課外實驗 巧用礦泉水瓶做物理實驗

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學習網(wǎng)



物理實驗是學習、研究物理學最主要、最基本的方法,通過實驗既可以幫助學生建立感性認識,又能激發(fā)學生的學習興趣。生活中能用來做物理實驗的材料很多,下面介紹幾例巧用礦泉水瓶做的物理小實驗。
一、演示“慣性現(xiàn)象”
取一只空礦泉水瓶,截去上半部分并裝入適量的水,然后蓋上一塊硬紙板,將雞蛋放在硬紙板上(如圖1所示),用手指突然彈擊硬紙板,可以觀察到雞蛋并沒有隨硬紙板一起飛去,而是安然的落入瓶中。雞蛋正是由于自身慣性還保持原來的靜止狀態(tài)而落在正下方。
二、演示“影響壓力作用效果的因素”
①取一只空礦泉水瓶,向瓶中裝入少量的水放在一塊海綿上,立刻看到海綿凹陷一些;將礦泉水瓶裝滿水再放到海綿上,會發(fā)現(xiàn)海綿凹陷得更深了,如圖2所示?梢缘贸鰤毫Φ淖饔眯Чc壓力大小有關(guān);
②取一只空礦泉水瓶,向瓶中裝滿水蓋上瓶蓋,放在一塊海綿上,觀察海面的凹陷程度,然后將瓶子倒置過來再放在海面上,觀察海面的凹陷程度,比較兩次凹陷程度,可以得出壓力的作用效果與接觸面積大小有關(guān)。
三、演示“大氣壓強”的存在
①取一只空礦泉水瓶裝滿水,將礦泉水瓶浸沒于水中如圖3甲所示;若抓住瓶底向上提,會發(fā)現(xiàn)在瓶口未離開水面之前,瓶里始終充滿水,如圖3乙所示;若在瓶底鉆一小孔,重做上面的實驗,會發(fā)現(xiàn)瓶中水面與瓶外水面始終相平,如圖3丙所示?梢宰C明大氣壓的存在。
②取一只空礦泉水瓶,向瓶內(nèi)注入少量的熱水,搖晃后倒掉并立即蓋緊瓶蓋,過一會兒發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢向內(nèi)凹陷,可以證明大氣壓強的存在。
四、演示“液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)”
如圖4所示。取一礦泉水瓶,在其側(cè)壁鉆三個上下位置不同的小孔,用橡皮塞塞住,給瓶里充滿水,將瓶放在足夠高的桌面上,然后把橡皮塞同時拔出,通過實驗探究可發(fā)現(xiàn),從不同的孔向外噴水的水平射程不同,從而演示了“液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)”。
五、演示“液體內(nèi)部向各個方向都有壓強”
取一礦泉水瓶,若在礦泉水瓶體的不同方向上,用小鐵釘鉆很多小孔,然后向瓶內(nèi)裝滿水,蓋上瓶蓋,兩手用力擠壓瓶體,可看到水從不同的小孔中向各個方向噴出,這可以證明了“液體內(nèi)部向各個方向都有壓強”。
六、演示“浮力產(chǎn)生的原因”
取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的礦泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮,原因是“乒乓球只有上表面受到水向下的壓力,而下表面基本沒有受到水向上的壓力”,因而乒乓球不上浮(如圖5甲所示);接著用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來(如圖5乙、丙所示),其原因是此時“乒乓球上、下表面均受到水的壓力,且下表面所受的壓力大于上表面所受的壓力”?梢匝菔“浮力產(chǎn)生的原因”,即“液體對物體上、下表面的壓力差所引起的”。
