时间：2023-05-29 18:20:11
A.物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比
B.物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力
C.物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同
D.物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反
这是高三复习过程中遇到的一道习题，是2014年湖北八校联考题，被不少高三复习资料选为了例题或者练习题，命题人的命题立意是在题设条件下，对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），则撤去这个力后，A、B一起产生向左的加速度，故弹簧的弹力用于产生加速度了，根据力的独立作用原理，就更不会发生相对向左的滑动，故有原题解答如下：
A、B释放后一起运动，加速度相同，则有（kA+kB）x=2ma，a与x成正比，A正确；由牛顿第二定律得，物块A受到的合力为ma，当弹簧处于拉伸状态时，A受到向左的静摩擦力Ff，则B受到向右的静摩擦力，大小为Ff，物块B受到的合力为kBx-Ff=ma，B受到的弹力大于ma，即弹力大于A物体的合外力，当弹簧处于压缩状态时，B受到A向右的摩擦力Ff，物块B受到的合力为kBx+Ff=ma，B受到弹簧的弹力小于A物体受到的合外力，B错误；弹簧拉伸时，B对A摩擦力向左，当弹簧压缩时，B对A摩擦力向右，始终与弹力方向相同，C正确，D错误.[LL]
拓展分析 根据原题的立意，按照原题解答跟学生讲解，大多学生也能够接受和理解，但是，如果我们对问题进行适当的拓展分析，则可以发现题目存在以下一些问题：第一，原题只给定两根弹簧原长相同，劲度系数kA
变式研究 根据这种情况，我们顺势提出了试题的变式改编，结果学生提出了许多改编方案，收集如下：
方案一：维持题目原来的命题立意不变，只是把“A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内”这一条件改为“A、B间一直无相[JP3]对滑动，弹簧处于弹性限度内”，且放在“撤去这个力后”的后面；
方案二：把题目中A、B物体的质量，弹簧的原长和劲度系数，拉力的大小全部赋值具体的数据，四个选项全部改为物体A、B的加速度的可能值；
方案三：原题的全部结构不变，只把弹簧的劲度系数改为kA>kB；
1.1教材方面的因素
初中教材主要从形象、直观入手，内容少且与实际生活比较接近，而且配有丰富的插图，讲授的多半是简单定性的物理现象和规律，文字通俗易懂；研究物理问题时，大多数建立在实验基础上，由生产、生活实际引入课题，通过对现象的观察、分析，总结、归纳出简单的物理规律；认识过程由感性认识到理性认识，符合初中学生的认知水平，学生能够掌握。因此学生学习时不仅感觉物理有趣而且学起来很轻松。
高中教材文字叙述比较科学严谨，教材侧重理论上的推导，且物理规律由初中定性关系转化到定量上来；研究的物理现象比较抽象、复杂，分析问题要求学生从多方面、多层次来探索，对学生的认知水平要求更高。
1.2教师方面的原因
（1）初中教师忽视对学生学习方法的培养
由于初中物理教材内容简单，且理论层次要求低，仅靠背诵也能取得优异的成绩。在一味追求高升学率的情况下，为了眼前节省时间多做题目，初中教师经常让学生死背概念、规律、公式，从而忽视了对物理思维能力、学习方法和自我学习能力的培养。
（2）高中教师忽视学生的经验背景及认知水平
由于大多数学校采取的是教师循环教学，高三教师循环到高一教学时，往往会过高地估计高一学生的认知水平，造成教的内容与学生的认知水平脱节，追其原因主要在于教师忽视学生的经验背景。虽然初中学习过力，但只要求学生对力有个感性的认识，对于物体的受力分析要求很低，会画重力、简单的压力或支持力的方向，初中学生只接触到物体在水平面上的二力的平衡问题。
2.教学策略
2.1利用实验，化抽象为具体
教师要在难点处铺设好台阶，缓解难度。如弹力概念及产生的原因是难点，可用下面的一些小实验铺设台阶，化难为易。
实验一：用力分别让两个小球向下压缩弹簧和橡皮泥，观察松手后的现象。由学生思考为什么弹簧能把小球弹出去而橡皮泥却不能把小球弹出呢？
实验二：如教材弹力这节，小车与弹簧的一端相连，用手向左拉小车后松手，小车为何能被弹簧拉着向右运动？用手向右推小车并压缩弹簧松手后，小车为何能被弹簧推着向左运动？
实验三：篮球撞到地面上能弹跳起来，而橡皮泥撞到地面上为什么不能弹跳起来呢？
实验四：利用橡皮筋悬挂一个装满水的气球，使之静止在空中。由于橡皮筋和气球形变量比较明显，利用这个实验可以帮助学生理解形变产生的原因。
从课堂效果上看，由以上例子学生经过讨论与交流，可以总结出弹力的概念及理解弹力产生的原因。
2.2利用导学案，做好内容衔接
由于初、高中教材内容跨度大，因此在编制导学案时，要从初中生的角度看问题，设计的问题要简单，能引导学生做好预习工作。再者设计导学案引导学生预习时，所举例子尽量找生活中学生接触到的例子或者学生利用身边的东西能模拟的例子，这样不仅可以激发学生的学习兴趣，还可以利用这些形象的例子降低难度。如在静摩擦力的导学案设计上对于静摩擦力的有无及方向判断可以如下设计：
任务一、静摩擦力有无判断及方向
体验1：如图1所示，用手托住物理课本不动，课本处于水平状态，课本___________受到摩擦力。（填“有”或“没有”）
如图2所示，用手托住物理课本不动，课本___________受到摩擦力。（填“有”或“没有”）
如果有，课本受到的摩擦力方向___________ 。
阅读课本P57，看图3.3-1，思考图甲中箱子受到地面对它施加的静摩擦力吗？___________
如果有，箱子受到的静摩擦力方向___________。
体验2：静止在斜面上的物块受斜面对它施加的静摩擦力吗？___________
如果有，物块受到的静摩擦力方向___________。
由以上例子归纳总结静摩擦力方向：___________。
2.3利用学生讨论，解决疑难问题
学生对于滑动摩擦力的方向“相对”两个字容易遗漏，其原因是常见的例子是一动一静，造成学生对此产生误解。此处可以这样处理，先举一动一静的例子，如物体在水平面上滑行、沿斜面下滑、沿竖直墙面下滑等。
学生讨论得出以上各例子物块所受滑动摩擦力的方向。然后让学生找出这几种情况下的共同点是什么？
实验演示：毛刷下压一长木板，扶住毛刷拖动长木板，由学生讨论判断毛刷所受滑动摩擦力的方向。在表达的过程中学生就会想到利用“相对”两字。
如果两个物体都在运动，它们之间的滑动摩擦力方向又如何确定呢？
实验演示：物块A放在长木板B上，A和B间的接触面是粗糙的，用水平力突然向右拉木板B，A、B发生相对滑动。由学生讨论下列问题：
（1）观察物块A相对地面向哪个方向运动？
（2）什么原因造成物块A运动？
（3）物块A所受滑动摩擦力方向向哪？
（4）物块A相对于物块B向哪个方向运动？
“把课堂‘还’给学生，让课堂焕发出生命的活力”是现在人们说的最多的话题.如何把课堂“还”给学生呢？我们从“还”字上入手，让学生成为课堂的主人，突出学生学习的主体性,改变过去强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.
我尝试以学案为引导，以活动为载体，通过小组自主、合作、探究、展示，充分调动全体学生学习的主动性、积极性和创造性，达到提高课堂效率的目的.下面以《力和弹力》教学为例谈谈我的做法.
【案例描述】
师：我们来做一个游戏——扳手腕
话音刚落，学生们兴高采烈地行动起来，迅速完成学案上的“活动1”.
活动1 前后桌的同学扳手腕，体验：扳手腕时，你的肌肉有什么感觉？.
师：扳手腕时，你的肌肉有什么感觉？
生甲：我的肌肉收缩了.
生乙：我的肌肉紧张了.
……
师：你用力了吗？
生（齐答）：用力了.
师：什么是力呢？请同学们带着刚才的感觉，小组合作完成“活动2”.
（在充分调动学生积极性的基础上让学生感觉出力的存在，同时使学生产生强烈的求知欲——什么是力呢？自然而然的过渡到“活动2”.）
活动2 用手拉弹簧，手压直尺，手推木块，小组同学共同观察、思考下列问题：
（1）你用力了吗？有什么现象发生了？
（2）要使弹簧、直尺、木块发生相同的现象，用其它物体代替手怎么做？
（3）分析以上力的现象，它们的共同点是什么？
各小组成员合作完成“活动2”后，汇报、交流、展示各自的成果，教师在此基础上适当引导，学生归纳出力的定义、施力物体和受力物体等.
师：手拉弹簧，弹簧受力时会伸长，那么其它物体受力时会有什么现象发生呢？在撤去力后又会有什么现象发生呢？请各小组合作完成“活动3”.
