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文档简介
初中物理家庭小实验30例:
可用生活材料完成(附实验报告模板)适用学段与学科:初中(七至九年级)·物理
文档类型:实验资源汇编/家庭实验手册/校本实践素材
核心亮点承诺:这份材料里,我为你整理了30个用家里随手能找到的材料就能完成的物理小实验,横跨力、热、光、声、电五大板块。每个实验都配有材料清单、操作步骤、原理点拨和我自己带学生反复试过的避坑经验,还附上一份空白实验报告模板,孩子做完实验就能直接填写。你不用担心材料难找,也不用担心实验做不成——我每一个都在不同学生家里验证过,你拿到手就能布置,孩子在家就能动手。使用说明与痛点解决这份资料最适合物理教师布置周末家庭实验作业,也适合班主任在科技活动周、课后服务时段选用,更可以直接推荐给学生和家长作为假期亲子实验手册。它要解决的核心痛点是:课本实验器材家里没有,学生回家没法动手;老师想布置家庭实验,但翻来覆去就那么几个。怎么用效果最好?我建议每周布置一个,不贪多,让学生把报告写扎实,课堂上再花五分钟请两三位同学分享,一个学期下来,物理感觉就长在孩子手上了。本资料为经验分享,请根据本校、本班实际情况调整使用。正文我在初中物理讲台上站了快三十年,最深的体会是:物理这门课,光靠听是听不会的,必须动手。可一说到动手,老师就犯愁——实验室排不开,器材损耗大,学生回到家更是觉得物理遥不可及。其实,咱们的家里处处都是物理实验室,牙膏皮、橡皮筋、一次性杯子、矿泉水瓶,随手一用就是好器材。下面我就分力学、热学、光学、声学、电与磁五个板块,把三十个实验一个个摆出来。每一个我都标注了适用年级和对应的知识章节,方便你按教学进度选用。一、力学小实验(11个)1.筷子提米——静摩擦力的“神力”材料:矿泉水瓶一个,大米(或小米)装满瓶,竹筷一根,漏斗一个(可用纸卷代替)。步骤:把大米用漏斗灌进瓶子,边灌边用力压实,一定要压得密密实实。然后把筷子竖直插进米中,插得深一些,再轻轻按压瓶口周围的米粒,使它们紧紧裹住筷子。握住筷子慢慢上提,你会看到整瓶米被筷子一起提起来。现象与原理:筷子与米粒之间产生了很大的静摩擦力,这个摩擦力足以克服米和瓶子的总重力,所以筷子能把米“钓”起来。操作关键:大米压得越实,成功率越高。我在乡镇中学支教时,有个孩子用家里剩的小米做,因为颗粒更细,压实后效果比大米还好。如果一提就滑脱,别急着换米,先检查是否压得不够紧实,另外筷子表面最好保持粗糙,不要用漆面太滑的工艺筷。2.覆杯实验——大气压的存在最直观的证明材料:玻璃杯一个(杯口必须平整光滑),硬纸片或扑克牌一张,水。步骤:杯子灌满水,一定要满到与杯口齐平,不能有气泡。把硬纸片盖在杯口,用手掌轻压纸片,贴着杯口慢慢将杯子倒过来,杯口朝下。手松开后,纸片不会掉落,水也不会流出来。原理:大气压强向上托住了纸片和水。杯内水柱产生的压强远小于外界大气压,所以水不会落下。常犯错误:杯口有水渍会导致纸片贴不严而漏气,倒转时速度太慢使空气钻入。我的经验是:先用一小段宽的透明胶带在杯口轻轻缠一圈再取下,能带走杯口细小的颗粒,密封性会好很多。另外,用扑克牌比普通纸片更好,因为扑克牌表面有一层光滑涂层,不易浸湿变软。这个实验我让一个胆小的女生课前试了十几次都不成功,换了扑克牌后一次过关,所以材料细节很重要。