自制數學教具及數學小實驗 自制數學教具三項要求 安全、有趣、重大安全隱患實驗1：蠟的熔化：蠟油暴漲 2：碘錘實驗 3：萘升華實驗 有毒 4：反沖卡車5：酒精爆燃表明內能轉化為機械能。 自制教具的安全性要高，實驗過程中不能出現安全問題。 低溫、大電流、易碎易爆、有毒不易推廣。 比如把熒光燈頭做成透明玻璃管的班主任，在演示實驗的時候還裹著白紗布，鎮流器口的針刺玻璃讓評委們為他操心。 有趣明顯 這種實驗設備使原本不明顯的實驗現象變得更加明顯，甚至一目了然。 實驗的功效被巧妙地放大了。 存在三種主要類型的放大。 (1)杠桿放大式例如班主任制作的針式浮力計。 浮力計的指針是一個有很短的動力臂和很長的阻力臂（如指針）的杠桿。 因此物理小實驗制作，當浮力略有變化時，會帶動動力臂的輕微運動，也會引起雙手的大幅度轉動。 (固體溫度計) 機器升力演示 (2) 光放大式實驗裝置原理與卡文迪什扭力天平相同。 通過光的反射，反射光點落得很遠。 當有輕微的旋轉（或振動）時，入射角和反射角變化不大，但反射光斑明顯相連。 例如，班主任在圓柱體上貼上一層橡皮膜，在橡皮膜上貼上一面小平面鏡，將激光照射在平面鏡上，使反射光點落在遠處的墻上，對著圓柱體說話. 橡膠膜的震動連我都看不出來，但是反射光點的連接非常明顯，說明發出聲音的物體在震動。
(2) 光放大型利用激光和平面鏡來演示桌面的微小變形 (3) 功率放大（縮小）型 當涉及到紅外線的熱效應時，將溫度計的內側放置發黑的氣泡時綠燈，或用電視遙控器對著濕度計的氣泡，溫度計讀數變化不大。 原因是用棱鏡分解太陽光得到的紅外線熱功率比較小，于是一位班主任想到了用大功率紅外三極管。 ℃。 凸透鏡對不可見光也有聚光作用 利用凸透鏡的聚光作用，展示白色物體強大的放熱能力 (3) 功率放大（縮小）型 用夜扇帶動夜光 賀卡或文曲星、電子表。 (4) 展廳放大模型。 在展廳內培訓秤的讀數。 在展廳內演示鏡面反射和漫反射。 展廳內借助鏡頭演示凸透鏡成像規律。 1.5 型號放大腳趾甲剪。 效應放大型 1.2 組合型 1.3 多用途型 1.4 填空型 1.5 高科技型 1.6 “坐享”型 1.2 組合型 有時結合兩種實驗設備或兩種化學原理可以解釋一個新問題，或使用其中一種讓對方更清楚。 1.2 反復組合舉例 比如兩個大直流電機和一個電源加一個小燈泡可以做這樣的實驗，用電源驅動一個電機物理小實驗制作，用旋轉的電機作為動力驅動另一個電機發電通電，將小燈泡接到第二個電動機的接線柱上，燈泡發出微弱的光，表明能量轉換是電能-機械能-電能-光能（內能） . 同時對比也可以看出，能量轉換效率達不到100%。 顯微鏡 幻燈機+放大鏡的原理 開普勒望遠鏡的原理 照相機+放大鏡是一種一機多用的裝置，用同一個實驗儀器可以演示多個實驗。 例如，一位班主任把熒光燈管做成一個大的空心透明玻璃管。 這個玻璃管可以清楚地演示酒精和水混合后總體積增加的實驗； 也可以在玻璃管中裝滿水，用密度略低于水的塑料塊演示勻速直線運動； 您也可以在玻璃管中加入一些水來使用酒精。 燈管加熱，演示水沸騰前后氣泡的變化； 也可以將玻璃管的開口向下，點燃蚊香使玻璃管充滿煙霧，用激光筆演示光的直線傳播等。
