锯条的位置），衬板上放一个鸡蛋（代替钢球，鸡蛋可先烧熟）。一手将锯条按在桌子边缘，另一手用锯条上端将衬板弹出。可见，鸡蛋掉入玻璃杯水中。
这里，用鸡蛋代替钢球，既能像钢球那样确保掉入杯中，又不至于打破玻璃杯，且使实验更为生动，更吸引学生（因为许多初中学生担心弹片打衬板会把鸡蛋碰下来打碎）。 3．分析和了解材料的特性和用途
无论是实验装置、实验仪器所用材料，还是实验中所用的材料，是否选用适当，对装置和仪器的性能，对于实验结果都会产生很大的影响。因此，应充分了解材料的特性和用途。 （1）了解材料的特性和作用以及合理应用
以此做到扬长避短，合理应用。 例1：绝缘材料的选用。
橡胶、塑料、有机玻璃、石蜡是现在静电实验中常用的绝缘材料。就性能来讲，橡胶、塑料、有机玻璃表面易附着灰尘和水气，在空气湿度较大的天气里，其缘绝性能常变得很差，以致实验无法进行。但它们有一定的机械强度，气温较高时不至于变软、变形。石蜡是水的不浸润物体，水珠在石蜡表面不会连成片，即使在空气湿度较大的天气里，仍能保持良好的绝缘性能。但石蜡的机械强度较差，气温较高时又易变形。
为保持塑料、有机玻璃等绝缘材料的绝缘性能，通常采用擦净、烘（吹）干等方法，以克服其性能上的缺点。但这样麻烦费时，有时也不太有效。综合上述绝缘材料性能上的优点，就为我们提供了一个保护绝缘材料绝缘性能的有效办法：将用橡胶、塑料、有机玻璃等做的支柱、垫子、塞子、手柄等的表面洗净、晾干，然后在其表面浇一层干净的熔化了的石蜡，待石蜡重新凝固后即可使用。经这样处理后的绝缘材料，既有一定的机械强度，又不怕湿，实验效果相当好 （2）扩大材料的应用范围
材料的用途分为：常规用途和特殊用途。常规用途材料最经济实惠，自然恰当，而特殊用途材料适用于某种特殊场合，一般在不得已的情况下使用。
所谓扩大材料的应用范围，主要是让常规用途材料，并使其尽可能在多个实验中、在不同实验情境中发挥作用。对此，一般有两种情形：
A．从少数几个实验的研究中了解材料的特性，再考虑利用材料的性能是否能应用于其它实验； B．直接了解材料特性后，考虑其多种不同的用途。 例2：橡皮筋的用途 （1）验证胡克定律
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实验装置如图1所示。取4根粗细相同的橡皮筋，其中3根等长，另一根的长度只有前面的一半，将它们按图1挂着；在每根下端扎线的地方各栓一条红色塑料签；在支架背面衬贴的白纸上用墨笔或黑纸标签标出3个红色塑料签的原始位置，及挂了50g、100g砝码的位置。这个实验说明：弹性体的伸长量△l与外力F成正比，同原长L成正比，同横截面积S成反比。如果引入一个比例常数E，就可以写成公式：
图1
?l?FL SE这个装置中主要的器材是橡皮筋。橡皮筋容易拉伸，显示拉力张力存在或比较拉力大小的现象较简便明显，这是它的优点。但它的伸长量与外力的关系是一条曲线；这是它的缺点。因此，在上述实验中，要说明伸长量与外力成正比，外力的大小应在曲线的近似线性范围内。由于橡皮筋有这样的特点，而且，它取材容易，因此，我们可以设法将它应用于显示拉力、张力存在和方向，以及比较拉力大小的实验中，以起到结构简单、花钱少、效果又明显的作用。 （2）分力可以大于合力
实验装置如图2所示。取3根等长（如10～12cm的橡皮筋a，b，c，每根橡皮筋一端都扎住一小钩，另一端连接起来，将a，b的小钩挂在支架的A钩上，c的下端挂一重物W。现在研究O点，O点受到3个力，即橡皮筋a，b，c的拉力。这些拉力的大小与各橡皮筋的伸长有关。c的拉力可认为就等于W的重力G，它可看做是“合力”，a，b中拉力可看做是“分力”。准备好一把红白间隔刻度的“尺”（演示时需要，让学生动手研究时只需一般刻度尺）。
实验时，依次将b上的小钩挂在A，B…，D上，每次都量出a，b，c的伸长量，并以此来比较合力与分力的大小。实验表明，c的伸长量不变，而a，b的伸长量随着a，b之间夹角的增大而增大。由此说明在合力一定的条件下，相等的两分力随其夹角的增大而增大，而且分力的大小可以超过合力。若指导学生以合力公式
图2
F?推得a、b的拉力
F12?F22?2F1F2cos?
f?2F1?cos?