3.瓶吞鸡蛋——用大气压让熟鸡蛋自己“钻”进瓶子材料:玻璃牛奶瓶或饮料瓶一个(瓶口略小于鸡蛋),去壳熟鸡蛋一个,少量酒精棉或点燃的小纸片。步骤:将点燃的酒精棉或纸片投入瓶中,迅速把去壳熟鸡蛋小头朝下堵在瓶口上。火焰熄灭后,随着瓶内温度下降,鸡蛋会被慢慢吸进瓶子里。原理:燃烧消耗了瓶内部分氧气,同时瓶内空气受热膨胀,被鸡蛋堵住后冷却收缩,瓶内气压小于外界大气压,大气压就把鸡蛋压进瓶内。安全提醒:用火时旁边必须有成人,实验后瓶子发烫切勿立刻用手摸。如果在课堂上展示,可以提前在家录好视频。选鸡蛋时挑那种个头圆润、刚好卡在瓶口的,成功率最高。我曾经在三个平行班都演示过,最稳的方法是投燃烧的小纸条,火焰大小好控制,酒精棉烧得太猛反而容易烫伤手。4.喷雾器原理——感受“流速大、压强小”材料:吸管两根,水杯一个,清水,剪刀,胶带。步骤:将水杯倒大半杯水。一根吸管竖直插入水中,另一根吸管的一端剪成扁口,再用胶带把两根吸管绑成垂直交叉状,注意扁口管子的吹气口要正对竖直吸管的上端口,两者之间留约3毫米空隙。用嘴对着水平的那根吸管吹气,可以看到竖直吸管里的水上升,并被气流吹成雾状飞散出去。原理:吹气使竖直吸管上端口处空气流速变大,根据伯努利原理,该处气压变小,杯内水面的大气压把水压上吸管,水流被高速气流打散成雾滴。这个实验第一次让学生做时,十有八九会把两根管贴得太紧,结果水根本喷不上去。所以要反复强调留出缝隙。我一般先让孩子自己试错,等他们急得挠头了,再演示一遍正确的间距,印象会特别深刻。5.浮沉子——探索潜水艇的奥秘材料:透明的有盖塑料瓶一个,口服液小玻璃瓶或小药瓶一个,水。步骤:大瓶灌水近满。小瓶里装大约一半的水,让它倒扣浮在大瓶水面上,刚好瓶口朝下且瓶底稍露出水面。拧紧大瓶盖子,用手捏大瓶瓶身,小瓶就会下沉;松开手,小瓶又上浮。原理:捏大瓶时,瓶内水受到挤压,压强增大,把水压进小瓶里,小瓶总重力增大、下沉;松手后小瓶里被压入的水排出,重力减小,上浮。调整浮沉子的配重是最考验耐心的环节。我教学生一个诀窍:小瓶里装完水后,先不盖大瓶盖,看小瓶是不是刚好浮着、稍微有点晃荡就可以。如果沉了,倒掉一点;如果浮得太高,用滴管往瓶里加少许水,一滴一滴地调,调到临界状态最好。6.蜡烛跷跷板——杠杆与重心的动态平衡材料:一根缝衣针(或细铁丝),两支同样的生日小蜡烛,两个酒杯或纸杯,打火机,纸巾一张。步骤:把缝衣针水平固定在纸巾卷成的柱上当作转轴。将两支蜡烛的底部各插在针的两端,就像一架天平。把两个杯子分放在蜡烛下方,用来接滴落的蜡油。点燃蜡烛两头,稍等片刻,跷跷板就会慢慢上下摆动起来。原理:燃烧中的蜡烛会不断滴落蜡油,先滴蜡油的一端重力减轻,那端上升;另一端因杠杆作用下降,火焰接触蜡烛的位置改变,滴油速率变化,两端交替轮换,形成持续摆动。这个实验一定要用两支完全一样的蜡烛,否则一边偏重根本翘不起来。我的经验是在插蜡烛前先让它们裸秤一下,如果家里没有天平,可以用一根线吊起来找平衡点来粗略配对。还有,针尖要正好在蜡烛中心,否则就变成“偏心病灶”了。7.生熟鸡蛋辨别——转动惯量就在厨房里材料:生鸡蛋一个,熟鸡蛋一个(同大小),一个平盘。步骤:把两个鸡蛋分别放在盘子里,用同样的力气旋转它们,让它们都转起来。然后用手轻轻同时碰停,再立即松手。你会发现,一个鸡蛋松手后又重新微微转动,另一个则完全停住。