矿泉水瓶在高中物理中的应用

金少慈

【摘 要】物理是一门实验科学，学习物理离不开实验。这里就举矿泉水瓶为例：模拟打点计时器、演示完全失重现象、演示惯性原理、制作验电器。

【关键词】高中物理；实验；应用

物理是一门实验科学，学习物理离不开实验。物理老师经常用手边非常熟悉的生活用品来做些小实验，帮助我们来理解晦涩难懂的物理。我在这里就举矿泉水瓶为例。

一、模拟打点计时器

高一学习打点计时器这装置时，有个别同学不好理解隔相等时间打一个点，老师急中生智，就随手拿起矿泉水瓶，去掉瓶盖，在矿泉水瓶的底部穿一个小孔，并加些黑色墨水。给我们演示三种情况：①人提着瓶子不动，地上水滴滴在同一点。②人提着瓶子向前加速运动，地上水滴之间距离增大。③人提着瓶子向前匀速运动，地上水滴之间距离不变。人向前运动很好地模拟纸带的运动，下落的水滴模拟振针隔相等时间打点。用矿泉水瓶就能把一台复杂的打点计时器的工作原理演绎得惟妙惟肖。课后老师提出下落的水滴打点的时间间隔由什么来控制。

二、演示完全失重现象

在高一超重和失重练习中有看到这样一道题目：在矿泉水瓶（口开着）底部开几个出水孔（开得小一点），瓶内装水，让它自由下落，问瓶底部会有水漏出吗？根据直接经验，我们想当然就认为肯定会有水漏出。老师再三解释，我们总是均不理会，总是举出不同的理由来反驳。老师拿出事先准备好的矿泉水瓶，瓶子底部开有几个小孔，再将瓶内装上红墨水。老师准备将矿泉水瓶从高处自由下落，要求我们观察瓶底是否有水漏出。面对事实，我们无语以对。接下来老师讲解的理由就顺理成章了。老师再将瓶子竖直向上抛出、水平抛出、斜向上抛出我都都观察到底部水都不会流出。

三、演示惯性原理

根据生活经验我们知道用绳子悬挂在车厢内的小球会随着车子的向前加速，由于惯性而向后摆起来。练习中出现的以下例子我们就束手无策。

例：如图所示，容器中盛满水，水中放入铁球P和木球Q，它们用细线分别系于容器的顶部与底部，当容器静止时，细线均伸直处于竖直方向.现使容器以一定的加速度a向右作匀加速直线运动，则此时P、Q两球相对于容器的移动方向是（AC）.

（A）P球向左偏移 （B）两球均向左偏移

（C）Q球向右偏移 （D）两球均向右偏移

老师利用简单的装置：将一个乒乓球固定在细绳的一端，绳的另一端固定在瓶盖上，将乒乓球放入装满水的瓶内，再旋紧瓶盖。老师先让我们猜：当倒立的瓶子向右加速运动，乒乓球向哪边运动？演示结果让我们想不到的是乒乓球相对瓶子不但不向后摆，反而向前冲去。面对想不到但亲眼所见的富有挑战性的情景。我们在思考，再听老师讲解，问题顺理成章解决了。瓶子向右运动的瞬间，水、乒乓球由于惯性要保持原来的静止状态而向左运动，水的惯性比乒乓球的惯性大很多，迫使乒乓球相对于瓶子向右运动。题目中的P、Q两球的问题通就不在话下。

四、制作验电器

夏天的打雷闪电和冬天晚上睡觉脱毛衣时的火星让我们觉得电非常神秘、恐怖。老师为了让我们能更深入了解电，并且可以体会利用身边的器材可做实验，让学生体会到物理就在身边。

取一个矿泉水瓶洗净用吹风机吹干，利用买来的木塞塞在瓶口，将木塞钻个口铁丝插入其中.把铁丝弯成一定形状，上端用于带电物体的接触端，下端弯成支架.将烟盒内的锡箔纸剪成长2cm，宽约0.5cm，然后放入铁丝做的架里制成箔片.瓶子里再放些干燥剂。这样验电器就做好了。将泡沫摩擦头发，再用泡沫接触验电器的上金属端，下金属端两片锡箔张开。我们眼看如此简单的器材也能实现这样明显的效果，对电的神秘感就消除了。

用身边的物品来做物理实验，去解释和总结物理规律，我们听起来熟悉，接受起来也就容易了，也充分体现了“从生活走向物理，从物理走向生活”这一新课程理念，这样更有利于培养我们的创新精神和实践能力，激发我们的创造激情。

参考文献：

[1]黄国雄.重新发现物理实验—中学物理实验资源开发利用的资源与案例[M].高等教育出版社

[2]王宏伟.重视实验让_物理课堂充满活力[M].實践讲坛王小燕.

[3]开发物理实验资源构建高效物理课堂[M].教海探航总第658期