(加濕器)視力缺陷及矯正視力缺陷發生的演示，如何矯正望遠鏡、顯微鏡組合型的演示1.4填空教材中的推論通常是通過實驗得出的，但有些推論是直接給出的，沒有以實驗作為支撐，于是有的班主任設計了一些實驗，從而彌補了教材的空白。 例如，1：有一位班主任設計的內能與機械能轉換的實驗裝置，巧妙地利用打火機的性能和結構，形成了能演示能量轉換等一組現象的實驗裝置，氣體外功、內能減和室溫升高，2：視力缺陷及其矯正3：顯微鏡和望遠鏡 1.5 高科技類實驗設備，技術集中度高。 例如，有一位班主任制作的筆記本溫控溫度計。 體溫計很準確，但是是用筆記本手動記錄體溫，手動勾勒出溫度變化的圖像，班主任設計了電子電量顯示，都涉及到一些筆記本編程和硬件知識。 實驗室使用軟件分析了三個有爭議的聲學問題 1.6 “Sit and enjoy”類型 在這次比賽中，一位老師帶來了幾袋（數百）兒童玩具，每個玩具可以解釋一個或幾個數學問題，涉及小學熱，光學、力學、電磁學、聲學等等，老師在示范的過程中就像變魔術一樣有趣。 有些玩具讓評委們覺得不可思議，于是評委們也親自試了一下。 想象一下這個玩具對這些天真無邪的學童會有多大的吸引力 加濕器演示了光的線性傳播、光的反射和折射 2.1 書本實驗的改進可以使現象更加明顯和有說服力，但不能改變化學本質。 比如書中探討了紅外線的熱效應，濕度計的讀數并沒有明顯上升。 ，一位班主任想到用紅外線發光晶閘管來做，溫度計顯示快速上升，但演示時紅外線晶閘管發出微弱的可見光，對中學生有一定的干擾作用，而實驗書中更展示了紅外熱效應的發現歷史，起到了再現探究過程的作用。
又如：在這次比賽中，一位班主任老師設計了一個內能和機械能轉換的實驗裝置，巧妙地利用打火機的性能和結構，形成了一組能夠演示能量轉換、氣體對外做功、內能降低和室溫升高的實驗裝置，但在這個實驗中，當打火機中的液化氣體從打火機中放下時，不僅二氧化碳膨脹做功使內能降低，而且氣化過程液化氣體由液態變為氣態也是一個放熱過程，而且會導致內能降低（但這是內能降低的主要原因），所以這個實驗看似很巧妙，但是解釋力是不足夠的。 2.2 自制教具不宜過于復雜，易于模仿，具有普適性。 舉辦自制教具大賽的目的是取長補短，取長補短，促進一些有創意、行之有效的實驗應用于課堂教學。 因此，自制教具應易于模仿，具有可擴展性。 原理不容易太復雜。 例如，神奇的水凸透鏡和內能轉化演示器在本次比賽中獲得了銀獎。 實驗的療效很好，美中不足的是這兩種實驗設備有點復雜，中學實驗者看到后一般不太容易模仿一套。 2.3 自制教具應操作方便、成功率高、穩定性好。 自制教具要設計好、操作性好，演示時1人即可完成操作，但實驗容易成功（100%）。 例如，一位班主任制作了一個可變焦距水鏡來模擬人眼的變焦過程。 通過簡單地推拉注射器的活塞來演示整個縮放過程??非常方便，但該實驗的成功率有待提高。 過程中，制作人多次示范，才成功。