原理:熟鸡蛋内部是固体,碰停后蛋壳和内部一起停止转动;生鸡蛋内部是液态,蛋壳停转时内部蛋液由于惯性还在继续转动,松手后蛋液又带动蛋壳转起来。重新转动的就是生鸡蛋。别看这个实验简单,在学“惯性”那一课时,学生参与度极高。家长会跟我说,孩子回家把家里的鸡蛋挨个都旋了一遍。要注意的是,旋转时盘子不能太光滑,否则鸡蛋会滑出去,垫一张厨房纸巾就刚刚好。8.不倒翁制作——重心的秘密材料:生鸡蛋一个,筷子一根,少量橡皮泥或湿面团,彩笔,胶水。步骤:用筷子在鸡蛋较大一端的顶部轻轻戳一个小孔,把蛋液倒出来,清洗蛋壳内部晾干。将一小团橡皮泥从孔里放入蛋壳内,轻轻压在底部。试放桌上,看鸡蛋能不能自动站起来。通过增减橡皮泥或调整蛋壳底部泥土的位置,直到它变成怎样推都会弹回来的不倒翁。最后用彩笔装饰。原理:橡皮泥压在底部,整个蛋壳的重心降到很低,且位于支撑面以内,遇到推力时,重力产生回复力矩,使它回到平衡位置。做这个实验时,大部分孩子会把橡皮泥一团塞进去就完事,结果鸡蛋歪着倒。要提醒他们:蛋壳立稳后,可以对着孔往里看,橡皮泥必须均匀平铺在蛋壳底端,不能偏向一边。我通常把这个实验放在学完“重心”那节课后布置,第二天上课摆一排各种造型的不倒翁,教室里像个童话展览。9.纸片托水——大气压的升级版挑战材料:杯口光滑的玻璃杯一个,矿泉水瓶一个,干净的纱布一块,皮筋一根,水。步骤:瓶子里灌满水。把纱布蒙在瓶口,用皮筋扎紧。用手掌堵住瓶口,把瓶子倒过来,慢慢松开手掌。你会发现水被兜在纱布网眼里,不会哗哗地流下来,只有几滴渗出。原理:水在纱布网眼处形成一层水膜,由于水的表面张力,加上外界大气压托举,水不能冲破水膜重力流下。这个实验看似和覆杯实验类似,但纱布的存在让表面张力也上了场。我通常在覆杯实验成功后展示这个,学生觉得更不可思议。注意纱布要选密织棉纱,不要用医用的稀纱布,网眼太大托不住水膜。10.瓶口吹纸——流体压强无处不在材料:空矿泉水瓶一个,撕成小拇指指甲大小的碎纸屑十几片。步骤:把碎纸屑堆放在桌子边缘,拿起空瓶子,瓶口对准纸屑堆,距离大约两厘米。对着瓶口水平用力吹气,纸屑不但没有被吹跑,反而从桌面上飞起来,甚至有些会蹿进瓶子里。原理:瓶口处吹气形成高速气流,气压降低,而瓶口周围静止空气的气压相对较大,于是把纸屑压向低压区,看起来就像纸屑被“吸”进去一样。成年人做这个实验往往一吹就成,但低年级学生肺活量小,常常吹不出效果。可以让他们把瓶口稍微压扁一点点,形状变窄后气流速度更快,效果立竿见影。这是我前几年带初一小家伙时摸索出来的。11.硬币“过桥”——惯性竞赛材料:质地较硬的明信片或扑克牌一张,硬币五枚,杯子一个。步骤:杯口上平放明信片,明信片一端伸出杯沿外。把五枚硬币叠成一摞,立在明信片伸出的这一端正上方。用另一只手快速沿水平方向把明信片打飞出去。你将看到,硬币并不会跟着明信片飞走,而是稳稳落在杯子里。原理:明信片受力飞离时,硬币因为惯性要保持原来的静止状态,失去支撑后受重力作用竖直落入杯中。这个实验让我想起第一次在班里表演时,全班都“哇”了一声。难点在于打明信片的动作必须干脆果断,稍有迟疑硬币就会跟着卡片滑落。我让学生先空卡片练几下弹射动作,找到手感后再放硬币,基本都能成功。二、热学小实验(6个)12.纸锅烧水——比热容与沸点的对抗材料:不渗水的厚牛皮纸一张(可用大信封纸),回形针四枚,细绳一段,酒精灯或蜡烛一支,水,铁架台或自制的支架。