活动3 小组同学分别对橡皮筋、橡皮泥、铁丝、气球、弹簧施力，观察：
（1）物体受力时什么发生了变化？
（2）撤去外力后，又有什么现象发生？
（3）结合课文阅读，说说什么是形变？什么是弹性形变？
……
活动4 两手拉紧橡皮筋保持不动，体验你的手有什么感觉？结合课文阅读，说说什么是弹力？
……
活动5 对橡皮筋、气球、弹簧等施加更大力时，关于它们的弹性形变的大小
（1）你们小组的猜想是什么？
（2）怎样验证你们小组的猜想？
（3）你们小组的猜想是否正确？结论是什么？
……
活动6 阅读课文P46，尝试回答以下问题：
（1）国际单位制中力的单位及符号分别是什么？
（2）弹簧测力计主要由几部分构成？
（3）课本图8-5的弹簧测力计的量程、分度值分别是多少？
（4）课本图8-7介绍的弹簧测力计，你见过吗？
……
活动7 阅读盒中“说明书”，回答问题并测量：
（1）弹簧测力计在使用前、测量、读数时，应该怎样做？哪些是关键？你记住了吗？
（2）将木块挂在竖直弹簧测力计的秤钩上，测出木块对弹簧测力计的拉力是多大？
（3）用弹簧测力计沿水平方向缓慢的拉动木块，木块对弹簧测力计的拉力是多大？
……
活动8 阅读课文P47，思考、回答：
（1）结合课文阅读，说说什么是弹性势能？
（2）弯曲的跳板、撑杆为什么能把运动员弹起？
……
【案例分析】
这堂课知识点较多，易上成“流水账”式的课.我在设计教学过程时，注意是以学生为主体去组织教学进程，将本课的知识点分解到8个活动中，由学生独立完成和小组合作完成：活动4、6、8由学生独立阅读课文完成，培养学生的阅读分析理解能力；活动1、2、3、5由各小组成员合作完成，培养学生的小组合作探究能力；活动7由学生阅读说明书和动手体验学会操作，培养学生的操作能力及丰富学生的生活经验.教师的主导作用体现在“变教为诱”、“变教为导”，我在本堂课中主要是通过情景将“活动”串起来，做到过渡自然，有“诱惑”性和趣味性，使学生想去体验下一个“活动”， 激发了学生学习兴趣和求知欲望，充分的发挥学生的自主能动性，取得了较好的效果；同时使“教”和“学”和谐一致，从而有效地提高课堂教学效率.
【案例反思】
1.本堂课主要运用了“小组合作学习法”
小组合作学习法，又称合作性学习，是通过教师有指导性的使用小组合作形式，使学生的交际能力和主体能动性得以充分发挥.如“活动5”中先由各小组成员合作完成探究活动的各个环节，接着各小组汇报、展示、交流各自的学习成果，充分发挥出了“小组合作学习法”的优点：①真正把课堂还给学生，学生的主体地位更为突出，在整个教学活动中形成自我设计、自我判断、自我调整，拥有高度的参与性；②促进全体学生能力的提高，开发每位学生的创造潜能，从而达到提高教学效率的目的；③在学习过程中提高学生的交际能力，为达到学习目标，学生必须人人参与，小组成员间必须相互合作、相互信任、取长补短；④有利于学生“三维”目标的均衡达成.
2.本堂课注意学生阅读能力的培养
阅读课本是学生自学的主要手段，是培养自学能力的起点，也是会学的主要途径.通过阅读课本能丰富学生的已有感知，纠正平时形成的错觉；通过阅读还可以促使我们弄清各个知识点的真正含义及它们之间的联系，明确它们在生活、生产和科技上的应用等.
3.本堂课的教学始终与生活密切联系着
物理新课程标准的一个重要理念是“从生活走向物理，从物理走向社会”.脱离生活的物理必定是枯燥乏味的，让物理教学的内容、教学的空间走进学生的生活，走向学生熟悉的环境、走进家园，不仅能提高学生的学习兴趣，充分体现知识的价值，而且能培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学探究能力.
4.本堂课为了调动学生的积极性，还特别注重了体态语言，有一份特殊的心境
评析1：敢于在中考题里，对现行教材旗帜鲜明地提出修改建议，实属难能可贵！而“能在物理学习过程中发现一些问题，有初步的提出问题的能力”、“有将自己的见解公开并与他人交流的愿望”、“敢于提出与别人不同的见解”和“不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识”等，都是课标规定的教学目标，我们物理教师应该给学生做出榜样，在这方面绵阳市的中考物理命题人，更是给我们树立了典范！
评析2：2012年新版课本p54给出图2所示的四步探究程序，是符合上述答案要求的，我们认为仍然存在不足！为了更好地引导学生自主探究，在教学中我们将图2改画为图3所示、共有6步探究程序：
①将小水杯放在溢水管口下方，向溢水杯里加满水，直到溢水管口不再向外滴水时为止；
②用“校零”的（注：这个步骤决不能遗漏！）弹簧测力计称出空小筒重为G1（注：我们认为，装水量很少的容器，应该采用量筒的“筒”字；前两步可以调换）；
③用称完筒重的空小筒替换溢水管口下的小水杯；
④用弹簧测力计称出金属块重为G（注：我们选用图5所示的“沉体”代替金属块）；
⑤将称完重力的金属块缓慢地浸没在溢水杯里水中：金属块不得碰触杯壁和杯底；而且要确保排出的水不能外溢！直到溢水管口不再向外滴水时，记录弹簧测力计的示数为F示；
⑥用弹簧测力计称出金属块排出的水和小筒的总重为G2。
通过分析上述实验数据，自然会顺利地得出阿基米德原理，可知上述中考试题答案不是完整的！此外教师还要放飞氢（或热）气球并指出：阿基米德原理亦适用于气体。
两点说明：①我们自制探究器具如图4所示：用八宝粥盒改制溢水杯、杯内上部及溢水槽内均刷上高温熔化的石蜡、能够减少内壁粘水；图中左边是用小饮料瓶改制的小筒、加上镀锌铁丝筒梁调节其总重为0.1N；图中右边是用小饮料瓶改制的小水杯；图中前边是将收集的大塑料药瓶分类：规格相同的内装不等的杂铁或砂子等、总重分别为1.4 N 和1.6N；规格不同的药瓶内装重物总重为1.5N当作“沉体”：瓶盖中心均固定一根有提环的细尼龙丝线、盖内在线结处浇注一点玻璃胶，既能固定线结，又能防止渗漏液体（以上做法便于探究：形状相同、不等重的“沉体”浸没在水中所受浮力的大小是近似相等的；而形状不同、等重的“沉体”浸没在水中所受浮力的大小几乎都是不相等的；进而能够证明：“F浮跟G物无关”！并且能够进一步推理：“F浮跟m物和ρ物无关”！此外还用大饮料瓶改制大水杯等。
②如图5所示：为了方便学生探究F浮跟V排（我们等分了“沉体”下部位）和h浸没（我们等分了线绳并打“绳结”）的关系，更便于学生实验操作，教学效果甚佳！
评析3：该中考试题除此之外，还要将“弹簧秤”改称“弹簧测力计”、和将“F1、F2、F3、F4”（其中，物理量的符号一律用斜体表示）规范为“G1、G、F示、G2”。可以拓展的内容是：分析图3中②和③的两个测量数据，还能得出“测量密度的新方案”：
ρ=m V、G=m g、F浮=G-F示=G排=ρ液V排g、V固=V排，
G（gρ固）=（G-F示）（ρ液g）。可知：
当ρ固已知时：ρ液=（G-F示）G ×ρ固；
当ρ液已知时：ρ固=G（G-F示）×ρ液。
该方案常被称为“称重法测密度”。表面上看，此方案既简单又方便。然而，由于常用的弹簧测力计的最小分度值多为0.1N（或为0.05N），这相当于：0.1N9.8Nkg≈0.0102 kg≈10.2g物质≈10ml（或≈5ml）水所受到的重力！由此可知：用此法测量物质密度产生的误差，要比使用量筒测量体积产生的误差大10倍（或5倍）以上！据此，它只是一种“想当然的运用某些物理原理”、纸上谈兵的测量方案！实测表明并没有多大实用价值。
1.关于速度概念的衔接教学
速度的概念在初中和高中教材中是有明显区别的，在初中教材中速度的大小等于物体在单位时间内通过的路程，而在高中教材中用位移与发生这个位移所用时间的比值来表示。因此，初中物理教师头脑中要有“衔接”这根“弦”，要清醒地认识到高中阶段速度是有方向的。笔者建议初中物理教师在速度概念的教学中增加这样一道练习：
小亮家离学校有900米的直线距离，有一天他去上学花了10 分钟时间到达学校，发现忘了带校牌，当即回家去取，同样花了10 分钟时间。问：小亮去学校的速度为多少？小亮从家到学校往返的速度又是多少？
显然，初中学生得到的两个答案，都是1.5m/s，而到了高中阶段两个答案是不一样的，如果初中教师在这里适当引导，完全可以避免给高中教学带来的问题。具体方法如下：
同学们，在初中阶段我们分析物体运动时，往往不考虑物体运动方向的改变，这样大家根据计算得出的最终结果是一样的。但是，希望同学们记住，到高中我们研究物体的运动时要考虑物体运动方向的改变，小亮从家到学校与从学校到家的运动轨迹是不一样的，这种区分到高中我们会进一步学习。
2.关于弹力概念的衔接教学
初中对弹力概念的教学，是按照“从生活走向物理”的理念，充分利用学生的生活经验，以观察实验为基础，使学生初步了解弹力的知识以及实际应用。而在高中教学中，是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合的方式，来揭示弹力的本质。因此，弹力内容在初、高中教学中有很大的兼容空间。
