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巧用智能手机开发课堂小实验

时间:2022-11-07 19:35:05 来源:网友投稿

zoޛ)j馐?ii_i?vvMMͨky学习更加直观形象.

1.3演示真空不能传声

将手机用细线挂在一个玻璃罩内,用另一个手机拨打,可以清晰地听到玻璃罩内手机铃声.然后使用抽气机将玻璃罩逐渐抽成真空,再次拨打,可以观察到透明玻璃罩内的手机在响铃,但玻璃罩外的人却听不到声音.通过这样的对比试验,说明声音不能在真空中传播,声音的传播需要介质.

2利用智能手机进行光学实验

2.1捕捉看不见的光——红外线

由于人眼不能直接感知红外线,学生往往觉得红外线很神秘,其实可以用具有照相功能的手机探测红外线,使学生对红外线形成感性认识.

取空调遥控器一只,按下遥控器的任一按键时,遥控器上的发光二极管会发出红外线,但我们的肉眼看不到;接着启动手机的照相功能,将遥控器的红外线发光二极管对准手机摄像头,当按下遥控器任一按键时,手机显示屏上会显示闪烁的亮斑(见图3),这表明该亮斑就是红外线发光二极管发出的红外线,并经手机摄像头上的光电器件转换成像,在显示屏上显示出来.由于苹果手机的镜头对红外线有较好的屏蔽作用,使用安卓手机实验效果更为明显.

2.2演示光的直线传播

智能手机具有LED闪光灯,此光源具有体积小、亮度大的特点.笔者的课堂上,打开智能手机的“手电筒”功能,让LED闪光灯持续发光,给学生做手影游戏,解释光的直线传播规律.在白天光线充足的情况下,依然有非常良好的演示效果.

2.3探究凸透镜成像规律

教材在“探究凸透镜成像”的规律中,使用一支真正的蜡烛作为发光物体,在以往的教学中,笔者发现蜡烛的火焰容易被风吹得左右摇摆,影响观察效果,蜡烛燃烧有较大的气味产生,并且实验耗时较长,蜡烛由于燃烧导致前后高度不一致,需要反复调整凸透镜和光屏的上下位置.

笔者在智能手机上安装了一款“Candle”的蜡烛仿真软件,替代真正的蜡烛可以方便完成整个演示实验,实验过程中烛焰不会受环境因素影响,亮度和高度保持前后一致,在光屏上成像效果非常良好.

此外,笔者还发现当智能手机显示照片时,可以通过光具组演示照相机、投影仪的成像效果.

2.4演示光的三原色

智能手机屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种三原色光混合而成的.在讲授色光的混合这部分内容时,打开手机屏幕,在屏幕上显示一张纯白色图片,让学生透过倍数较高的放大镜,或者在屏幕上滴一滴水珠代替凸透镜,可以清楚地观察到手机屏幕上面有一个个排列整齐的红绿蓝三种颜色的小格子,屏幕上不同颜色的光就是由三原色按不同的比例混合而成的.

3利用智能手机进行电磁学实验

3.1研究磁场的方向

智能手机内置的电子罗盘(见图4),使智能手机具有像传统罗盘一样的指南针功能.电子罗盘原理和普通的罗盘原理一样,都是利用磁体的南北极来感应地球磁场的,只不过它利用的是磁阻传感器,将磁场信息转化为数字化信号供用户使用.因此,智能手机的指南针功能在初中物理实验中不但有指示南北的功能,还可以代替小磁针检验磁场的方向.

3.2演示电磁波的产生与传播

方法1:打开智能手机内置的收音机软件(部分手机需要插上耳机线充当接收天线),调至没有电台的接收频率,使用自带喇叭并将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线另一端与正极摩擦,使它们时断时续地接触,从而产生迅速变化的电流,在空间激起电磁波.这时,从智能手机的喇叭中可以听到由电磁波转化成的信号噪声.

方法2:在教室多媒体音箱旁边,使用手机拨打任意电话号码,扬声器就会发出刺耳声.

3.3演示电磁波可在真空传播

在上述1.3“演示真空不能传声”的实验中,被抽成真空的玻璃罩内的手机在另一个手机拨打时,通过观察手机屏幕上的画面,可以发现在真空环境中手机依然能接收到信号,从而证明电磁波可以在真空中传播.

4利用智能手机辅助测量和记录功能

4.1利用智能手机计时功能

智能手机具有秒表和计时器等功能.例如,在做“测量物体运动的平均速度”时,可以利用秒表功能测量小车运动时所需要的时间,此功能使用起来十分方便,且精度高,可测量到0.01 s;再如在“探究水沸腾时温度变化的特点”时,也可以利用此计时功能在相同的时间间隔内读数.

4.2利用智能手机的气压测量功能

在苹果最新发布的iPhone6手机中,多了一个“气压计”传感器.在手机中下载安装“Barometer”免费软件(见图5)后,手机就可以成为一个气压测量仪,方便即时测量出大气压值的大小,还可以通过比较地面和楼顶的压强差异,总结出“高度增加,大气压逐渐减小”的结论.

4.3利用智能手机的图像音频记录功能

智能手机具有功能强大的图像音频记录功能,在进行实验时,可以拍摄动态的实验变化过程,还可以对器材的细微部分进行局部放大拍摄.另外,物理教师在日常生活中也可以使用随身携带的智能手机,捕捉生活中的有趣物理现象,作为课堂上的鲜活教学资源.

总之,智能手机强大的硬件和软件功能可以非常方便地帮助我们完成初中物理的声学、光学、电磁学实验以及实验的辅助和记录.利用智能手机开发初中物理小实验,会给我们的教学带来更大的便利,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念.本文仅抛砖引玉,期待有更多利用智能手机实现更巧妙的实验.

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