步骤:把牛皮纸折成无盖小盒形状,四角用回形针别住,穿上细绳吊在铁架台上。往纸盒里倒入冷水,下面点燃蜡烛加热。过一会儿水沸腾了,纸盒却完好无损。原理:水在标准大气压下沸点是100°C,纸的着火点大约在183°C以上。加热时纸盒温度虽然持续升高,但水不断吸热带走热量,使纸盒的温度始终保持在100°C左右,达不到着火点。教室里第一次做这个实验时,所有学生都把身子往后缩,以为纸会烧起来。结果水开了纸还在,那种冲击感就是物理的魅力。需要提醒的是,加热过程中纸盒边缘的水容易蒸发,所以要时不时用滴管补点水,一定不能让纸盒干烧。装水前务必检查纸盒有没有缝隙渗漏,不然一烧水全漏下来把蜡烛浇灭。13.自制液体温度计——热胀冷缩的原理模型材料:带橡皮塞的小药瓶一个,透明细吸管一根,食用色素或墨汁几滴,冷水,温水,针或锥子,蜡烛。步骤:用针在橡皮塞中间扎一个孔,孔径刚好能塞进吸管且不松脱。小瓶里装满染色的冷水,塞紧带有吸管的塞子,使一部分水升入吸管中。用手捂住瓶身,看吸管里的水柱缓缓上升;松开手,水柱又慢慢下降。原理:手的热量传递给瓶中水,水受热体积膨胀,进入吸管,水柱上升;遇冷收缩,水柱回落。这个实验常犯的毛病是塞子处漏气,一漏气,水柱就根本不随温度变化而动。遇到这种情况,点一根蜡烛,把瓶口和塞子接缝处用蜡油封一圈,问题立马解决。另外,吸管越细,液柱升降越明显,这也是我多年教下来反复验证过的。14.气吞易拉罐——热胀冷缩与大气压的合演材料:铝质易拉罐一个,水槽或大碗一个,冷水,夹子,酒精灯或燃气灶。步骤:往易拉罐里倒入少量水(约5毫升),用夹子夹住罐口在火上加热至水沸腾,有大量白气喷出。迅速倒扣罐口浸入冷水盆中,“嘭”的一声,易拉罐瞬间被压瘪。原理:罐内水加热变成水蒸气排出,残留气体稀薄;放入冷水后,水蒸气急速液化,罐内气压急剧下降,外界大气压远远大于罐内气压,将罐身压瘪。这个实验动静大,学生记得最牢。安全上要注意:加热时罐体很烫,夹子要夹牢,转移时轻拿轻放,尤其别对着人脸。用矮矮的粗胖型易拉罐比细长型的更容易看出效果。15.烧不坏的手帕——汽化吸热的保护作用材料:纯棉手帕一块(化纤的不行),酒精一小杯,水一小杯,长柄镊子或筷子一双,打火机。步骤:将酒精与水按体积比约2:1混合,放入手帕浸透。用镊子夹住手帕一角,在远离面部的地方用打火机点燃。火焰会一下子蹿起来,但燃烧几十秒后自行熄灭,手帕完好无损。原理:燃烧的是酒精蒸气,火焰温度虽然高,但手帕上的水迅速汽化吸收大量热量,保护了棉纤维不被点燃。等酒精燃尽,水还没完全蒸发,火就灭了。这块手帕必须用纯棉的,化纤的一烧就收缩焦黑,完全没有保护作用。另外,酒精浓度不是越高越好,无水酒精反而容易让手帕烧坏,兑点水才是关键。建议老师演示前先自己试做一次,找到适合本地酒精浓度的配比。16.摩擦生热——最原始的热学体验材料:粗铁丝(或铝丝)一根,长约三十厘米,小锤一把,一块木头或一本旧书。步骤:两手拿住铁丝两端,中间部位搭在桌角或木块边棱上,快速反复来回拉动摩擦。摩擦十几下后,用手指肚快速轻触摩擦过的铁丝处,会感到明显的烫热感。原理:克服摩擦力做功,机械能转化为内能,铁丝温度升高。这个小实验在讲内能变化时随手可做,但一定要提醒学生:摩擦后千万别好奇用手紧握摩擦处,轻轻触碰一下感受温度即可。有一年我忘了提醒,一个男孩一把捏上去,烫得直甩手,虽然是皮外小事,但教训要吸取。