2.4自制教具提倡就地取材瓶罐實驗，廢鋁變儀器的理念要深入人心。 例如，水沸騰實驗需要很長時間，需要強力的酒精燈。 沉瑾瑜用廢棄的易拉罐做了一個三芯酒精燈，就是在易拉罐上鉆三個小孔，穿三個燈芯，再用。 永久性塑料杯用作滅火燈頭。 這樣一盞簡單、實用、安全的三芯酒精燈就做好了。 爛錄音機里有彈跳音符，家裝垃圾里有復合地板，牛頓第一定理的解釋，紅茶盒做相機，爛單反演示成像原理，走道里銅條用的作為電動軌道，壞投影儀和壞麥克風中的好寶貝。 磁懸浮列車和電動機 空杯子中加入鹽以制成鈴鐺和笛子。 扁空瓶和吸管做成微變形演示器 手動下坡雙錐（500元買一個現成的，自制4個才500元）壞了 燈泡演示玻璃是用絕緣體做成的一定條件下的導體。 橡皮泥空盒制成液體內部浮力演示器。 如何自制好的教具（沈金玉） 一、認識和明確實驗在數學教學中的作用 一個好的實驗可能會影響中學生的一生。 2、鉆研教材，想方設法制作教具。 為了讓班主任順利使用新教材，我們做了很多鮮為人知的探索，制作了很多教具，經歷了努力、失敗、成功的三部曲。 所有實驗的設計思路基本上是：先分析理解課本，吃透課本內容； 在實際設計過程中，力求創造性和科學性； 這就需要打破常規，不盲目模仿教科書和參考書，（香蕉電池）考慮到所有可能的方面； 在制作方面，操作簡單，班主任都能使用。 實驗效果必須顯著且直觀。
所以其難度可想而知。 應該說，我國教具設計和制作的技術集中度已經達到了一定的水平。 用身邊的材料做實驗（沈金宇） 1、把釘子密密麻麻的鋪在一塊2分米寬的光滑木板上，用502膠水固定，四個角用筆做柱子，可以做成教科書上的釘板。 氣球放置在大量釘點上的成功演示在壓力下不破裂，療效顯著。 2、我們還通過交流為全市化學教學提供了解決教材的途徑。 例如，用電爐絲制作了一個簡單的焦耳定理演示器，彌補了數學教學中的空白點。 本著團結協作的精神（沉金玉） 我們的準備工作 今后，我們計劃根據新教材和中學生實驗的要求，系統地配備各類教具，力爭完成。 還需要按章節完成實驗光盤的錄制（實踐證明，有些實驗比教材附帶的光盤療效更好）。 事實上，這一切都離不開領導和同志們的大力支持，為創建全市一流的化學實驗室而努力奮斗。 3.1做一個有愛心的人，有困難的實驗要及時記下來。 并非實驗材料中安排的所有演示實驗和小組實驗都是最好的實驗。 有的實驗現象不大，療效差，成功率低，操作復雜，如紅外線等。 熱效應、融冰融水實驗、壓縮二氧化碳液化實驗、色光混合、分子引力實驗、外功內能折減實驗等。班主任要及時記錄那些需要改進的實驗課堂實驗過程。 3.2 靈感一閃而過寫下來，及時實驗。 有些問題可能無法一下子找到解決方案。 往往是因為靈感來了，突然想到了解決辦法。 對于那些突然想到的解決辦法，要及時記錄下來，及時進行實驗驗證。
例如，筆者在課堂上用蚊香的煙霧演示光學實驗中的光路時，發現由于煙霧不夠濃，療效并不理想。 回家后，夏天開空調的時候，用的是加濕器。 在小孔噴的時候，想到在“白霧”中展示光路，于是從實驗室借來設備進行實驗，做了一個三維光路（平行光束會聚成光錐）通過凸透鏡）。 療效很好。 3.3 善于運用所學的數學或物理知識分析實驗失敗的原因，尋找解決問題的方法。 例如，當兩個鉛塊被擠壓在一起時，證明分子間引力的實驗往往很難成功，因為鉛塊表面被劃傷，如果不平整，兩個鉛塊之間接觸的分子太少，而分子引力之和太小。 因此，只要用小刀沿一個方向將鉛塊表面刮平，實驗就很容易成功。 此外，紅外線的熱效應也不易成功演示。 主要原因是紅外線的熱功率太小，熱能不集中，液體溫度計不夠靈敏，所以可以先用凸透鏡把紅外線會聚后再加熱濕度計，或者用較小的比例值。 