“瓦碎蛋全”实验的改进和拓展

滕天荥

[关键词]鸡蛋；实验；改进

[中图分类号]G633.7

[文献标识码]C

[文章编号]1004-0463(2009)05(A)-0057-01

高一新生刚进入高中，初次接触高中物理，许多学生会想：高中物理知识有用吗?高中物理学起来难不难?高中物理学起来有趣吗?如果在物理绪言课中能给学生一个肯定的回答，让学生对物理产生浓厚的兴趣，对学生今后学好物理会有很大的帮助。

基于这种考虑，在绪言课中安排了3个有趣的实验，“瓦碎蛋全”实验是其中的一个演示实验。它既能激发学生学习物理的兴趣，又能给学生留下一连串的悬念，这就为学生今后学好物理打下了一个良好的基础。做好这个实验是上好绪言课的关键，但是要做好这个实验有一定难度。

“瓦碎蛋全”实验从原理上讲，就是鸡蛋和砖块得到相同的动量变化量，但是由于作用时间的不同，鸡蛋和砖块受到不同的冲击力，从而产生不同的作用效果，这种效果的物理现象就是砖碎，而蛋全。根据这一原理，笔者经过几年的摸索，对实验进行了改进，大大提高了实验的成功率。改进方法如下：

首先，鸡蛋数不能用书上说的4个而要用3个。若用4个鸡蛋做实验，如果它们大小不均匀，或者放置有问题，则它们就不一定在同一平面上，大的鸡蛋会受力大些，它就容易破，造成实验失败。从数学知识可知，三点成一平面，如果用3个鸡蛋做实验，不管鸡蛋大小是否均匀，它们必定在同一平面上。这样，所有鸡蛋受力比较均匀。

其次，实验装置要进行一些改进。原实验装置如图1所示。原装置中最下面是一层泡沫塑料板，其上放4个鸡蛋，鸡蛋上放1本硬皮书，书上放3块砖块，最上面放一块瓦片。改进后的装置如图2所示。把原装置中的泡沫塑料板和硬皮书都改用厚约4cm，长40cm，宽40cm的包装用的白色泡沫塑料板，在它们的上下各放一块厚约1cm，长40cm，宽40cm的木板，在两块泡沫塑料板上各挖3个深约0.5cm的卵形坑(3个卵形坑约为正三角形，而且位置要正对，三角形中心与泡沫塑料板的中心大约重叠)。在卵形坑里放入鸡蛋，并在上面木板的正中放4块砖块。

演示时可以把整套装置放在讲桌上，请一个学生用铁锤猛打上面的砖块，可以看到上面的几块砖块被打得粉碎，而鸡蛋完好无损。以砖块代替瓦片，由于砖块比瓦片坚固得多，实验看起来就更加精彩，从而提高了教学的效果，更能激发学生的学习兴趣。

实验装置这样改进了以后，之所以能使砖碎蛋全，主要是在塑料板上挖有卵形坑，再加上用弹性较好的泡沫塑料板替代了硬皮书，使鸡蛋受力时间延长，鸡蛋受到的冲击力减小，同时使鸡蛋的受力面增加，鸡蛋受到的压强减小，这就使鸡蛋能承受更大的压力，实验的成功率大大增加。

实验演示成功后，教师可以让学生思考：为什么坚固的砖块被打碎，而壳薄的鸡蛋反而不破，这是什么道理?学生不必当场回答，教师可以告诉学生，其中的道理你们现在不一定能回答清楚，等你们学了高中物理后自然就会明白。

接下来教师可以再做1个拓展性实验，进一步增加悬念，激发学生的求知欲。例如，移去砖块，请一个班上个子最大的学生用一只脚站到木板上，其重心要落在木板中心，也就是要落在三个鸡蛋的中心，边上两人扶着该同学，让其踩上去，然后重心逐渐移到站木板的脚上，直到另一只脚悬空，同学们可以看到鸡蛋不会被压破。这个过程要缓慢进行，越缓慢成功率就越高。

通过这个拓展性实验，会进一步使学生对学习物理产生浓厚的兴趣。