17.云雾制造器——液化的直观演示材料:大号矿泉水瓶一个,温水少许,打气筒一个(或用嘴吹气),橡皮泥或胶带。步骤:瓶中倒入少许温水,摇一摇使瓶壁内充满水蒸气。瓶盖上钻一个小孔,将打气筒气嘴塞入孔中用橡皮泥密封固定。向瓶内打气十几下,突然拔开盖子,瓶内立即产生白雾,有时还能看到小水滴。原理:打气使瓶内气压升高,拔盖瞬间气体绝热膨胀对外做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化成微小水滴,形成雾。在没有打气筒的情况下,可以直接用嘴对着瓶口用力吹气然后迅速含住瓶口用力吸气,也能产生一定效果,只是没有打气筒那么壮观。这个实验帮助学生真正看到“液化”发生时的状态,效果远超课本图示。三、光学小实验(5个)18.自制针孔照相机——小孔成像经典再现材料:两个同样粗细的纸筒(保鲜膜纸筒和卷纸芯刚好一对),半透明描图纸或薄的烘焙纸一张,铝箔一小块,橡皮筋一根,针一枚。步骤:一个纸筒的一端蒙上描图纸,用橡皮筋扎紧,当作屏幕。另一个纸筒的一端蒙上铝箔,中间用针扎一个小孔。将两个纸筒套在一起,小孔端对外,屏幕端朝向自己眼睛。在明亮处观察窗外景物,前后抽拉纸筒调节焦距,就能在屏幕上看到倒立的彩色影像。原理:光的直线传播,物体上每一点的光经过小孔投射到屏上,形成倒立的实像。孔越小,像越清晰但越暗。制作时,针孔一定要圆滑没有毛刺,否则成像模糊。我让学生用轻捅法,针尖轻轻扎入铝箔,只留极小孔,再用手指抚平背面鼓包。记得有一年科技节,学生用这个原理做了个一米长的大暗箱,把操场上的旗杆清晰成像,轰动了全校。19.隐身的硬币——光的折射戏法材料:不透明的浅色碗一个,一枚硬币,清水。步骤:把硬币放在碗底,调整视线位置,使眼睛刚好看不见硬币。保持头部不动,让家人慢慢向碗内倒水,奇迹发生了——硬币竟然重新进入视野,仿佛自己浮起来了一点。原理:从硬币射出的光,在水和空气的交界面发生折射,传播方向偏离法线,这束折射光射入眼睛,人便逆着光线方向看到了硬币的虚像,感觉硬币位置抬高了。这个实验最适合在讲折射定律前设疑导入。倒水的时候要缓缓沿着碗边倒,不能直接冲在硬币上,否则硬币移动了实验就白搭。我在各班做过统计,大约三成的孩子在没有学物理之前就见过这个现象,但从来没人能解释得清,所以教学铺垫非常好用。20.水滴放大镜——最简单的凸透镜材料:透明的旧塑料卡片或聚丙烯(PP)文件袋一片,筷子或滴管,清水。步骤:用筷子蘸一小滴水,小心地滴在塑料卡片中央,水滴因表面张力会自然收成一个扁球形的凸透镜。拿起卡片,透过水滴看报纸上的小字,字被放大了许多。原理:水滴表面弯曲,相当于一个焦距很短的凸透镜,物体在其一倍焦距内,呈正立放大的虚像。水滴滴得越圆鼓,放大倍数越大,但也不能太大,否则会流淌开来破坏镜面。摆弄这个小实验时,孩子们常常玩得停不下来,甚至拿自己的指纹、布纹去观察,科学好奇心就是这么一点点长出来的。21.自制彩虹——阳光下的色散现象材料:浅水盆一个,水,一面小镜子,白纸一张。步骤:水盆装大半盆水,将镜子斜靠在水盆内壁,使其一部分浸在水中。让阳光照在水下的镜面上,调整镜子角度,使反射光投射到白纸或白色墙壁上。你会看见一道人造彩虹,赤橙黄绿青蓝紫清清楚楚。原理:太阳光射入水中发生折射,不同颜色的光偏折角度不同,经镜面反射后再次折射出水,不同色光分散开来,形成光谱。