在初中教材中，先让学生做一些小实验，感受物体对手有力的作用，再介绍弹性、塑性、弹性限度，然后提出弹力的概念。这是一种表象描述，没有重点分析它的三要素，这样学生对弹力的认识就是模糊的，就不能按课标要求用示意图分析弹力。因此，我们应该在初中物理课标的框架内，突破物理教材的束缚，对教材进行重组和深加工，为学生将来学习高中物理的弹力概念做好知识铺垫。
3.关于摩擦力方向的衔接教学
在初中教材中，对摩擦力方向的描述是：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。相应的高中教材的描述是：静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。初中课程标准中对摩擦力的教学建议是：可提静摩擦力，也可不提静摩擦力。可见初中课程标准和教材给我们的实际教学留下了很大的创造空间。
初中物理教师在摩擦力方向的教学中，虽然不应该把重点放在“相对运动趋势”和“相对运动”的解释上，但是要为“相对”二字做好准备，为衔接高中阶段的学习做好铺垫，避免初高中知识脱节，让学生能够感到初中的知识对高中知识的进一步学习“有用”。为此，笔者建议初中物理教师在摩擦力方向的教学中增设这样一个问题：
在水平传送带上有一个物体，当物体随传送带一起匀速运动时，物体受到的摩擦力的方向如何？当物体随传送带一起加速运动时，物体受到的摩擦力的方向又如何？
显然，学生用“平衡”的知识能顺利解决第一问，而第二问体现了初高中知识的衔接教学，必定有部分学生理解不了。教师在此不必作过度的解释，但可以这样提问：难道在这里物体所受摩擦力的方向与物体运动方向相反吗？给学生一个悬念。同时告诉他们如果遇到上面所提到的第二个问题，物体随传送带一起加速运动时，两个物体之间存在相对滑动的趋势或相对滑动的话，对摩擦力方向的描述要进一步加深，关于这个问题，同学们到高中后还要继续学习。
物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验是物理课程与教学的重要组成部分，是发现物理规律，验证物理定律，帮助学生理解物理知识和过程的重要手段。应把物理实验提高到与科学内容同等重要的地位。下面结合几例谈谈个人对学生实验能力考查方法的一些认识。
一、拓展教材实验，考查学生分析改进实验方案的能力
示例：在测量大气压的实验中，某同学将玻璃板放在桌子上，用吸盘贴在玻璃板上面，用弹簧测力计将吸盘缓慢向上拉，直到吸盘脱离板面。问：某同学做实验时发现弹簧测力计的量程都太小，不能测出吸盘脱离板面时的拉力，请你选择其他器材与这只弹簧测力计组合，测出吸盘脱离板时的拉力，要求写出用到的器材和方法。
反思：题中实验源于教材，是《大气压》内容教学的一个重点。教材所提供的实验方案是一种极为理想的情况，然而在实际操作中会因吸盘面积较大，而弹簧测力计的量程太小无法测出拉力，给实验增添了一定难度。如何改进实验方案？这是对学生综合运用所学物理知识解决实际问题的能力的考验，更为激发学生创新意识提供了良好的契机，是完成教学目标的精髓。
二、由单一重实验基础知识向重视实验知识与技能、过程与方法的全面考查转化
示例：小明想验证“用滚动代替滑动能减小摩擦”的正确性，利用以下一些器材：质量相等带钩的木块A和木块B、弹簧测力计、砝码、棉布、圆柱体铅笔若干来进行实验探究，以完成以下填空：
实验步骤：把木块A放在水平桌面上，用弹簧测力计___拉动木块，记下弹簧测力计的示数F1，根据___知识，可知F1的大小等于木块受到的摩擦力；把____放在水平桌面，将___放在其上方，用步骤一的方法拉动木块，记下弹簧测力计的示数F2。
实验分析：当满足____的条件时，上述结论是正确的。
反思：研究影响滑动摩擦力大小的因素是教材中一个重点实验，本题在该实验基础上进行拓展──验证用滚动代替滑动能减小摩擦的正确性。题中仅以五个填空全面考查了学生对实验原理的理解、实验器材的选择、实验方案设计及实验结论分析等内容，是知识与技能、过程与方法的全面兼顾。
三、运用科学原理评估分析实验方案
示例：为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是：3节干电池串联作电源、两个标为2.5V字样的小灯炮、一只电流表、一个开关、导线若干。他的实验设想是：首先将实验器材连成图所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与支路的电流的关系。请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些不足，并提出相应的改进意见。
反思：探究并联电路中干路电流与支路电流关系是学生亲手做过的一个实验，试题巧妙设置易被学生忽视的几个不合理因素，以评估方式考查学生对实验的理解程度。实验评估是对学生能力的较高要求，它要求学生对实验有一个整体上把握，如实验原理、器材、步骤、结论分析等，同时它也要求学生透彻理解实验的每个细节，如器材优化、步骤顺序、物理学方法等。
四、巧设实验故障，考查学生灵活运用物理仪器排除简单实验故障的能力
示例：在测定小灯泡额定功率的实验中，所用小灯泡上标有“3.8V”的字样，它的电阻约10R。小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，于是小刚提出以下猜想：A、可能是灯丝断了；B、可能是小灯泡短路；C、可能是变阻器开路。
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。
反思：在电学实验中，灯泡不亮、电流表和电压表的示数异常是经常遇到的情况，然而不少学生对类似情况表现出束手无策，其主要原因不外乎有三个方面：一是学生动手实验技能差，不敢动手甚至不会动手；二是对实验仪器的作用和性能认识不够，不能正确使用测量器材进行测量；三是对实验涉及相关的物理学知识掌握比较欠缺，动手操作只是胡乱应付，不知其所然。排除简单实验故障是学生综合实验能力的表现，加强这方面内容考查有助于学生掌握基本实验仪器的使用，培养动手能力。
五、联系生活实例进行探究，全面考查学生实验能力的综合运用
示例：冬天，小星新买了一双尼龙袜和一双棉袜，他发现穿棉袜比穿尼龙袜暖和，那么棉袜与尼龙袜相比，主要是什么物理特性不相同呢？
1.请你做出猜想。
【关键词】弹力 速度 突变 支架问题
【中图分类号】G427 【文献标识码】A 【文章编号】
维果斯基的“最近发展区理论”，认为学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平，另一种是学生可能的发展水平。两者之间的差距就是最近发展区。高中物理知识由于对抽象思维能力要求较高，设计支架问题，可以帮助学生顺利穿越“最近发展区”以达到潜在的发展水平。所谓支架问题是指教师在引导教学过程中设定的一些问题，这些问题能够帮助学生掌握建构和内化所学的知识技能，从而使他们进行更高水平的认识活动。下面通过弹力突变的案例分析，谈谈如何设定支架问题，实现此类问题的有效突破。
【案例一】如图1，质量相同的木块A和B之间连着一轻质弹簧，木块A用细绳挂在天花板上，开始时，全部处于静止状态。当将细绳OA突然剪断时，A、B两木块的加速度各为多大？
设计支架问题：
？审题时，有哪些关键词，意味着什么？设定这一问题，目的是培养学生认真审题的习惯。只有先明确题意，才可能有正确的解题方向。其中，“轻质弹簧”意味着只计其弹力，不计其重力；“静止”意味着A、B处于平衡状态，所受合力为零；“细绳OA突然剪断”意味着细绳OA对A的拉力为零。
？要求加速度，有哪些方法？可行不可行？加速度在动力学中是联系力和运动的桥梁，从运动学角度看，只已知一个剪断的瞬间，还没有足够的条件利用运动学方法求解。那么从力学角度看，只能通过先画受力分析图，确定其合力，再结合牛顿第二定律求解。解题方法不是直接给予学生，而是通过问题的形式，让学生经历一次深刻地辨析，才能更好地理解方法本身。
？剪断细绳瞬间，分别对A、B受力分析，哪些力突变了，哪些力未变？对于A而言，细绳对它的拉力消失了，但是重力未变，弹簧对它的弹力不确定；对于B而言，重力未变，弹簧对它的弹力也不确定。
到这里，学生的思维会中断，不知道弹簧上的弹力怎么变化。此时需要设定下一个支架问题，帮助学生穿越知识上的最近发展区。
④弹力的产生条件是什么？弹簧上的弹力与细绳上的弹力从形变量的大小来看有何不同？设定该问题，目的是引导学生从弹性形变这一切入点理解弹力的产生机制。弹簧上的形变明显，而细绳形变非常微小，可近似认为是刚性绳。
⑤在剪断细绳的一瞬间，弹簧要恢复原状来得及吗，而细绳呢？经过上面相关问题的思考，学生自然就理解了，弹簧上的弹力由于形变明显不能在瞬间恢复原状，而保持着剪断之前的弹力大小和方向不变。而细绳由于形变非常微小，能够在瞬间改变弹力。
