丁荣兰江苏省高邮市南海中学225600
摘要塑料瓶是人们日常生活中常见的废弃物品,我们可以启发和指导学生用它做很多物理实验,本文介绍了塑料瓶在物理实验中的妙用。
关键词塑料瓶物理实验妙用
物理实验是人类认识世界的一种重要活动,也是激发学生学习物理兴趣的有效手段。初中生大都具有强烈的操作兴趣,亲自动手做实验的欲望,教师要充分保护和利用这个积极性,让学生更多地参加物理实验和探究活动,而这些实验和探究活动大部分可以用我们身边的物品来完成。使用身边的物品,进行各种实验和探究活动,既可拉近物理学与生活的距离,又可让学生切身感受到科学的真实性,感受到科学和社会、日常生活的关系,另一方面这样做本身就是一种教改创新。塑料瓶是人们日常生活中常见的废弃物品,我们可以启发和指导学生用它做很多物理实验,下面就介绍塑料瓶在物理实验中的妙用:
一、探究声音的音调:在几个相同的塑料瓶中装上不同高度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会听到音调不同的声音产生,瓶中空气柱越短,音调越高,空气柱越长,音调越低,从而说明了音调跟频率的关系。
二、探究液化和汽化:将塑料瓶从冰箱中取出,过一会儿瓶上会附有小水珠,小水珠就是由空气中的水蒸气液化形成的,再过段时间,瓶子又会变干,水又汽化变成水蒸气。
三、探究黑色和白色物体吸热能力的强弱:用黑纸和白纸包住两个同样装满水的塑料瓶,让它们同时在阳光下照射相同的时间,比较它们升高的温度。温度升高得越多,说明其吸收的热量就越多,吸热能力就越强。
四、光的直线传播:在一只塑料瓶中装满掺有适量的豆奶粉或牛奶的水,或在一个比较粗的饮料瓶中充满香烟(或卫生香)的烟雾,拧紧瓶盖,这就制成了一个光路显示器。将激光笔发出的光透过瓶底,对着瓶盖照射,能清晰地显示光沿直线传播的光柱,效果明显。
五、光的折射:透过装水的圆柱形塑料瓶贴近书本看书上的字,字变胖,原因是装水的圆柱形塑料瓶相当于一个柱透镜,光通过它发生折射。
六、探究物质的导电性:把电池、灯泡、开关用导线连接起来,再依次把金属丝、铅笔芯、塑料瓶分别接入电路。可看到:把金属丝或铅笔芯接入电路时,灯亮;而将塑料瓶接入电路中时,灯不亮。这说明金属和碳棒容易导电,是导体;而塑料不容易导电,是绝缘体。
七、探究力的作用效果与力的三要素:用手挤压塑料瓶,可使瓶子变形,说明力可以使物体发生形变。加大挤压瓶子的力,瓶子的形变程度就越大,说明力的作用效果跟力的大小有关。用手推一下静止的空塑料瓶,塑料瓶会运动起来,说明力可以改变物体的运动状态。用不同方向的力推塑料瓶,塑料瓶会向不同的方向运动,说明力的作用效果跟力的方向有关。用手指去推直立在桌面上的装满水的塑料瓶的瓶盖与瓶身,发现推瓶盖比推瓶身更容易使瓶子倾倒,说明力的作用效果跟力的作用点有关。
八、物体具有惯性:用手将一塑料瓶扔出,离开手后瓶子会继续向前运动,说明运动的物体具有惯性。将装有水的瓶子压在纸条上,迅速抽出纸条,瓶和水留在原处不动,说明静止的物体有惯性。
九、探究压力的作用效果:在塑料瓶中装不同深度的水,将塑料瓶直立在海绵上,水越多海绵凹陷程度越大,说明在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;将塑料瓶中装满水,分别直立、倒立在海绵上,倒立时海绵凹陷程度较大,说明在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
十、探究液体的压强与深度的关系:在塑料瓶的侧面不同深度处开三个小孔,在瓶中装满水,观察水流出的情况,小孔越深,水的射程越远,说明液体的压强随深度的增加而增大。在塑料瓶的同一深度处不同位置各开一小孔,水的射程相同,说明在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
十一、证明大气压的存在:在塑料瓶中装入少量的热水,将水倒掉后迅速盖好瓶盖放在桌上观察,瓶子向内凹陷,说明大气存在压强。或在一塑料瓶内装满水,用一张硬纸片紧压在瓶口,将瓶子翻转,使瓶口朝下,发现瓶内的水和纸片不会落下,证明了大气压的存在。
十二、探究流体压强与流速的关系:在塑料瓶中装上适量的水,将一支吸管竖插入瓶内水中,另一支吸管口对着竖插吸管口横放,将嘴对着横管的一端用力吹气,观察到管口有水雾喷出,说明流体的流速越大,压强越小。
十三、制作浮沉子:将开口的小玻璃瓶口朝下倒放在塑料瓶的水中,瓶中留部分空气,盖好瓶盖,用手按塑料瓶,浮沉子就会下沉,松开手,浮沉子就会上浮。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的重力来实现的(体积不变),潜水艇与浮沉子升降道理相同。
十四:探究物体的浮沉条件:在小塑料瓶中装入沙子,拧紧瓶盖,放入水中,通过调节装入瓶中的沙子的多少,可使瓶子在水中漂浮、悬浮或下沉。测出其在不同状态下的重力和浮力,可得物体的浮沉条件。
十五、摩擦起电:用一个塑料瓶在头上反复摩擦几下,将其靠近小纸屑,发现塑料瓶能吸引小纸屑,说明带电体能吸引轻小物体,用摩擦的方法可使物体带电。
随手可得的塑料瓶能做出如此多的实验,大大提高了学生进行实验和探究活动的兴趣。其实用塑料瓶做的实验还很多,如潜水艇模型、喷泉等,还可用塑料瓶做许多实验替代器材如烧杯、量筒、溢水杯、漏斗等。生活处处有物理,只要我们善于观察,勤于思考,充分利用身边可以利用的物品,让学生自己动手制作教具,不断引导学生进行探究,不仅可以使学生学习物理的兴趣能长久保持,而且还可以培养学生的探索精神,实践能力以及创新意识,使学生有意识的将物理知识应用到实践中,解决实际问题,真正体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程基本理念。