使用濕度計，或改用空氣濕度計。 在冰的融化實驗中，試管應遠離火源（2-3分米）在無火加熱蠟的融化實驗中，加熱要溫和。 蓋杯實驗的改進 （1）操作不慎容易失敗 （2）因為紙吸水，所以演示時間不長 （3）杯子不能太大，否則水會流出來(4)不能隨便傾斜，表示各個方向都有大氣浮力。 如果把紙換成硬的、光滑的、薄的塑料（比如費列羅餅干圓盒的蓋子），就可以用一個很大的瓶子做演示，可以倒放很久，水不會流下來，并能向各個方向旋轉，顯示各個方向的大氣壓力。
. 罐頭實驗的改進是用乒乓球拍代替橡皮泥，倒開水（沉金魚）代替開水就行了。 硬幣復制實驗（沈金宇） 硬幣用螺旋蓋代替有什么用？ 能防止水流將硬幣沖上簡易投影儀的小孔成像實驗條件（數據），應該有利于化學定律的結論和探索電壓與電阻的關系。 選用5歐姆、10歐姆、15歐姆的內阻。 電流控制1V恒壓為：0.2A、0.1A、0.066A 如果電流改為1.5V，則電壓為：0.3A、0.15A、0.1A。 在實驗中加入一些“失敗”的實驗，比如把電流表和滑動變阻器并聯起來。 向上或向下調整蠟燭或凸透鏡。 反接水表。 將物體掛在彈簧測力計的拉環上。 將物體放在天平右盤平面鏡的像中。 玻璃和桌子不垂直，所以中學生會錯的。 由此產生的實驗現象更加令人印象深刻。 與中學生或您周圍的物體進行實驗。 躺下，一只腳靠在墻上。 與瞳孔一起演示焦距的工作原理。 電吊扇的柄，彰顯了視覺的暫留。 深挖教材，實驗中水低壓沸騰的條件和特點 沸點達到沸點，繼續放熱，溫度不變。 沸騰時不升溫，溫度繼續升高。 如何測量凹透鏡的焦距如何測量斜面的摩擦力如何進行豬肉漂浮試驗以驗證鹽水的密度不均勻。 將豬肉往下拉或往上拉，用浮力計看P是否與h成反比。 用光看它是否沿直線傳播。
用注射器測量大氣壓時如何消除摩擦力的影響 如果可以測量摩擦力并除以它，就可以測出大氣壓對活塞的壓力。 測試兩次，第一次排氣后，堵住注射器小孔，用彈簧測力計帶動活塞平穩做勻速直線運動，拉力F1=3.0N，第二次不堵住注射器小孔，用彈簧測力計帶動活塞勻速直線運動，拉力F2=1.4N，活塞上的大氣壓力F=F1-F2=3.0N -1.4N=1.6N。 由此可計算出大氣浮力P=0.96×105Pa。 可以看出，這種操作可以大大減少實驗偏差。 在課外練習中，找一個課本上沒有的實驗性小電風扇，裝在卡車上。 示范力量的作用是相互的。 將電動車放在鋪設在試管上的泡沫板上，演示對橋面的排斥力。 實驗中的“意外”現象是測量鐵塊在平板上的摩擦力。 加水能減少摩擦力嗎？ 由于分子間的吸引力，測量到的摩擦力是否顯著降低了水的沸騰，它是增強了火勢還是降低了水的質量？ 加大火力或減少水量都會導致水沸騰時溫度表升高，因此無法得出實驗推論。 讀數穩定后再讀。 當讀數快速上升時，實際溫度高于記錄溫度。 最好的做法是提高水的初始體溫。 用薄硬塑料片代替紙張 與真正的投影儀相比，這款投影儀更輕便，更便于演示。 也可以解釋為平面鏡的作用是改變光路（圖7）。 總功除以有用功乘以斜面的寬度。 冰融化實驗中，為什么冰融化過程中溫度計的讀數總是高于0攝氏度？ 溫度計不準確？ *石吉林：顯示物體顏色的光學暗箱 凸透鏡溫度計 三角棱鏡 1.2 組合型 例2磨砂玻璃板 磨砂玻璃板*