⑥接下来该怎么分析弹簧上弹力的大小方向？由于弹簧上的弹力不突变，故通过分析剪断之前A、B的受力情况，可知弹力的大小和方向。对B而言，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，由二力平衡可得，NAB=mg；对于A而言，受到弹簧对它竖直向下的弹力NBA=mg。
剪断瞬间，对B而言，仍然受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，不变化，合力为零，故aB=0；对A而言，受到竖直向下的重力和竖直向下的弹力，合力为2mg，故aA=2g。
⑦小结解题要点？知道弹簧弹力不突变，刚性绳弹力突变；确定突变后弹簧弹力的大小和方向，要根据突变前物体的受力情况来定。
⑧本题中，若将A、B间的轻质弹簧换成细绳，请尝试分析将细绳OA突然剪断时，A、B两木块的加速度各为多大？通过支架（教师的帮助）把管理学习的任务逐渐由教师转移给学生，最后撤去支架。第（8）问就是撤除支架，让学生独立思考并得出结论，这样学生的思维才能得到进一步的发展，学到的知识才能得到更深刻的理解。
剪断瞬间，A、B间的弹力消失。对B而言，只受到竖直向下的重力，故aB=g；对A而言，只受到竖直向下的重力，故aA=g。
【案例二】如图2，一轻弹簧和一细绳共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细绳是水平的，弹簧与竖直方向的夹角是θ。若突然剪断细绳，则在刚剪断的瞬间，弹簧上拉力的大小是 ；小球加速度的大小是 ，方向与竖直方向等于 。
设计支架问题：
？对谁受力分析？剪断前受力情况如何？求出
此时弹簧上的弹力和细绳的拉力大小？
对小球受力分析，如图3
在水平方向：Fsinθ=T
在竖直方向：Fcosθ=mg
解得：F=mg/cosθ T=mgtanθ
？剪断之后哪些力突变，哪些力不变化？此时物体所受合力是多少？此时T’=0，F与G不突变，其合力与T等大反向，故F合=mgtanθ，即a=gtanθ，方向水平向右。
？本题中，若将轻弹簧换成细绳，请尝试分析将水平细绳剪断时小球的加速度？ 对小球受力分析，当剪断细绳后，OA的弹力消失，OB上的弹力发生突变，小球由静止开始沿圆弧做圆周运动。此时将重力沿绳方向和垂直于绳方向分解。由于初速度为零，故向心加速度为零；物体只有切向加速度a=mgsin θ/m=gsin θ，方向垂直于绳向下。
总之，在我们平时的课堂教学中巧妙地设置支架问题，不仅能激发出学生的探究欲，形成对知识的完善、系统的认知，还能使学生体验到物理学习的成功，增强了学生学习物理的乐趣并能培养出学生的创造性。
【参考文献】
[1]陈奇，刘儒德.当代教育心理学[M]
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关键词：教学情境；误区；对策
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）2（S）-0009-3
教学情境是指在课堂教学过程中，教师根据教学内容与教学目标、学生的认知水平和心理特征以及客观现实条件所创设的一种引起学生的情感和心理上反应的、对学生的意义建构起帮助和促进作用的氛围和环境。利用创设情境实施教学的理念古而有之，孔子说：“不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅反，则不复也。”孔子的这段话，在肯定启发作用的情况下，尤其强调启发前学生进入学习情境的重要性。国外也有不少教育家在教学理论与实践中留下了对教学情境的思考，著名教育家苏霍姆林斯基说过：“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦。”
物理学的概念、规律是人们在大量观察和实验的基础上，经过反复的科学抽象而形成的。具有很强的抽象性和逻辑性，这给学习者带来了较大困难，不少学生会因而产生畏惧心理。所以教师尤其应该创设教学情境，营造良好的学习氛围，激发学生学习的兴趣，让学生在富有活力和创意的课堂上自主学习和探究，逐渐消除对物理学科的恐惧感，进而喜欢上物理学科。然而在实践中，许多教师对课堂教学情境创设的意义还不能正确理解，把它仅仅看作是提高教学效率的一种手段，而忽略了它作为教学的有机组成因素，具有引导学生经历学习过程和发展学生物理素养的重要作用。一些教师在课堂教学情境创设中出现了摆花架子，产生了为情境而创设情境的误区。尽管花费了很多时间和精力，效果却并不理想，甚至适得其反，严重阻碍了学生的思维发展。
1 创设物理教学情境偏离教学目标
案例一：《重力基本相互作用》教学片断。
某教师在讲授《重力基本相互作用》中“力”的概念时采用“神六”着陆的情境引入：“反推发动机在飞船距离地面1米的时候。精确点火！两分钟后，返回舱的速度由8米/秒迅速下降到1米/秒……这一刻，距他们离开大地4天又19个多小时，他们的总行程为325万余公里”。这段报道篇幅很长。就在学生还沉浸在兴奋中时，教师突然提问学生，报道内容中哪些量是矢量？哪些量是标量？面对教师的突然发问，大部分学生一脸茫然。教师不得不重复这段长长的“报道”，并在黑板上写下相关物理量的数据。在教师不断的提示下，学生总算回答出了教师想要的答案，教师这才过渡到今天要学的矢量――力。
在物理课堂教学中，利用学生感兴趣的时事素材创设情境来引入课题非常常见。本节课中，教师通过“神六”发射的这个情境热点引入课题，应该说动了不少脑筋，较好地落实了新课改的三维目标。一方面，这段时事报道可以激发学生的学习兴趣和爱国热情；另一方面。这段报道中正好包含了教师想要引出课题的物理量，教师想当然地认为能顺利导入课题。然而就这个情境用在这节课来看，实际效果并不理想。究其原因，是教师对于情境创设的目的性不够明确，过分追求形式上的“潮”和“花哨”，情境中出现了太多与学习目标无关的干扰信息，导致学生的学习注意力和兴趣被转移。本案例中，教师教学情境的创设偏离了教学目标。教师预设的焦点与学生关注的焦点出现了偏差。学生感兴趣的是“神六”发射所带来的喜悦和自豪。以至于长时间流连，教师所期望的速度、时间、路程等物理量反而不是他们关注的焦点，从而导致案例中出现的一幕。所以在教学情境的创设中，教师要关注学生的兴趣焦点，为他们量身定制。由于本堂课大部分内容学生在初中阶段已涉及。教师完全可以以问题情境的方式直接引入，譬如，“大家在初中阶段已经学习过力的相关知识，请大家谈谈你对力的看法”，问题既简洁又带有一定的开放性，既考查了学生的知识掌握情况又训练了学生的思维。
课堂教学是一种有目的、讲求效益的活动，情境创设的指向性和有效性是教学情境的生命。因此，教师在实际教学中，不仅要想方设法创设教学情境，更要让创设的情境紧紧围绕教学目标展开，并为实现教学目标服务。那些无病呻吟，为了情境而创设的情境，不仅浪费了大量的时间、精力，还可能让本来明确的教学目标和教学重心发生偏移，反而会给人留下东施效颦之感，这样的情境我们不要也罢。我们强调教学情境创设的重要性，但这样并不是说每堂课都要套上“创设情境”的帽子，披上“创设情境”的外衣，如果过于死板，反而会带来负面的效果。所以一切还是要顺其自然为好，需要情境的就创设，不需要情境的就不多此一举，只有这样才能真正保证教学的高效进行。我们追求一个“求真”的教学情境，更呼唤“求简”、“求效”的教学情境。
2 创设物理教学情境偏离学生的实际水平
案例二：《抛体运动的规律》教学片断。
某教师在引入《抛体运动的规律》时，请学生想象热播连续剧《我的兄弟叫顺溜》中的片段，王宝强饰演的顺溜扣动扳机后，子弹从狙击步枪水平射出后的运动轨迹。出乎教师意料的是学生回答子弹从枪管射出后的运动轨迹是直线，在几次提示无效的情况下，教师最后只好自己用手比划子弹水平射出枪管后运动的平抛轨迹，尴尬地导入新课。
这位教师利用热剧中精彩片段作为平抛运动的引入，原以为能利用该情境激发学生的兴趣，非常自然地导入课题，然而事与愿违，学生并没有按教师预设的方向进行。究其原因，是教师“以己度人”，没有“换位思考”地站在学生的角度思考问题。由于成年人与孩子之间存在着阅历经验、认识水平和知识能力等诸多差异，在思考问题时，自然也存在着很大的差别。教师用自己的思维方式想当然地认为学生能够轻松答出子弹射出后的平抛轨迹，然而学生受自身日常生活知识的影响，没能将子弹的运动轨迹跟平抛运动轨迹联系起来，没有达到预设的效果。教育心理学认为，学生学习的内在要求需要在外部因素（如教师的引导、创设的情境）的引发下才能有效地发生，教师可以通过演示实验来使学生在头脑中建立有利于认知过程的物理境界，但是在学生没有建立新的认知结构之前，创设的情境应该特征明显。所以本案例中，为了让学生形成鲜明的感性认识。教师完全可以用射程较小的玩具水枪或者直接用手平抛一个小球来演示，条件许可的话还可以用频闪相机将它们的轨迹拍下来，实物投影给学生看，效果会更好。