阴天可以借用手机闪光灯,但强度远不如阳光。如果教室里阳光正好斜射进来,我会临时中断课堂,拉上窗帘,只留一条光缝,当场表演这个实验,三分钟就能让学生对“光的色散”建立起直觉。做的时候要提醒学生镜子尖锐,别划破手。22.弯曲的吸管——无处不在的折射现象材料:透明玻璃杯一个,清水,吸管一根。步骤:杯子里倒入大半杯水,把吸管斜插入水中。从杯子上方和侧面观察,吸管在水面处仿佛被折断了一般。原理:光从水中斜射入空气时发生折射,吸管底端经折射后的光线射入人眼,眼睛逆着光线看去就觉得吸管折了,看到的其实是虚像。这个实验太家常,以至于学生往往熟视无睹。我的用法是:先不让学生做,而是提问“吸管插进水里从侧面看为什么是断的?”等他们七嘴八舌争论半天,再拿出杯子现场验证,把已有经验概念化,效果比干讲示意图强得多。四、声学小实验(3个)23.纸杯传声筒——固体传声的秘密材料:一次性纸杯两个,棉线一根(约五米长),牙签两小段。步骤:在两个纸杯底部分别用针扎一个小孔。棉线两端分别穿入小孔,在杯内线头上各系一小段牙签作为卡子。两人各持一个纸杯,把棉线拉直,一人对着杯口轻轻说话,另一人把杯口贴住耳朵,能听到很清楚的声音。线放松后,声音立刻变小或消失。原理:说话时纸杯底部振动,振动沿拉紧的棉线传播,带动另一个纸杯底部振动,从而还原声音。线松时振动衰减大,传声效果差。这个实验在讲声音的传播时是经久不衰的保留项目。要注意的是,线一定要拉得笔直,中间不能碰墙碰地,否则能量会被吸收掉。我让学生在走廊里做,直线距离拉到十几米还能听清悄悄话,孩子们都兴奋得不行。24.水瓶琴——音调高低的感性认知材料:同样的玻璃瓶或玻璃杯七个,水,筷子一根。步骤:七个瓶子排成一排,从左到右依次增加水量:第一个几乎空瓶,第二个装一点点,第三个更多些,直到第七个几乎满瓶。用筷子依次敲击每个瓶子的同一高度,听音调的变化。也可以对着瓶口吹气,音调变化正好相反。原理:敲击时,主要是瓶子和水一起振动,水越多振动体质量越大,频率越低,音调越低。吹气时是瓶内空气柱振动,水越多空气柱越短,振动频率越高,音调越高。这个实验可以玩出音乐来。有一年元旦联欢,学生用水瓶琴敲出《小星星》,虽然音不太准,但那份成就感比任何试卷分数都珍贵。调音时,水量的增减需要用滴管一点点来,急不得。25.自制听诊器——声音在固体管道中的传播材料:漏斗一个,橡胶软管或塑料软管(长约五十厘米),气球皮一小块,橡皮筋一个。步骤:将软管一端紧紧接在漏斗嘴儿上。气球皮绷在漏斗口上,用橡皮筋扎紧。把气球皮那面贴在胸口心跳位置,软管另一端塞入耳朵。清晰地听到咚咚的心跳声。原理:心跳引起胸壁振动,振动经气球皮和漏斗内的空气以及软管内的空气传播,由于漏斗的集音和软管的定向传导作用,声音被集中送入耳朵。如果找不到橡胶软管,用洗车用的那种透明塑料软管也可以,管口稍大还可以不用漏斗直接把管子贴胸听。做的时候要安静,教室太吵就听不清楚。我一般安排在午休或实验室内进行。五、电与磁小实验(5个)26.水果电池——最原始的化学电源材料:柠檬或土豆一个,铜片(可用旧电线剥出的铜丝压平)一块,锌片(可取废电池外皮,用砂纸打磨干净)一块,导线两根,发光二极管(LED)一个或数字万用表一个。步骤:将铜片和锌片分别插入柠檬两端,用导线将铜片接LED的长脚(正极),锌片接短脚。如果二极管发光微弱,可用两个柠檬串联。用万用表可以测出0.8伏左右的电压。