徐文靜
【摘 要】物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中非常的重要,而如何利用最簡單的器材,做出現(xiàn)象明顯、效果好的物理實(shí)驗(yàn),是一個值得思考的問題,筆者就如何利用礦泉水瓶來完成中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了思考,并做出了總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】礦泉水瓶;物理實(shí)驗(yàn)
礦泉水瓶是我們生活當(dāng)中常見的物品,但是小小的礦泉水瓶卻能幫助我們完成很多的物理實(shí)驗(yàn),在實(shí)際的教學(xué)中,教師可以充分利用礦泉水瓶來進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),真正的體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)理念。于是筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了以下利用礦泉水瓶就能完成的物理實(shí)驗(yàn)。
一、“彎曲的光線”
實(shí)驗(yàn)器材:激光筆,礦泉水瓶,水盆。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 選取一個表面較為光滑平整的礦泉水瓶,然后在礦泉水瓶側(cè)壁打一個小孔。
2.接著在礦泉水瓶中裝足夠多的水,此時看到水從小孔流出。
3.然后用激光從瓶身側(cè)壁射向小孔,如圖1所示,觀察此時光的傳播路徑。
實(shí)驗(yàn)分析:我們可以看到激光在瓶內(nèi)水中是沿著直線傳播,但是當(dāng)水從小孔流出時,激光便順著水流從小孔處彎向水盆底部,最后在水盆底部看到了一個紅色的光斑。這是因?yàn)榧す庠谒髦袀鞑r發(fā)生了全反射,這與光信號在光纖中的傳播原理一樣。
二、探究“浮力產(chǎn)生的原因”
實(shí)驗(yàn)器材:礦泉水瓶1個,乒乓球2個。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.把礦泉水瓶的瓶底剪掉,并把瓶蓋取掉。
2.礦泉水瓶的瓶口朝下,然后在礦泉水瓶里放置2個乒乓球。
3.然后再往礦泉水瓶里加水,此時我們看到其中一個乒乓球漂浮在水面上,而另一個乒乓球卻沉在水底,如圖2所示。
4.最后用手堵住礦泉水瓶的瓶口,此時我們看到沉在水底的乒乓球突然從水底浮起來了,如圖3所示。
實(shí)驗(yàn)分析:當(dāng)往礦泉水瓶里加水時,瓶底的乒乓球沒有浮起來,那是因?yàn)樵撈古仪虻南卤砻媸潜┞对诳諝庵?,并沒有受到水對它向上的壓力,只受到水對它向下的壓力,所以乒乓球不能浮起來。但是當(dāng)我們用手堵住礦泉水瓶的瓶口時,我們卻看到乒乓球浮起來了,這是因?yàn)榇藭r乒乓球的下表面也有水,它受到一個水對它向上的壓力,并且這個向上的壓力大于水對它向下的壓力,所以該乒乓球就浮起來了,從這個例子可以看出浮力產(chǎn)生的原因就是物體上下表面受到液體的壓力差。
三、“永遠(yuǎn)吹不大的氣球”
實(shí)驗(yàn)器材:礦泉水瓶2個,氣球2個,吸管1根,細(xì)線。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.取兩個相同的礦泉水瓶,并分別在瓶蓋上打一個小孔,然后在其中一個礦泉水瓶的瓶底打一個小孔,另外一個瓶底不打孔。
2.如圖4所示,分別用一根吸管穿過兩個礦泉水瓶的瓶蓋的小孔,并在吸管的另一端用細(xì)線系上一個氣球。然后擰緊瓶蓋。
3.請兩個同學(xué)分別來吹這兩個氣球。會觀察到底部有孔的瓶中的氣球可以輕易地被吹大,但是瓶底沒有開孔的瓶中的氣球無論怎樣都吹不大。
實(shí)驗(yàn)分析:把氣球放在瓶底無孔的礦泉水瓶中時,無法把氣球吹脹,那是因?yàn)楫?dāng)往氣球里吹氣時,氣球里的氣壓增大,此時氣球體積會稍微膨脹一些,但是同時就會擠壓礦泉水瓶里的空氣,使得礦泉水瓶內(nèi)的氣壓也跟著增大,所以氣球無法被吹大。但是當(dāng)?shù)V泉水瓶的瓶底開有小孔時,瓶內(nèi)的氣壓始終等于外界大氣壓。當(dāng)人往氣球里吹氣時,氣球內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)增大,使得氣體內(nèi)部的壓強(qiáng)大于氣球外部的壓強(qiáng),所以氣球就輕易被吹大了。
四、模擬“平拋運(yùn)動”
實(shí)驗(yàn)器材:礦泉水瓶1個,吸管2根。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.在礦泉水瓶的瓶蓋上打兩個小孔,然后分別插兩根吸管到瓶蓋上。
2.在礦泉水瓶內(nèi)裝滿水,然后擰緊瓶蓋,注意調(diào)整兩根吸管的位置,如圖5所示,兩根吸管伸進(jìn)瓶口的深度不同,伸進(jìn)瓶口更多的那根吸管的末端往上彎曲,另一根吸管的末端水平放置。然后把礦泉水瓶倒置過來,如圖6所示,此時從吸管口流出來的水就是做的平拋運(yùn)動,并且該裝置能夠保證從吸管口流出的水流是勻速的。
實(shí)驗(yàn)分析:通過觀察從吸管口流出來的水流軌跡,能夠清楚的觀察到做平拋運(yùn)動的物體的運(yùn)動軌跡,并且這個裝置的獨(dú)到之處在于,在瓶口放置了兩根吸管,在圖5中,右側(cè)吸管上端處的壓強(qiáng)始終與外界大氣壓相等,從而保證了只要水面處于右側(cè)吸管上端以上,那么從左側(cè)吸管口流出來的水流就是勻速的,從而使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯和穩(wěn)定,便于觀察。