“最近发展区”理论告诉我们，教学情境的创设要与学生的智力和知识水平相适应，过易的问题学生不感兴趣，过难的问题又会让学生感到畏惧。只有在学生的“最近发展区”提出问题，才能促进学生最大限度地调动相关旧知识来积极思考、探究，找到新知识的“生长点”，从而实现学生从“现有水平”向“未来的发展水平”的迁移。所以教师在设计教学情境时，除了充分把握教学内容外，还要对学生的认知心理和认知结构进行详细分析，细细揣摩学生喜欢学什么？喜欢怎样学？在学习中会遇到哪些困难？怎样的学习才有利于激发学习兴趣？怎样的实践才有利于学生素养的发展？……从学生的需要出发，从学生学习的规律出发，在此基础上，再去努力寻找学习内容与学生认知规律的结合点，用最符合学生认知心理的外部刺激去促进他们对新知识的同化和顺应，从而完成新意义的建构。
3 创设物理教学情境脱离生活实际
案例三：《力的分解》教学片断。
某教师在讲授《力的分解》时，例举了一个题目，如图1，质量为m的物体被三角形支架ABC在B点通过细绳悬挂而处于静止状态，4B杆保持水平，BC杆与竖直方向成α角，试求AB杆、BC杆所受弹力的大小和方向。为了帮助学生确定AB杆、BC杆中弹力的方向，该教师还特意制作了实物模型，现场演示。然而许多学生看过演示实验后仍旧无法确定AB杆、BC杆中弹力的方向。导致课堂教学的一度冷场，最后教师只能自圆其说，草草收场。
力的分解、轻杆弹力方向的确定都是本章教学的重点、难点，学生的思维障碍就是如何确定两根轻杆弹力的方向。由于轻杆弹力的方向不一定沿着杆子方向，这位教师通过自制模型试图帮助学生突破难点，遗憾的是最终失败了。我们知道力的分解一般是根据力的实际作用效果来分解的，首先必须确定力的实际作用效果，然后运用平行四边形定则进行分解。这位教师失败的原因是自制的模型很难使学生看出细绳拉力实际作用的效果，学生自然无法下手。本案例中，为了帮助学生理解细绳拉力产生的两个作用效果（一是拉伸AB杆，二是压缩BC杆），教师完全可以让学生亲自体验。教师可以叫学生们站起来，让同桌学生的手臂叉腰，要求手的后臂保持水平：另一个学生在其肘关节处施加一竖直向下的拉力。接下来，同桌学生互换重复上述动作。学生在这种轻松愉快的生活情境中，通过亲自体验、感受后臂和前臂所受力作用的效果。然后通过类比，学生就能深刻理解案例中细绳拉力产生的两个作用效果，问题迎刃而解。由此可见，通过创设合理的生活情境，建立形象的物理模型，让学生感同身受，可疏通学生的思维障碍，突破教学难点，使学生牢固掌握物理规律，从而提高课堂教学效果。
陶行知先生的“生活即教育”理论给我们高中物理教学的启示是：高中物理教学要面向生活，要反映生活的内容，这无疑是与当前高中物理课程改革所倡导的理念相一致的。我们要学会从生活中发现、探索知识，一边学习一边应用，做到真正的知行合一。高中物理应该接近学生的生活，激发学生的兴趣，引导学生在生活中学习物理，不断探索、揭示生活中的物理现象和规律，并运用于实际生活中，培养学生终身探索物理奥秘的乐趣。
教学情境是一种特殊的教学环境，它是提高学生学习积极性的重要手段，教师在物理教学情境的创设中必须讲究实效，避免进入为情境而创设情境的误区。
参考文献：
一、有效教学的基础是学生积极参与学习过程
所谓有效教学，是指教师遵循教学活动的客观规律，以尽少的时间、精力和物力投入，实现教学目标和学生的个性培养与全面发展，取得尽可能多的教学效果。
学生参与包括行为参与、认知参与和情感参与三个方面。学生的行为参与程度和认知参与、情感参与程度成正比。苏霍姆林斯基在《给教师的建议》中曾经说过：一个教师不能无视学生的情感生活，因为那是学习中的主动性和创造性的源泉。苏联著名教育学家巴班斯基也认为：只有在师生积极的相互作用中，才能产生作为一个完整现象的教学过程。物理学习，是学生个体智力活动与教师课堂物理教学的有效结合的过程。每个人的学习都是在一定的情绪状态下进行的，一个人的心情是轻松、愉快的，还是紧张、焦虑的，必然会影响到他的学习效果。所以，教师要千方百计，使课堂中学生始终处于一种饱满的学习情绪中。
二、有效教学的核心是教学设计有利于学生积极参与
我们在高三的物理复习教学中能经常发现这一现象，当老师提出一些创设性的问题时，学生精神振奋，精力集中地思考问题。这就反映了学生需要通过“问题”来复习的迫切要求。“问题”是高三物理教学的心脏，把“问题”作为教学的出发点，顺应学生的心理需要，理所当然地成为高三物理教师的不二选择。
以问题为中心教学，有很多的呈现方式。在高三的物理复习教学中，较好的呈现方式是以学案为载体，实现问题教学。学案是教师根据学生实际自己编写的材料，是学生真正需要的东西，教师不需要在学生已经懂了的问题上花时间，不需要在大多数学生自己能解决的问题上花时间，不需要在毫无意义的板书上花时间，从而有的放矢，切实提高了课堂教学效率。
每份学案包括考点阐述、要点回顾、典题精选、课后训练四个方面。这四点要有机结合，不同类型的课侧重点不同。学案是教师为指导学生学习编写的讲义，不是教师教案的浓缩，为达到最佳的课堂教学效果，其设计时应遵循最核心的原则是问题化原则，即将知识点、能力点转变为系列问题，通过对知识点的设疑（以问题形式设计成题组）、质疑、释疑、激思，激发学生的参与意识，培养学生的能力品质和创新素质。问题的设置可以是文字性的，也可以是计算性的。例如在复习《万有引力》一章时，就可以设计成如下问题式学案：
(1)开普勒发现的行星运动三定律的内容是什么？有什么重要意义？他的科学态度和方法对你有什么启示？
(2)教科书只讲了怎样从行星的圆形轨道得出万有引力定律，请你掌握这个推导的过程，推导过程中用到哪些力学知识和数学方法，与开普勒定律有什么关系？
(3)“月－地”检验的基本思路是怎样的？
(4)卡文迪许实验有什么重要意义？这个实验设计的思路有什么巧妙之处？
(5)估算天体的质量和密度需要建立怎样的模型？需要知道哪些物理量？一带有发射器的宇航员到了一颗小行星的表面上，如何来测得小行星的密度、分析小行星的物质组成？
(6)请说出三个宇宙速度的大小及含义，并推导第一宇宙速度。
(7)第一宇宙速度是卫星绕地球沿圆形轨道运行的最大速度吗？这是否意味着高度越大的卫星发射越容易呢？第一宇宙速度是发射的最大速度吗？请你用学过的知识分析说明。
(8)试谈月球引力与海洋潮汐的关系。
(9)通过资料查找，请说明人造卫星的种类及应用，谈谈我国在航天技术的发展趋势。
(10)请介绍什么叫行星、恒星、星系、宇宙和黑洞？现代宇宙学中一种较为成熟的理论宇宙大爆炸理论认为宇宙的过去、现在、将来是怎样的？
另外，在编写学案时应该将难易不一、杂乱无序的复习内容处理成有序的、阶梯性的、符合每阶层学生认知规律的学习方案，从而全面提高课堂教学的有效性。
三、有效教学的保障是教师注重及时反馈
控制论的创始人维纳说：“任何有效行为必须有某种反馈过程来提供信息，看是否达到预定目标”。学科教学是一个全面而系统的过程，只有每个环节（课前、课中、课后）都有适当的教学信息反馈，教师才能有效实施教学，达到预定教学目标。
教师提取反馈信息的途径是多方面的，如提问答疑、作业评改、检测考试、实验操作等。善于提取反馈信息，是整个教学过程中重要的一环，是提高教学质量的保障。对于学生来说，学习过程中的信息反馈可以强化正确，改正错误，找出差距，促进努力；对于教师来说，教学过程中的信息反馈可以掌握教学情况，改进教学方法，找出差距从而因材施教。在高三物理复习教学中，教师要根据学生的听课情绪，回答问题、实验及练习的情况，观察了解学生的学习实际与教学目标之间的差距，适当调整讲课的深度、广度、速度，控制教学过程，提高教学质量。
1.利用习题“变式”，进行信息的深化处理
在具体教学中，以问题开路，然后引导学生对问题进行分析、讨论、研究和解答。教师借题发挥，提出新的情景，使学生积极主动地探索研究，在解答问题的过程中巩固所学的知识，发现规律性的东西。当然，也可以是在作业评讲时，进行变式教学。例如：在《曲线运动》一章的复习中，就可以编排如下习题：
如图1所示，一摆长为l的单摆，摆球质量为m，要使摆球能在竖直平面内做完整的圆周运动，那么摆球在最低点的速度v0至少为多大？
变式讨论（1）：如果把原题中的绳去掉而改为与轨道相同的一个圆环如图2，使小球沿环内侧做圆周运动。那么摆球在最低点的速度v0至少为多大？
变式讨论（2）：如果在原题的基础上，使小球带正电荷q，空间加竖直向下的匀强电场E，小球在最高点速度最小且不脱离轨道，那么摆球在最低点的速度v0至少为多大？
变式讨论（3）：如果把原题中的绳换成细杆。那么摆球在最低点的速度v0至少为多大？
变式讨论（4）：如果将原题中的细绳去掉，而在竖直面内置一圆管如图3，使小球在圆管内做圆周运动。或者在竖直面内置一穿有小球的光滑环如图4，使小球沿环做圆周运动。求小球在最低点的速度v0至少为多大？
这样，题目才能起到使学生在反思中巩固、深化、提高，使他们的知识由点到面，由面到体，形成合理的知识结构的作用。通过变式、逆向和综合训练来强本固基，发展思维能力，提高复习效率。
2.“一题多解”，进行信息比较选择