原理:柠檬汁中的酸性物质作为电解液,与两种活性不同的金属发生化学反应,化学能转化为电能。这个实验常用来引入“电源”的概念。锌片必须打磨掉氧化层和漆层,否则不导电。接发光二极管要注意极性,有些二极管需要较高电压,一个柠檬可能点不亮,就需要串联。如果手头没有二极管,把万用表拨到直流电压档直接测电压,数据同样震撼。27.静电小章鱼——摩擦起电与同种电荷相斥材料:塑料垃圾袋一个,餐巾纸或羊毛围巾一条,剪刀。步骤:把塑料袋剪成边条约两毫米宽、十几厘米长的细条,但保留一端不剪断,形成一把流苏状的“章鱼触手”。用纸巾在“章鱼头部”(未剪断处)快速摩擦几次,然后将塑料袋抛向空中,并迅速把手放在下面。章鱼在空中散开触手,悬浮着微微浮动。原理:摩擦使塑料袋带上了同种电荷,各触手因同种电荷相互排斥而张开。带同样电荷的手与塑料袋也相斥,使其悬浮。空气干燥的日子效果最好,潮湿天气容易失败。北方冬天的暖气房里成功率接近百分之百,江南梅雨季就很难做,这时可以用电吹风暖风把塑料袋和手吹得温热干燥一些再试,立竿见影。28.电磁铁绕制——电生磁的简单应用材料:大铁钉一根,外皮完好的细漆包线(约一米长),一号电池一节,小铁屑或回形针若干,砂纸。步骤:把漆包线紧密地、一圈挨一圈绕在铁钉上,留出两端线头约十厘米。用砂纸轻轻打磨掉两端线头的绝缘漆。将两个线头分别接触电池的正负极,铁钉就变成了磁铁,能吸起小回形针;断开电池,磁性立即消失。原理:通电线圈产生磁场,铁钉被磁化,磁场大大增强。这个实验最容易出的问题是短路。线头如果碰在一起,电池很快发热,既危险又浪费电。所以要反复叮嘱:两个线头不能同时碰到一起,只能分接电池两极。我一般让学生在纸板上接线,保持两极间距。29.验电器升级版——静电感应的魔术材料:一个带盖的玻璃瓶,一段粗铜丝,两片很薄的铝箔(可用香烟盒里的铝箔纸剪成),胶带。步骤:铜丝从瓶盖中间穿过,瓶内一端弯成钩,挂上两片紧贴着的铝箔。瓶外铜丝顶端弯成一个小球。用摩擦起电的塑料梳子接近小球,不接触,瓶内铝箔张开;梳子拿开,铝箔合拢。原理:带电体靠近金属小球,静电感应使铜丝和铝箔上的电荷重新分布,两片铝箔带上同种电荷互相排斥。做这个实验的瓶子和瓶盖都必须彻底干燥,铝箔片要剪得极轻极薄,否则重力大于静电斥力,根本张不开。我让学生把瓶子先放暖气片上烘一阵,再去实验,成功率大大提高。30.自制电动机——磁场对电流的作用直观演示材料:五号电池一节,圆形强磁铁一块(废旧耳机里拆的,或网购小磁片),铜丝约二十厘米,钳子。步骤:将磁铁吸在电池负极的金属底面上,电池正极朝上。把铜丝弯成一个心形或矩形线圈,线圈上端轻轻点触在电池正极的凹槽里,下端接触磁铁边缘。线圈会立即开始旋转。原理:通电线圈在磁场中受到力的作用(安培力),产生转动力矩,使线圈转动。这是一个最简化的电动机。这个实验对铜丝的形状和接触松紧很有讲究。如果线圈不转,多数是因为两端接触不良或摩擦力太大。可以先调整铜丝,让它的重心刚好通过电池中轴线,再用细砂纸把接触点打磨光亮。成功转起来那一瞬间,你会看到孩子眼睛里真的有光。配套工具:家庭物理实验报告模板这是我用了很多年的实验报告模板,直接打印出来,学生每完成一个实验就填写一张,期末装订成册,就是一本很好的成长记录
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