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即可通过明，当θ＞120°时，f＞F，即a、b的伸长量都大于c的伸长量。
（3）撑杆（二力杆）中受力方向演示
在如图1所示的撑杆中，挂了一个重物W后，如果撑杆的A，B，C端不是固定死的，那么，我们总认为两杆受力的方向如图中F1，F2所示，即BC杆受的是压力，AC杆受的是拉力。对此可用实验来说明。
实验装置如图2所示。将两杆A，B端点。通过橡皮筋与支柱连接起来（A，B端固定在橡皮筋中点，橡皮筋两端固定在支柱上）。当C点挂上重物以后，从A，B处橡皮筋的形变可看出（说明）两杆受力的方向。 4．实验装置和实验器材的选择
两者选择是否恰当，直接影响实验结果和教学效果的好坏。 （1）实验器材的选择
实验器材选择应注意两点：
A．器材的特性：如机械强度、尺寸大小、物理和化学等方面的性能参数。 B．加工方便，经久耐用 （2）实验仪器的选择
实验仪器的选择应注意如下几点： A．仪器尽可能简单、明了、直观 B．合理选择仪器的精度
主要有：仪器精度应根据具体实验目的要求选择，而不可盲目地追求仪器精度，从教学来看，并非精度越高越好；此外，所用仪器的准确度，应从有效数字的计算和误差理论统一考虑，不可片面追求某一仪器的精度。 例1：验证焦耳定律。
为验证电流流过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比，一般采用这样的装置：在甲、乙两相同的瓶子里装满红色的煤油或水，各放一根电阻丝，阻值必须相等（为R）。如果有电流通过电阻丝，电流产生的热量就使煤油或水的温度升高，体积膨胀，在玻璃管内上升，如图所示。
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图2
图1
实验上，甲、乙两个瓶相当于两个液体温度计。煤油在玻璃管中上升的高度，与煤油的温度有关。如果在同样时间里，电流产生的热量越多，煤油在玻璃管中就上升得越高。因此，注意观察玻璃管内煤油上升的情况，就可以比较电流通过这两根电阻丝产生的热量。
接上电源，这时两电阻丝中流过的电流为1∶2，它们产生的热量应为1∶4。如何显示这一点呢？一般都给两电阻丝通上相同时间的电，然后由在相同时间内煤油在两玻璃管内上升高度为1∶4，来说明两瓶煤油（平均）温度的变化为1∶4，即吸收的热量为1∶4，由此说明Q∝I2。
这里，最主要的是看液体上升的高度之比是否为1∶4。如果衬着玻璃管的白底黑线条的背景标尺上线条较粗，且间隔不密，而且，玻璃管中煤油上升的距离由鳄鱼钳来标定（即用“粗”的标尺作“粗”的处理），就容易看出1∶4的关系。但是，如果标尺上的线条较细，且间隔较密，如用一般毫米刻度尺，而且煤油上升的距离由始末两位置之差来量度，那么，将看到上升高度之比同1∶4有一定的误差。
当然，实验中是允许出现一定的误差的，但是，要得到定量或半定量结论时，有误差就必定给教学带来麻烦。若视误差而不顾，学生必然对实验结论不确信；若要去解释出现这些误差的原因，一是可能冲淡“主题”和浪费时间，二是有些原因学生可能不懂，可能越说学生越糊涂。因此，在进行要得到定量或半定量结论的演示实验时，尽可能不要突出误差。有时宁“粗”，而不要过“细”。
C．所选仪器要保证满足实验条件
确定实验条件，应从物理原理和教学要求两方面考虑，因此，仪器也需要确保实验条件得到满足。任何只根据装置图随便找一些图上的仪器来做实验的做法都是草率、错误的。这是因为，中学物理实验设备装置的说明书很简单，基本不涉及实验条件，这就需要根据实验原理、物理原理加以分析，进而在实验中尽力满足。
例2：电势差计原理的演示。
电势差计的原理如图所示，只要待测电动势εx和标准电动势εs都小于电源电动势ε，那么，当开关S打在“1”处时，滑线触点C总能在均匀的电阻线AB上找到一点C1，使检流计不偏转。当开关打在“2”处时，滑线触点C也总能在AB上打到一点C2，使检流计指针不偏转。由此可得：
?x?l2?s（式中l1＝AC1，l2＝AC2） l1按上述说法，这个演示的实验条件是要保证滑线触点C在AB上找到使检流计指针不偏转的C1点和C2点，而要满足这一条件必须使：
ε＞εx（和εs）
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（1）
事实上，如果根据ε＞εx（和εs）这一点来选择实验仪器，那么，很可能在AB上找不到C1和C2
点而使实验失败。这是因为从原理来讲，要使滑线触点C在AB上找到C1和C2，应该保证UAB≥εx（和εs）。也就是要保证：
UAB?RAB?s??s
r?R?RAB （2）
成立。可见，在我们选择电源、控制电路中电流的变阻器R和电阻线AB时，应该依据的是（2）式，而不是（1）式。
（3）实验装置和器材的选择
考虑两个方面：物理原理与教学要求；取材容易、经济实惠。 5．注意一物多用和挖掘实验潜力
（1）利用现有装置进行尽可能多的实验，显示尽可能多的实验现象，说明不同的物理原理 （2）根据现有仪器和材料的性能，设计新的实验方案，尽可能多地应用于不同实验之中
充分提高装置和实验器材的利用效率，挖掘实验潜力是一种有效且经济的做法。要做到一物多用，首先应充分了解装置、器材的结构、原理和性能，在此基础上考虑：
（1）它能否代替其它的装置或器材（从原理、结构、性能和实验中能起的作用来考虑）； （2）它能否应用于其它实验之中； （3）应用它能否设计新的实验方案。
随后拟出具体方案进行试验（检验其可行性，分析其优缺点、决定取舍（或提出改进方案，进一步完善方案）。
例：针筒在物理实验中的应用。
医用注射针筒结构简单、比较常见，应用于中学物理实验有其独到之处（特点）： （1）作为有刻度的透明容器，易于观察和测量；
（2）能打气（压水）和抽气（抽水），在要求不太高的情况下，可作简易气泵和水泵使用，而且易于操作；
（3）密封性能好，能随意封闭一定质量的气体和水进行实验。
利用针筒的上述特点，将它应用于物理实验中能取得较好的实验效果。下面扼要列举部分应用实例。 （1）大气压的演示（一）（如图1）。
在水中用橡皮帽将注射器头部封死后，用厚纸片盖住管筒口，出水后纸片不落下，将橡皮帽拿去后，厚纸片落下。
（2）大气压的演示（二）（如图2）。
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