对同一个题目，有的解法思路直观或方法比较熟练，但过程比较繁杂；有的解法直接，思路独特，但要求学生有较高的综合能力。学生在学习物理过程中，产生某些失误或理解偏差，虽然教师给予讲评、指导，但往往难以奏效。这就需要让学生自己在偏差的思路上“碰一碰南墙”，切身感受一下比较一下不同方法的难易程度，让学生自己去判断选择最好的解题思路。这种先练后评，延时反馈，也是一种有效的教学方法。
例题：某消防队员自身重力为G，从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m。试求消防队员在着地过程中地面对他双脚的平均作用力。
解法1：应用牛顿第二定律和匀变速运动公式解题：根据下落的高度2m、0.5m，前后连接速度相同，首末速度都为零，能求得先后加速度：，根据受力分析得平均支持力的大小为F=5G。
解法2：根据动能定理解题：整个过程中消防队员动能增量为零，所以，代入m，m，得平均支持力的大小为F=5G。显然这种方法是最简捷的。
解法3：根据动量定理解题：整个过程中消防队员受合冲量为零。根据前后匀变速直线运动的平均速度相等，前后位移（高度）关系为4∶1，得前后过程中时间关系是t1 = 4t2，所以根据动量定理，有，得平均支持力的大小为F=5G。这种方法同样是比较简捷的。
解法4：同样用速度图线解题：根据题意，作速度图线如图5所示，因三角形Ⅰ和Ⅱ面积关系为4∶1，所以对应时间也为4∶1，又因速度变化量相等，所以前后加速度大小之比为1∶4，从而得受合力之比为1∶4，得平均支持力的大小为F=5G。
如果一个学生能用几种方法解题，说明他已题意明确，物理概念和物理规律应用自如，对物理知识已逐渐形成知识的网络。学生掌握这个网络后，在解释物理现象和解题时，可以用不同的路径来解决和反馈验证结论的正确性，提高了解题的可靠性。同时通过这个知识网络，加深了对物理知识的理解，使学生由对表面现象的机械识记升华到对物理规律本质的解释和理解。这对提高学生学习物理的信心和积极性，做到举一反三、触类旁通有特别的效果。一个老师能让学生掌握这个知识网络，是物理教学实践的成功。
3.利用易错题，进行信息的预控处理
学生获得的信息有可能出现差错，而又未在作业上表现出现差错时，教师发出控制信息，防止即将发生的差错。在教学活动中，教师要做一个有心人，经常记摘、分析学生常犯的错误，积累、总结自己的教学经验，以前车之鉴告戒学生，打预防针，增强学生免疫力。
实例：柔软细绳的弹力方向总是沿着细绳，而硬棒的弹力方向却不一定沿着硬棒。这是不少学生容易混淆，经常搞错的。为了澄清认识，预防错误的产生，在学习弹力概念以后，根据平时积累的资料，编拟下列这道题组，通过学生练习、教师评改，强化学生对弹力方向的认识。
右图中小球的小球质量m=0.5kg,θ=30º。图（a）中的小球用均匀的细硬棒AB连接，并固定于墙上，处于静止状态；图（b）中小球用均匀的细硬棒连接，并固定在小车上，小车的水平加速度a=g。在这两种情况下，求AB棒的弹力方向。
解：图（a）中小球受重力和弹力作用而静止。由两力平衡条件可知：AB棒的弹力N=mg=4.9牛顿，方向竖直向上（如下图a）所示。由此可见弹力的方向并不沿着硬棒。
图（b）中小球所受的重力G和弹力N的合力产生加速度，设弹力方向与竖直方向夹角为θ′，则：tgθ′=a/g=1
θ′=45º N= mg/cosθ′=mg=6.9(牛顿)
苏科版八年级物理《浮力》是初中物理教学中的难点，它涉及的知识范围比较广（如：液体的压强、液体的密度等），应用性比较强.学生对浮力的有些认识是错误的，如，认为沉在水底的物体不受浮力等.教学设计力图使学生比较轻松地去认识浮力，去理解浮力，因此从日常生活中的一些现象入手，引起学生对浮力知识的兴趣，再引导学生进入对有关浮力现象的分析，自然地进入浮力知识的研究与学习.立足于实验的基础，通过实验与讨论，认清有关浮力的正确概念，得出阿基米德原理.
【课标要求】
通过实验探究，认识浮力.经历影响浮力大小因素的探究过程.知道阿基米德原理.
【教学目标】
一、知识与技能
1.通过实验探究，认识浮力.知道一切物体在液体或气体中都受浮力.
2.会用弹簧测力计测浮力，了解影响浮力大小的因素.
3.经历探究浮力大小的过程.通过实验得出阿基米德原理.
二、过程与方法
1.经历探究下沉的物体是否受到浮力和探究浮力大小的过程，进一步培养学生分析实验现象、数据，概括抽象结论和从多方面检验、论证实验结论的能力.
2.懂得实验是探究物理知识，验证科学原理的方法.
三、情感态度与价值观
1.通过研讨与实验提高观察自然现象，探究物理知识的兴趣.
2.体会浮力的多样性与阿基米德原理普遍性之间的统一联系，感悟自然的和谐之美.
【教学重点、难点和疑点】
重点：浮力的概念以及阿基米德原理.
难点：阿基米德原理.
疑点：影响浮力大小的因素.
【教学准备】
弹簧测力计、水、烧杯、溢水杯、乒乓球、量筒、细线、小石块、体积相同的铜块和铝块、盐、酒精、橡皮泥、木块、多媒体课件及设备.
【课时安排】 1课时
【教学实施过程】
一、创设情境，激发兴趣
观看视频：打捞沉船“南海一号”视频资料.
师：看了这组资料，你是否知道巨大的沉船为什么能打捞出水？大家猜想这里面可能蕴含着什么知识呢？
观察:教材P91图10-27.
思考：（a）气球为什么能腾空而起?
（b）舰艇为什么能浮在海面上？
（c）乒乓球为什么能从水中升起？
(d)人为什么能浮在死海海面上？
体验: 将一个乒乓球放进一个很深的量筒中.
师：谁有办法不把量筒倒过来，就能把乒乓球取出？
通过上面一系列的活动，你想到了什么？
二、观察实验，引入新课
演示：用细线拴住石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数表示石块的重力.此时教师用手向上托一下石块.
师：弹簧测力计的示数如何变化？
生：“减少”.
师：减少的原因是什么？
生：石块受到手对它向上托（支持）的力.
演示：若把挂在弹簧测力计上石块放入水中，学生观察弹簧秤的示数有何变化？
生：（观察后回答） “减少”.
讨论：石块受到了水向上托的力，这个托的力也就是水对石块的浮力，所以在水中的物体要受到水的浮力.
板书课题：10.4 浮力
师：什么叫浮力呢？请大家讨论后概括.
1.定义：浸在液体中或气体里的物体受到液体或气体向上的托力，这个力称为浮力.（板书）
师：除了课本上图10-27所举的例子外，同学们还能举出哪些例子说明物体受到浮力的作用？
生：升入空中的飞艇、漂在水面上的木块、水中游动的鱼等.
活动：10.1 下沉的物体是否受到浮力的作用
【猜一猜】
师：那能否猜测一下，下沉的物体是否也受到浮力的作用呢？你能找出怎样的经验来支持你的猜想？
生：会，比如潜浮在水中的潜艇.
【设计与实验】
师：根据桌面上现有的实验器材（一个弹簧测力计、一杯水、细线、石块或金属块），你能验证出吗？同学之间可以相互讨论一下，也可以用自己手中的器材亲自动手试验一下.（学生动手）
师：试一试，你观察到什么现象？这些现象能说明什么问题？
生：下沉的物体也受到浮力的作用.
可见一切浸在液体中的物体都会受到液体对它向上的浮力.（板书）
师：为什么根据这样的现象就能说明下沉的物体受到浮力呢？在刚才的实验中，还有没有新的发现？能具体说说你的想法吗？
（让学生对物体进行受力分析，说出分析过程）教师可以让学生重新实验加以验证.
2.浮力的大小：F浮=G-F（板书）
师：（启发）通过上面的实验，我们找到了一种用弹簧测力计测量浮力大小的方法，称重法.而且不难得出浮力的方向是竖直向上的.（板书）
活动：10.2探究影响浮力大小的因素
师：我们已知道浮力有大小，也掌握了浮力的计算方法——称重法.那么浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢？（引导学生猜想）
【猜一猜】
师：浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢？你是根据什么经验提出猜想的？
学生自主猜测可能的因素：物体的密度（重力）、物体的形状、浸入液体的密度、浸入液体的深度、排开液体的体积、排开的液体重等.
【实验与探究】
师：同学们的猜想都有自己的道理，这些因素是否都会影响浮力的大小呢？我们还需要通过实验的方法加以验证， 请同学们分组讨论、设计可行的验证方案：
第一大组验证实验1：请设计一个检验浮力与物体的密度（物体的重）是否有关的实验.
第二大组验证实验2：请设计一个检验浮力与物体的形状是否有关的实验.
第三大组验证实验3：请设计一个检验浮力与液体的密度是否有关的实验.
第四大组验证实验4：请设计检验浮力与浸没的液体深度是否有关的实验.
第五大组验证实验5：检验浮力与浸入液体的体积（或排开的液体体积） 是否有关的实验.
做完实验后把合作探究过程和分析课题的结果向全班汇报，并与其它各小组合作交流，总结判断：影响浮力大小的因素（投影实验报告）.
【分析与归纳】
（1）验证实验1：取相同体积的铜块、铝块，使其全部没入水中，用弹簧测力计分别测出浮力.由于二者的密度（物体的重）不同，但浮力相同，故判断：浮力与物体的密度（物体的重）无关.
