习新知识，奠定必要的知识基础和心里准备使他们思有方向，想有目标。

3 演示实验在传授新知识中的作用

3.1 直观，形象的讲解物理公式

在讲解概念，公式时客观的理论往往引起学生思维上的干扰，利用演示实验能够克服思维上的障碍。深化和巩固物理概念和公式。例如浮力的公式—阿基米德定律，如果教师采用推导的方法：假设有一正方体沉浸在水中， F 浮=ρgh2*S-ρgh1*S （浸没在水中）=Pg S*Δh=ρ液gV 排 (通用)=G 排液 这样

看似具有逻辑性，但是学生

并没有直观的感性认识，对公式的记忆也只是死记硬背。如果教师设计如下的演示实验，设置恰当的疑问，逐步引导学生得出正确的结论，教学效果将会事半功倍。

器材：支架、弹簧秤、烧杯、重物、深桶的溢水杯、小桶杯。

步骤：1如图（a ）所示将重物，弹簧秤，小桶杯连接在一起，并记下弹簧秤的读数为F 1。 2 如图（b ）所示将重物浸在深桶溢水杯中，并记下弹簧称的读数为F 2。 3 向学生提出要求：注意当我把烧杯中的水倒入小桶杯内后弹簧秤的读数。 4 如图（c ）所示将烧杯中的水倒入小桶杯内并记下弹簧秤的读数为F 3。 5 根据实验现象在教师的带领下分析并得出结论。

现象：F F 3

1≈ 相比枯燥无味的理论知识，这样的实验能使学生的注意力集中。特殊的实验现象F F 3

1≈跟能引起学生的好奇心，启发学生的兴趣。在此基础上教师根据现象进行分析： 图a 中：F 1=G 桶+G 物 图b 中：F 2= G 桶+G 物-F 浮 图C 中：F 3= G 桶+G 物-F 浮+G 排 ∵F F 3

1≈∴F 浮=G 排 进而得出结论物理所受的浮力与它排开水的重力相等。学生通过观察实验获得直观的感性认识，再有教师适当的引导对浮力等与它排开水的重力的理解更加充分，今后对这一定理的运用更加灵活。