为加强直观教学

设计丰富多彩的演示教具

演示实验在物理教学中占据重要的地位。设计新颖巧妙丰采多姿的演示教具，创设爽心悦目富有情趣的情调意境，提供强刺激，对触发学生积极思维的活跃状态、调动学习积极性起着非凡的作用。现从教具演示形象上的独特美妙及色调上的五彩缤纷的美感角度，提出我们在教学实践中自行设计使用的几个教具供参考。

例如：验证圆周运动 F=mw²r 的关系式。我们采用投影演示，用红、兰、黄、绿、紫五色圆弧状透明有机玻璃片按图 1(a)所示平整排列在转盘上，形成四个半径不同的色圈。转盘由直径 160mm，厚度 2mm 的有机玻璃制成，盘中央紧固有绕拉线的轴，恰如陀螺，将一条长约 60cm 的拉线的中部镶入转轴缝隙中，拨动转盘使拉线同向并绕在轴上。演示时，手持拉线两端徐徐拉动，转盘转速渐次增大的过程中，四个色圈依次从外到内的顺序逐层飞出。直观显示了使物体产生向心加速度的向心力的大小跟角速度及半径的关系。留心观察，最外圈是由红、兰两色组成。转动时在屏幕上组合成紫色圆圈，当转速逐渐增大后，色圈由紫色转为兰色，说明质量大的红色片先飞出，仍以对比方式验证了向心力与质量的关系。演示形象引人入胜，耐人寻味。

又如：离心沉淀器的投影演示，为使离心沉淀过程的现象直观，可按图 2(a)用有机玻璃制作等分成四格的密闭容器，内装有染成淡红的水、黄色轻油及泡沫塑料碎粒，铁砂、玻璃小珠（作为沉淀物质微粒）。容器中央有供绕拉线的轴，恰似上述演示的转盘。当徐徐拉动同并绕在轴上的拉线两端时，容器转速渐次增大，即可在屏幕上观察到固体微粒的离心迁移及容器内液体由混浊状态逐渐转为按密度大小分层显色，形成界限分明、鲜艳悦目的色圈，直观洞察了加速物质的离心沉淀过程的现象。

承前启后，在容器下方放置刻有试管外形的硬纸片如图 2(c)，重作一次投影演示，则学生顿有柳暗花明的强烈感知。由于演示形象生动逼真，离心效应一览无余。作用原理不言而喻，使学生在轻松愉快中接受知识。

如转轴未接拉线，只用手转（陀螺）亦可演示，十分简捷易行。 再如：初中课文中介绍帕斯卡球的演示图像是在球面的孔上扎橡皮

膜的方法作演示，为提高演示效果和便于制作，可改为将橡皮膜装在球内的装置。

如图 3 所示，用打孔器将塑料球或中号小玻球的球面上，均匀地打十来个孔径相同的圆孔，将小气球（或避孕套）装入球内，胶合橡皮塞。演示时球内及注射器里先灌满染红的水。当用注射器压筒里的水，球内橡皮膜均从各个小圆孔向外凸出大小相近似的圆形红色水泡。形象生动有趣，显示了液体确把所受到的压强传到不同的方向及它们所受的压强大小基本上是相等的。

最后，介绍演示大气压强的存在及其大小的自制教具。图 4 是用木

车床加工两块大小、形状相同，直径为 12cm 的木质半球，拉手金属环用粗螺丝紧锁在半球轴上，半球底面装入两只金属小圆柱形成两底面上凹凸子母槽，以防止两半球密合后及演示中发生偏移或扭转，为使两半球的高度紧密吻合，底平面需磨光或粘贴有机玻璃。为便于表示及计算其底面积，再将底面上绘成方格状，每方格面积 1cm²。在一个半球上钻一个抽气孔并埋入一段金属空心管及接上一段小橡皮管（自行车气门芯）。选用橡皮膜作两半球间的密封套圈，取用医用橡皮手套或避孕套，

剪下其开口处 2—3cm 宽的一段。也可用剪成长条的塑料薄膜（市上的小食品袋）浸湿后紧贴在两半球间，密封效果相似，操作更为简便。

演示时，由于球内空气极少（或腔内再加充水排气），对拉时两半球在大气压作用下，紧紧压在一起，利用教室门框悬挂紧合的两半球后吊挂一位身高体胖的同学，十分安全可靠，如打开抽气孔活栓，让空气进入腔内，则下方半球靠本身重量自行脱落。神奇地显示了大气压强的存在及深刻感受了大气压强的大小。

本演示器不仅可替代传统的马得堡半球且为演示提供了极大的方便，并是约略测定大气压强的值的最简便有效的办法。