（2）验证实验2：把同一块橡皮泥捏成几种不同形状，分别用弹簧测力计测其浮力.由于形状不同，但浮力相同，故判断：浮力与物体的形状无关.
（3）验证实验3：把同一小石块浸没在不同液体（水、酒精、盐水）中，用弹簧测力计测其浮力.由于浸没的液体密度不同，浮力也不同，故判断：浮力与液体密度有关.
（4）验证实验4：把小石块浸没小桶的水中，用弹簧测力计测其浮力.继续增大深度，发现弹簧测力计的示数不变，证明浮力与浸没的深度无关.
（5）验证实验5：把小石块逐渐浸入水中，用弹簧测力计测其浮力.由于浸入液体的体积（或说排开的液体体积V排）不同，浮力也不相同，故判断：浮力与浸入液体的体积（或说排开的液体体积V排）有关.
师：通过我们刚才的合作验证，讨论分析判断，认识到浮力的大小与物体的密度、重力、形状和物体浸没液体的深度均无关，而与液体的密度和物体排开的液体体积有关.
【得出结论】
浸在液体中的物体受到浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关，而与物体的形状，物体的密度，物体浸没在液体的深度无关.（板书）
活动：10.3探究浮力的大小
【提出问题】
浮力与物体排开液体的重力之间是否存在着确定的数量关系呢？
【实验设计】
按照教材P93图10-30所示进行实验，只要测出浮力的大小和物体排开液体的重力，就可以得到验证了.（学生动手）
【收集证据】
（1） 用弹簧测力计测出金属块的重力G物.
（2） 用弹簧测力计测出空桶的重力G桶.
（3） 在溢水杯中装满水.
（4） 把金属块浸没在溢水杯的水中，当水停止外流时读出弹簧测力计的示数G物′，算出金属块受到的浮力G物-G物′.
（5） 用弹簧测力计测出装有水的桶的重力G桶′，算出物体排开的液体的重力G桶′ -G桶.
师：比较金属块受到的浮力和排开的液体的重力的大小，你能得出什么结论？学生讨论回答.
【得出结论】
阿基米德原理：（投影 ）简介阿基米德
①结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重力.这就是著名的阿基米德原理.（板书）
数学公式表示为F浮=G排液.
因为 G排液=m排液g=ρ液V排液g,
所以 F浮=ρ液V排液g.
②原理的适用范围：它不仅适用于液体也适用于气体.（板书）
【总结】
本节课主要学习浮力的概念，测量浮力的一种方法——称重法，探究影响浮力大小的因素以及阿基米德原理的探究过程.
【布置作业】
1.完成本节课本练习1～4题.
2.课后思考并自制潜水艇模型.
【板书设计】 略.
教学评析与反思
此教案设计以简单的生活现象和有趣的物理实验来帮助学生比较轻松地掌握一些浮力的有关知识，在教学过程中，初步研究有关浮力大小、产生等有关问题，提高学生对浮力知识的认识，并在学习过程中穿插实验，提高学生用实验验证理论的科学意识，体验科学探究过程，培养动手能力，培养实事求是的科学态度.
1.教师应敢于放手让学生亲自动手进行实验探究，使学生由被动接受知识转变为主动获取知识，通过亲身实践使学生体会到学习的乐趣.体现以学生为主体，教师为主导的新课程教学理念.
关键词：物理学科核心素养；实验探究；整合发展；“超重与失重”
1问题提出
物理学科核心素养是学生在接受物理过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。物理学科核心素养包括“物理观念”、“科学思维”“实验探究”、“科学态度与责任”等四个方面。
在教学设计中要促进物理学科核心素养整合发展的这一目标，需要根据对课程目标和实际学情的分析，系统规划教学活动的开展过程和关键节点，科学引导学生核心素B的发展。在科学教育领域，可以通过围绕实验探究中的提出科学问题，形成猜想和假设，设计实验与制定方案，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的实践过程，来统筹学生学科核心素养的整合发展。
2“超重与失重”教学设计案例
以人教版高中物理必修“超重与失重”为例，展示以实验探究为主线，促进学生学科核心素养整合发展为目标的教学设计。
2.1提出科学问题
[播放视频1]教师播放聂海胜和王亚平在太空舱内进行高难度动作的视频：悬空打坐与大力神功。
[提出问题1]太空中的生活非常奇妙，为什么宇航员在太空中可以轻而易举的完成这些高难度动作？这背后隐藏着怎样的秘密呢？
[播放视频2]教师播放游乐场内跳楼机的视频。
[提出问题2]坐过跳楼机的同学会感受到自己身体和座椅之间压力的变化，为什么会变化呢。在平时的生活当中，哪里还有这样的感受？
[学生作答]电梯在启动和停止时；飞机在起飞和降落时。
[播放视频3]教师播放视频：电梯中有一台秤，台秤上放一重物，电梯从一楼上升到六楼过程中，台秤的示数在不断变化。
[提出问题3]台秤的示数表示台秤所受到的压力的大小，当电梯静止时，压力的大小（称为视重）与重物的重力（称为实重）大小相等，但在电梯上升和下降过程中，示数为什么会在向上加速和向上减速过程中，发生不同的变化？
[提出科学问题]重力怎样测量？视重与实重在所有情况都相等吗？
设计意图：教师通过三段视频，第一段王亚平的空中授课能够很好的激发学生探索科学问题的学习兴趣和爱国热情，第二段视频是学生生活中亲身体会的经历，体现了从生活走向物理的理念；第三段视频充分利用了实验现象让学生形成了感性认识。三段视频层层推进，符合学生的认知习惯，学生自然提出重力如何测量，视重与实重之间关系的科学问题。
2.2形成猜想和假设
[学生体验]学生桌上都有一个砝码盒，学生将砝码盒放在手上，猛地向上、向下运动时，体验砝码盒对手压力的变化。
[分享体验]手感受到的压力会随着运动的不同而变大或变小。
[分析现象]通常我们会用台秤或弹簧测力计来测量物体的重力，但是我们实际测量时，台秤测得的是重物给其的压力，弹簧测力计测得的是重物给弹簧秤的拉力，这个压力和拉力即为视重。在静止状态时，重力和压力或拉力相等，即视重=实重。实重是指物体实际上所受的重力，是由物体的质量和物体所处的位置决定，即G=mg；视重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力。
[引出概念]在刚刚的视频3中，当电梯静止时，视重=实重；当电梯刚刚启动，向上加速时，台秤示数变大，即物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况，称为超重现象；当电梯向上减速时，台秤示数变小，即物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况，称为失重现象。
[提出问题]超重与失重状态，物体的重力会改变吗？
[学生回答]重力不会改变，改变的是视重。
[教师追问]视重在什么情况下大于重力，什么情况下小于重力呢？超重与失重与哪些运动参量有关？
[表述猜想]根据播放的视频和体验实验，引导学生准确表述猜想：①超重与失重与速度方向有关；②超重与失重与加速度方向有关。
设计意图：从视频到亲身体验，给学生提供了充分的感性认识，在感性认识的基础上，抓住问题的实质，视重和实重之间的关系，引导学生完成从感性认识到理性分析的转变。学生在对实际问题展开分析的基础上，引出超重和失重的概念，在猜想过程中，强调要基于证据展开猜想和准确表述的习惯，体现了物理学科核心素养中科学思维应基于经验事实建构概念；基于事实证据展开推理的特点。
2.3设计实验与制定方案
[布置任务]教师布置实验探究设计任务，要求学生分组讨论设计实验验证：①超重与失重与速度方向有关；②超重与失重与加速度方向这两个的猜想是否正确，并请小组汇报讨论后的实验方案。
[实验器材]弹簧秤，钩码。
[注意事项]弹簧秤需调零；弹簧秤拉力不超过弹簧秤的最大量程；称量钩码实际重力时要使钩码保持静止。
[实验方案1]小组进行分享：为了检验超重与失重是与速度方向有关还是与加速度方向有关，我们小组分别进行了四种运动状态的实验：向上加速、向上减速、向下加速、向下减速，在这四个过程中，分别记录弹簧秤的示数（即视重）与实重的关系。
[实验方案2]小组进行分享：我们小组除了研究了上个小组的四种运动状态下的视重与实重的关系，即超重与失重的条件外，还研究了匀速上升和匀速下降过程中，弹簧秤的示数。
[分析实验方案]全班师生讨论两个方案，实验方案2的设计更加全面。
设计意图：在猜想的基础上，教师提供给学生建议的实验器具，引导学生以小组为单位设计实验方案，小组间不同实验方案的分享和分析，可以激活学生的思维，实现思维的互补，让学生们学会从更完整角度设计实验方案，并促进学生实验方案设计能力和小组合作能力的整体提升。
2.4获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释
[获取和处理信息]学生设计实验表格，对实验数据进行记录与处理（见表1）。
[分析论证]学生基于实验过程中获得的重要证据，进行分析论证。例如：在速度方向均为竖直向上时，三种运动状态，得出的视重和实重的关系均不一样，超重和失重的结果也不一样。但是，在加速度方向相同的情况下，例如向上加速和向下减速，加速度方向均为竖直向上时，得出的视重和实重的关系一样，超重和失重的结果也一样
[得出结论]学生在分析论证基础上，得出结论：超重与失重的现象与速度方向无关，与加速度方向有关，上升加速或下降减速时，超重；上升减速或下降加速时，失重。
[教师追问]超重时，视重能不能无限大呢？失重时，视重是否有极限呢？
[分析论证]理论上，超重时，视重是没有极限的，但在实际生活中，需要考虑到器材的承受能力，因此视重是有极限的；而失重时，视重的最小值就是零。
[引出概念]当物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的情况，称为完全失重现象。
设计意图：学生在自主O计实验方案的基础上，设计实验记录表格，掌握获取和处理数据的方法，并逐步养成基于证据开展分析论证，从而得出结论的习惯。有效激活了学生的思维，促进了学生对超重、失重、完全失重概念的理解。
2.5理论论证
[教师提问]教师指出上述结论是实验结果，若想得到一个完备的结论，离不开理论的推导，在研究力和运动的过程中，应该应用什么物理规律进行分析？
[引导理论论证]教师给出向上加速情况的分析过程，让学生自行分析向下减速，向下加速和向上减速三种情况。
[得出结论]学生在理论论证基础上，得出结论：物体产生超重现象的条件是：加速度方向向上；物体产生失重现象的条件是：加速度方向向下，超重或失重现象与速度方向无关，与加速度方向有关。
设计意图：在实验分析的基础上，教师继续引导学生展开理论分析，从科学本质上展示了在科学发展过程中实验和理论论证的同等重要性，也告知了学生在实验和生活中的任何问题，都应可以用已学的知识去解释。
2.6对结果进行应用、交流、评估、反思
[课堂小结]教师引导学生对学习过程和结果进行交流，并小结在知识和方法上的收获。
[评估反思]教师布置两个任务检测学生对知识的掌握情况：①一纸带挂住钩码，说明纸带能够承受钩码的重力，是否能够应用今天所学知识让纸带断裂；②两本夹在一起的书，由于静摩擦力，很难将两本书拉开，是否能够应用今天所学知识很容易将两本书拉开。
设计意图：教师通过组织学生自己对学生过程和结果进行交流、评估和反思，课堂小结关注了学生在知识和方法上的收获，并通过两个实际问题对学生的知识掌握情况进行评估和反思，注重学生物理学科核心素养的提升。
3教学反思
物理学科核心素养是学生在适应个人终身发展和社会发展需要的必要品格和关键能力。实验探究不仅是科学学习的主要方式，在物理教学中也可以通过围绕实验探究，让学生经历学习过程，形成物理观念，培养科学思维，学会合作交往，培养科学态度和责任，关注实际问题，从而促进学生学科核心素养的整合发展。
参考文献：
[1]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理，2016，34（3）：1-2.