七、演示“光的折射”現(xiàn)象
取一礦泉水瓶,截去上半部分并裝滿水,將筷子斜插入水中,從水面上斜著看,會發(fā)現(xiàn)插入水中部分的筷子向上彎折,可以演示光的折射(如圖6所示)。
八、演示“力的作用效果”
雙手擠壓空礦泉水瓶可以使瓶子變形,如果施加的力增大,瓶子變形程度就加大,這表明力的作用效果跟力的大小有關(guān),力越大,力的作用效果越明顯。
九、演示“流體壓強與流速的關(guān)系”
兩個瓶子放在一起,在瓶子的一邊放置一個乒乓球,從另一側(cè)向瓶縫隙中吹氣,乒乓球不動。從縫隙中吹氣,靠近瓶子一側(cè)的空氣流速大,壓強小,而乒乓球外側(cè)的空氣流速小,壓強大,會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓力差,所以球不動。可以說明流體壓強與流速的關(guān)系。
十、演示“物體的浮沉”
①取一礦泉水瓶,截去上部并裝滿清水(如圖7所示)。雞蛋放在清水中會沉入水底;若在清水中放入鹽,如果配制的鹽水合適,雞蛋會懸浮在鹽水中。繼續(xù)加鹽,雞蛋會上浮,最終漂浮在液面上。
②制作浮沉子:取一礦泉水瓶,倒入適量的水(不倒?jié)M)。然后取一注射用的小玻璃瓶向其中裝入適量的水,將其倒放入礦泉水瓶中,使其漂浮如(圖8所示),然后蓋上瓶蓋,通過用力擠壓瓶體發(fā)現(xiàn)小玻璃瓶可以實現(xiàn)下沉和上浮,制作成一個簡易的浮沉子。或者不蓋蓋子,而在瓶口扎上一塊橡皮膜,然后用手指按壓橡皮膜,同樣可以使小玻璃瓶實現(xiàn)浮沉。
十一、演示“凸透鏡”的相關(guān)實驗
①取一礦泉水瓶,可以在瓶中裝滿水,對著太陽光,可以在地面上得到“細細”的亮條,說明凸透鏡可以匯聚太陽光(凸透鏡對光的匯聚作用)。
②取一礦泉水瓶,可以在瓶中裝滿水,然后隔著瓶子觀察物體(注意瓶子與物體之間的距離適中),可以看到放大了的物體的虛像,演示凸透鏡成放大的虛像。
十二、演示“失重現(xiàn)象”
取一礦泉水瓶,給瓶內(nèi)裝半瓶水,在瓶底用鐵釘鉆一小圓孔,我們可看到水從孔中噴出,若這時讓塑料瓶自由下落,可看到水不再向外噴出,這就驗證了水的失重現(xiàn)象。
十三、演示“氣體的壓強隨體積的增大而減小”
取一礦泉水瓶,在靠近瓶底部的側(cè)壁上開一個小圓孔,用膠帶封住小孔,接著擰開瓶蓋,往瓶中加入水,然后撕去膠帶,水便從小孔射出,如圖9所示。接著蓋上瓶蓋并擰緊,不久水便停止從小孔中射出,此時瓶內(nèi)水面上方氣壓小于外界大氣壓。這個實驗表明氣體的壓強隨體積的增大而減小。
十四、制作“水火箭”
器材:礦泉水瓶、氣筒、自行車氣門、鐵絲、橡皮塞、水等。水火箭構(gòu)造如圖10所示。在瓶中裝適量的水,塞好瓶塞后放在發(fā)射架上。用氣筒向瓶內(nèi)打氣,瓶內(nèi)上方氣體壓強達到一定程度,高壓氣體將水和橡皮塞從瓶口壓出,利用水的反沖作用把瓶推向高空。
此外,利用礦泉水瓶還可制成水平儀,可用來做阿基米德原理的溢水杯等。只要我們在教學中適時引導學生用生活中常見、便宜的器材(或廢物)做實驗,研究物理問題,不但會使學生倍感親切,還有利于學生學習興趣的激發(fā)和動手能力及創(chuàng)新精神的培養(yǎng),從而收到出奇制勝的效果。


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