用简易实验 突破“压力”教学的难点

刘维志

【内容摘要】物理是一门培养学生思维与动手能力的基础课程，在学科核心素养的要求下，当前物理教学应更加注重对课堂的创新性教学方法的探索。运用自制的简易实验会充分调动学生的积极性，增强对物理知识的直观性认识，有利于物理教学更好突破教学难点。作者将通过与自身的实践相结合，对本方法进行论述。

【关键词】简易实验 创新思维 突破难点

就物理的实验教学而言，它对培养具有创新性能力的人才具有很大的帮助作用。因此，在新课改的不断深入下，物理的实验教学也越来越受到各校的重视。教师教学目前各校实验室建设不均且管理不到位，已有实验器材损坏严重没有人员维修，已形同虚设。而在实际教学中，实验室能为学生提供的往往只是一些常规器材，难以胜任日常的教学任务。特别是用于教学中难点突破的器材更加缺乏，教师利用身边的常见事物，通过自动手制作一些简易的器材来摆脱当前的困境，下面以初中物理教学中用身边物品自制简易器材来突破压力教学难点为例进行论述。

“压力”也是弹力的一个分支，它在理解上有些抽象，难以被学生轻松掌握，但从其效果的角度来说，它有很简单，它的具体表现形式与普通的力一样；“压力”也是一种弹力，的名字来自于它的具体作用效果，是一种研究物体形变的物理量；压力在日常生活中处处存在，是学生的“老朋友了”，可由于较为抽象，学生难以很好的把握其方向、压力与重力区别、液体对容器底部压力与液体自身重力关系等的理解始终是难点。在日常的教学中，教师可以与学生已经掌握的知识相结合，让学生通过具体的实际操作探究找寻压力的方向、大小和重力之间的区别、液体对容器底部收到的力与液体自身重量关系等难点知识，促进学生科学思维的发展，化抽象为具体来突破压力教学的难点。

一、探究压力的方向与接触面关系

器材：钢直尺、木板、乒乓球、弹簧。

教学设计：

学生活动：

1.体验：用右手按压左手

2.實验：（1）用手压缩弹簧、压钢尺观察用力的方向与形变的效果。

3.演示实验：

（1）展示乒乓球在不受其他外力作用的情况下下落后，掉在水平放置的木板上，观看乒乓球反弹后运动的方向，乒乓球运动的方向是垂直向上的。

（2）演示乒乓球自由下落在斜木板，观察乒乓球弹起方向，弹起方向不是竖直向上而是垂直于斜木板。

通过演示实验所展示出的现象，严谨的分析思考，发现压力的作用方向是与物体的表面相垂直，并指向物体的。此处用乒乓球运动轨迹显示压力的方向从而化抽象为具体，比教材通过学生压墙、钉图钉等的体验来认识压力的方向具体生动。

二、探究固体物体对接触面的压力与自身重力的关系

器材：钢直尺、重物块、细线。

教学设计：

1.学生讨论、表达（用表格培养对比的思维方法）

2.演示实验：用钢直尺、重物块、细线依照图标所展示的布局操作，分别对物体在水平面和斜面上所用压力进行演示，比较，进而分析得出压力与重力之间在大小上所存在的关系。

用实验的方法，化抽象为具体，通过观察重物块放在水平面钢直尺上，直尺被压弯程度较大，同一重物块放在钢直尺构成的斜面上，直尺被压弯程度较小（逐步增大斜面倾角，直尺被压弯程度更小，当倾角达900时没有作用效果），对钢尺的弯曲程度进行严谨的分析，找出重量与压力的不同之处。

三、探究容器对水平接触面压力与容器所盛物体重力、浮力的关系

器材：剪去瓶底的矿泉水瓶1个、石子、小木块、电子台秤2个、红墨水、滴管、盛有水的烧杯。

教学设计：

1.用滴管吸取红墨水滴入盛有水烧杯中，将水染红。并用电子台秤出质量，记下示数为m0。

2.用电子台秤称出空塑料杯质量，记下示数m1。此时塑料杯对电子台秤压力为m1g。

3.将适量染红的水到入塑料杯中，记下此时电子台秤示数为m2。此时塑料杯对电子台秤的压力为m2g。

4.用电子台秤称出剩下烧杯和水质量，记下示数为为m3。

分析数据发现：

m2g=m3g-m0g+m1g

即容器对水平接触面压力等于容器自身重力加上所盛水重力（同样用石子、木块代替水也能得出相同结论）。

拓展一：

1.用电子台秤称出小石子质量，记下示数m4。

2.将石子放入上述盛有适量染红的水塑料杯中（水未溢出），记下此时电子台秤示数为m5。此时塑料杯对电子台秤的压力为m5g。

分析数据发现：

m5g=m3g-m0g+m1g+m4g

即容器对水平接触面压力等于容器自身重力加上所盛物体（水、石子）重力，不应该减去石子所受浮力，与石子所受浮力无关。

拓展二：

1.用电子台秤称出小木块质量，记下示数为为m6。

2.将木块放入上述盛有适量染红的水、石子塑料杯中（水未溢出），记下此时电子秤台示数为m7。此时塑料杯对电子台秤的压力为m7g。

分析数据发现：

m7g=m3g-m0g+m1g+m4g+m6g

即容器对水平接触面压力等于容器自身重力加上所盛物体（水、石子、木块）重力，不应该减去石子、木块所受浮力，与石子、木块所受浮力无关，。

学生通过以上实验，就能理解容器对水平接触面压力等于容器自身重力加上所盛物体（水、石子、木块）的重力，不应该减去所盛物体受浮力的这一困惑问题。物体虽然受到了浮力但物体排开的液体还在容器中并且他们大小刚好相等，所以不应该减去所盛物体受浮力。

四、液体对容器底部的压力与液体自身重力的关系

器材：铁架台、漏斗1个、保鲜膜、电子台秤2个、透明胶、红墨水、注射器一个、盛有水的烧杯。

教学设计：

1.用滴管吸取红墨水滴入盛有水烧杯中，将水染红，用注射器吸入。并用电子台秤称出其质量，记下示数为m0。

2.将漏斗底部用保鲜膜、透明胶将其开口大的一端封闭，制成开口为上小下大的容器，置于铁架台铁夹上，调节铁夹与电子台秤位置，使保鲜膜刚好与电子台秤接触，电子台秤示数为零。

3.将注射器中的水注入漏斗中，记下此时电子台秤示数为m2。此时保鲜膜对电子台秤的压力为m2g。

4.用电子台秤称出剩下水和注射器质量，记下示数为m3。

分析数据发现：

m2g>m3g-m0g

即容器开口为上小下大时液体对容器底部压力大于液体自身的重力。

拓展一

用上述的实验方法可以证明容器开口为上大下小时液体对容器底部压力小于液体自身的重力。

拓展二

用上述的实验方法可以证明容器开口为上下一样大时液体对容器底部压力等于液体自身的重力。

这样，学生通过以上实验，就能理解不规则容器底部受到液体的压力不等于液体自身的重力，教师再通过用模型法进行理论推导，学生就更容易理解。

在物理教学中实验是突破教学难点的重要手段，但有些实验器材难于满足实验要求，因此用身边物品自制简易实验的辅助功能就显得尤为重要。用身边物品自制简易实验用于实验教学让我的物理课堂充满了魅力，让我收获了成功和自信，当然，最重要的是让我的学生喜欢上了物理，今后，用身边物品自制简易实验和我的物理教学将一路同行！

【参考文献】

[1] 罗仙. 液体压强解题思路浅析[J]. 新课程导学，2010（33）.

（作者单位：重庆市江津田家炳中学校）