任云富
摘要:现在仍然有部分农村学校因实验器材配备不齐或数量不足,导致有的物理实验无法正常开展。针对这种情况,我们可以利用身边的废旧物品来代替缺乏的实验器材,有效的开展物理实验教学,例如可以用矿泉水瓶完成许多物理实验,还可以用矿泉水瓶做有关力学、热学、声学、光学和电学中的许多演示实验,而且实验效果比较好。
关键词:矿泉水瓶;物理;实验
中图分类号:A 文献标识码:A 文章编号:(2021)-39-375
生活中废弃的物品很多,许多人都把它们当垃圾处理了。矿泉水瓶(以下简称瓶子)是人们在生活中常用常见的物品,如果随意丢弃它,不仅影响美观,造成污染,更为严重的是在野外还可能引起森林火灾,使人民的生命财产遭受重大损失。若把它利用于初中物理实验教学之中,其作用可大着。下面就其作用作简要分析:
1、声音的产生:找一个薄薄的矿泉水瓶,剪取一些碎片放在正在发声的鼓面上,可以看见碎片在鼓面上跳动;鼓声消失后,碎片又静止不动了,这就说明声音是由于物体的振动而产生的。
2、声音的音调:将几个相同的矿泉水瓶装入质量不等的水后放在水平桌面上,用嘴贴着瓶口依次吹气,会听到高低不同的声音,即音调不同。
3、声音的响度:找一个空瓶子,用它去敲击桌面,几次用力不一样,发现听到的声音大小不同,即响度不一样。
4、光的直线传播:取一个空瓶子,在其中充入烟雾后盖紧瓶盖,然后用激光笔从瓶底照射时,发现瓶中的光路是一条直线,说明光在空气中沿直线传播。
5、光的折射:把瓶子上端剪掉后装入适量的水,把一根筷子插入水中,筷子看起来弯折了,说明光发生了折射现象。
6、凸透镜的光学性质:把装满水的瓶子盖紧,它就相当于一个凸透镜,让其正对太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,会看到白纸有一个明亮的光斑,说明凸透镜对光线有会聚作用。
7、凸透镜成像:把瓶子上端剪掉后再裝入适量的水,它就相当于一个凸透镜,把它放在桌面上,然后放入一条小金鱼,从侧面看金鱼变大了,说明凸透镜对物体有放大作用。
8、热膨胀:找一个薄瓶子将其捏瘪后盖紧瓶盖,然后放入温度不太高的热水中,一会儿瓶子就鼓起来了,说明气体受热体积增大。
9、分子热运动:把分别盛有适量冷水和热水的两个瓶子放在讲桌上,然后分别在每个瓶子中滴入一滴红墨水,观察到热水中的红墨水扩散得快,说明分子无规则运动的速度跟温度有关。
10、力的作用效果:用力捏瓶子,瓶子会变瘪,说明力可以改变物体的形状;用力推平放在水平课桌上的瓶子,瓶子由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
11、静摩擦:将装有水的瓶子握在手中呈竖直状态时瓶子不下掉,说明静摩擦力的存在且与重力平衡。
12、滑动摩擦:将装有适量水的瓶子平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动瓶子,读出测力计示数,然后改变瓶中水的多少重做上述实验,再次读出测力计示数,发现两次读数不同,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关;若只改变木板的粗糙程度重做上述实验,发现两次测力计示数也不相同,说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。
13、滚动摩擦:将装有适量水的瓶子平放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动瓶子,读出测力计示数,然后将上述装有适量水的瓶子平放在水平放置的一排平放的空瓶子上,用弹簧测力计水平匀速拉动瓶子,再次读出测力计示数,发现第二次读数不同,说明在其他条件相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小。
14、惯性现象:找一个空瓶子,用力向上抛出,发现瓶子离开手后仍然继续向上运动,说明瓶子具有惯性。
15、压力的作用效果:取两个相同的瓶子,其中一个装满沙子,另一个装满水,盖紧瓶盖竖放在海绵上,发现装满沙子的瓶子下面的海绵凹陷较深,说明压力作用效果跟压力大小有关;在两个瓶中装入等量的水后盖紧瓶盖,采用瓶底和瓶口两种不同方式竖放在海绵上时,发现海绵凹陷程度不同,说明压力的作用效果与受力面积大小有关。
16、液体的压强 :取两个相同的瓶子,其中一个装满水,另一个装少量的水,在瓶口扎上橡皮膜,然后将瓶口朝下呈竖直状态,发现装满水的瓶子下面的橡皮膜形变更大,说明液体压强跟液体的深度有关;取两个相同的瓶子,其中一个装满浓盐水,另一个装装满酒精,在瓶口扎上橡皮膜,然后将瓶口朝下呈竖直状态,发现装满浓盐水的瓶子下面的橡皮膜形变更大,说明液体压强跟液体的密度有关。
17、大气压强:取一个厚瓶子把它装满水,在瓶口盖上硬纸片,然后用食指顶着硬纸片慢慢倒置呈竖直状态,放开食指后,发现瓶子中的水没有从瓶中流出且纸片没有掉落,说明大气压强的存在。
18、浮力的方向:将空瓶子盖紧后压入水中,放手后,瓶子总是向上浮起来,说明瓶子受到向上的浮力作用。
19、物质的导电性能:用剪刀剪取薄瓶子获得一段塑料片,用它去替代原来正常工作的串联电路中的任意一根导线,然后闭合开关,发现小灯泡不再发光,说明塑料是绝缘体。
用矿泉水瓶除能完成上述实验之外,还可以做有关力学、热学、声学、光学和电学中的许多演示实验,而且实验效果比较好。但是,现在仍然有部分农村学校因实验器材配备不齐或数量不足,导致有的实验无法正常开展,我们可以利用身边的物品来代替缺乏的实验器材,有效的开展实验。教师可以鼓励师生从生活中去寻找合适的废旧物品,变废为宝,化腐朽为神奇,用其代替器材来开展丰富多彩的物理实验探究活动,进行小制作、小发明,真正体现出“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。