[2]郭玉英，姚建欣.基于核心素养学习进阶的科学教学设计[J].课程教材教法，2016，36（11）：64-70.
1改进实验器材，增强实验效果
演示实验贯穿于整个初中物理的教学，如何让所有同学能够清晰地观察到实验现象，也就是说实验的可见度是演示实验的关键.实际教学中有些演示实验由于器材操作不方便，导致成功率低，有时在课堂上花上很长时间，实验效果仍然不明显，甚至观察到的现象与理论结果相差很大，不但没有说明物理问题，反而误导学生对物理概念、物理规律的理解，其实只需要对实验装置或者器材稍作改进或创新，便可提高演示实验的可见度，效果更明显.
比如：在学习《物态变化》汽化和液化中，观察水的沸腾，新教材的实验装置如图1所示，教材中对这个实验的方法设计是：利用酒精灯作为加热工具、烧杯为加热容器.但是在实际操作中，我们发现了几点不足，主要有：(1)热量散失较多，消耗燃料多，实验时间过长；(2)沸腾前后现象不够明显，在用烧杯做加热容器的时候，在烧杯底下垫上石棉网，加热缓慢，沸腾前后均未听到响声；在水沸腾后也未见大量的气泡冒出，很难观察到教材中所描述的实验现象；(3)个别实验现象误导学生理解物理规律，在水沸腾后撤去酒精灯，由于铁圈和石棉网的余热，沸腾的水还要继续沸腾一段时间，这与理论上的“停止加热，沸腾停止”不符;(4)温度计的放置不易操作，容易碰到容器底和容器壁.本实验装置可以进行如图2的改进，用普通试管代替小烧杯做加热容器，用带缺口的泡沫塑料塞子固定温度计，在此基础上可进行气体液化的探究实验.改进后实验的优点有：(1)缩短加热时间的同时也大大减少酒精的消耗；(2)实验现象明显.水沸腾前，在加热过程中，水温逐渐升高，有很明显的响声，气泡由试管底部冒出向上运动现象明显；沸腾后温度保持不变，有大量的气泡冒出，汽化现象非常剧烈；(3)解决原实验中现象与理论不符的问题.用试管进行加热，当撤去酒精灯，试管中的水立刻停止沸腾，解决了原实验中出现的现象与理论不符的难题;(4)固定温度计，避免温度计碰到容器底和容器壁；(5)在此基础上可进行关于“气体液化”的延伸实验(如图3所示).通过对水沸腾实验的改进，在此基础上可进行水蒸气液化的实验.充分利用现有器材，更高效地学习相关知识.具体操作如下：A.用温度计测出大烧杯中水的初始温度.B.将通有导气管的试管放入大烧杯中，向试管中导入沸腾后的水蒸气，一段时间后观察温度计的示数变化.C.将烧杯中的试管取出，观察原先干燥的试管内壁有何现象出现.
对实验器材的选择要求简单易得，实验现象力求直观明显，成功的实验不但清晰明了地诠解了物理现象和规律，更是激发了学生的兴趣和热情.
2优化实验方案，培养创新精神
实验方案是实验活动的依据和指导，合理的实验方案既能促进实验目标的实现，又能增强实验效果.教材中有些实验方法不尽合理，会造成了较大的误差.在各地中考试题中，经常出现对教材实验方法的改进、优化的考查.因此，合理地改进、优化实验方案，既能减小误差，又能培养学生的创新精神.比如在学习《大气压强》中，为了估测大气压究竟有多大，教材中利用如图4的实验装置.实验步骤如下：(1)将蘸水的塑料吸盘按在光滑水平板面上，挤出里面的空气；(2)用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离板面；(3)记录刚拉脱时弹簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力；(4)再设法量出吸盘与水平板面的接触面积，然后算出大气压.从原理上来讲，本实验测算大气压的方法可行，可是实际操作就有以下几点不足：(1)刚拉脱时弹簧测力计的读数很难准确记录；(2)假设实验中所用弹簧测力计的量程为5 N，吸盘与水平板面的接触面积为10 cm2，通过计算：F=pS=1.0×105 Pa×0.001 m2=100 N.根据标准大气压算出的拉力远大于弹簧测力计的量程，所以实验室很难找到量程很大的弹簧测力计或者面积很小的吸盘.因缺少大量程的弹簧测力计，可改进成如下的实验方法.实验原理：根据压强定义公式p=FS可知，只要测出受力面积上受到的压力的大小，就可以求出大气压强的大小.如图5所示，本实验先用排水法将吸盘内的空气排尽并让它紧贴在玻璃上，然后在吸盘下挂上重物，在拉力作用下吸盘内会出现圆形真空区域，对吸盘进行受力分析可知，圆形真空区域受到的大气压力与吸盘和重物的总重力相等，此时测出圆形真空区域的直径d和总重力G，再根据
p=FS=Gn(d2)2=4Gπd2
就可得到大气压强.
本实验的优点：(1)利用排水法来排尽吸盘内的空气，效果明显；(2)吸盘无需脱落就可以进行实验，能精确测量出拉力和面积大小；(3)挂上一定质量的重物就可测量，不需要测量整个吸盘所受到大气压力，能避免测力计量程要求过大的弊端，用实验室普通测力计即可完成，而且误差小；(4)器材简单易得，操作安全简便，可进行分组实验.
单单依靠教材的方法，学生只会死读书，创新思维能力永远都得不到培养和提高，优化实验方案，不仅可以减小实验的误差，还能培养了学生创新思维能力.
3创新实验教具，克服教学难点
教学中有些概念抽象，学生缺乏感性认识，造成理解上的困难，教师要以形象、直观的实验加以突破，帮助学生克服难点.
比如：在学习新教材《光的直线传播》中，光在同种不均匀介质中的传播路径时，单靠老师说，学生很难理解同种不均匀介质这个概念，更难理解光在同种不均匀介质中不是沿直线传播的.为此，可以进行如下设计实验，自制一个矩形透明水箱. 用玻璃胶将2 mm～3 mm厚的无色平板玻璃粘制成长50 cm高30 cm宽10 cm的长方体水箱(或用氯仿粘制无色透明有机塑料平板)， 如图6所示.首先按照下面的实验步骤制备氢氧化铁胶体，在洁净的小烧杯里加入约25 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向沸水中逐滴加入1 mL～2 mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色即得氢氧化铁胶体，停止加热.然后将适量的氢氧化铁和酒精溶液装进水箱中，氢氧化铁不易溶于酒精，但是液体间能发生扩散，时间久一点就能出现分层，也就是出现了同种不均匀介质，将水箱置于光线较暗的地方，将激光射入时，光路显示清晰，可以直观看到光路发生明显的弯曲.此实验的优点有：(1)氢氧化铁属于胶体，激光射入时，光路显示清晰，可以直观看到光路发生明显的弯曲；(2)氢氧化铁在酒精中扩散慢，保留时间长(保存一个月以上)，可以重复使用；(3)轻易克服了教学难点.
