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1、塑料飲料瓶的物理故事 摘要:物理實驗是學習、研究物理最主要的方法之一,通過物理實驗,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,提高學生的綜合能力。生活中,有許多東西可以用來做物理實驗的材料,塑料飲料瓶是其中之一。在教學過程中,教師要結(jié)合所學知識,讓學生了解塑料飲料瓶身上的物理知識。同時,利用塑料飲料瓶,還可以制作出很多改良的物理實驗演示儀器,從而提高實驗的演示效果,提高學生實際操作能力?! £P(guān)鍵詞:塑料飲料瓶;物理故事;演示效果 我是一個塑料飲料瓶。頭頂上蓋子的豎紋,瓶身的形狀,身上貼的說明標簽,里面的飲料沒有
2、裝滿;在夏天,我從冰箱里面出來的時候,身上有很多小水珠……以上這些,都引起物理老師的注意,把我身上出現(xiàn)的特點編成物理題目。這可以檢測學生對摩擦力、凸透鏡、質(zhì)量、密度、體積和物態(tài)變化等方面的物理知識的掌握情況。我身處人類的周圍,容易可得。因此,我又得到很多物理老師的重用,物理老師把我制成各種實驗演示裝置。 有這樣一道物理題目:小明在空的塑料飲料瓶中裝入少量熱水,然后迅速把水倒出,再馬上蓋上瓶蓋,發(fā)現(xiàn)瓶子變扁了。這個實驗,證明了()的存在?! ∵@一道題目,引起物理老師對“我”5的關(guān)注。他也嘗試用這種方法來做實驗給學生看,但很難
3、得到在這道題中出現(xiàn)的效果。因為把熱水倒入飲料瓶中的時候,塑料瓶身被燙到變形,即使不變形,瓶身也只是被壓扁了一點點,效果不明顯。失敗的原因,可能是這位物理老師沒有掌握到操作的技巧。但他很聰明,馬上想到另外一個方法。往瓶中注入熱水的目的,是為了在瓶中產(chǎn)生熱的水蒸氣。熱的水蒸氣液化成水后,飲料瓶中的氣壓就會變低,從而導致飲料瓶被大氣壓壓扁。于是,依據(jù)這個原理,他想到了一個改良的方法。 實驗器材:大的飲料瓶子、鐵架臺、燒瓶、塞子、玻璃管、水、火柴和一個小水桶。 操作過程:把燒瓶中的水加熱至沸騰,沸騰后,再利用玻璃管把水蒸氣導入飲
4、料瓶中,注意玻璃管要豎直插到瓶中,不能靠近瓶壁,因為飲料瓶中的玻璃管口靠近瓶壁,熱的水蒸氣會燙到瓶身變形的。水蒸氣導入一會后,把玻璃管拿出來,迅速擰緊瓶蓋。這時,你就會看見瓶身被壓扁的清晰情景。 這種做法的優(yōu)點是:能令瓶中充滿大量的水蒸氣,這些水蒸氣液化后使飲料瓶中的氣壓變得更低,飲料瓶被外界的大氣壓壓得更扁。若你怕自己操作不當,怕水蒸氣燙到瓶身而變形,你可以先把瓶子浸入冷水中,然后再向瓶中輕輕導入水蒸氣。接著,在瓶口蓋上蓋子,再把瓶子從冷水中拿出來。其實驗裝置,你可以自己畫一下。5 物理老師在按課本中的實驗裝置(圖略)
5、演示探究壓強與流速關(guān)系的實驗時,他發(fā)現(xiàn),吹氣處離水面比較高的時候,必須要使勁地吹氣,才能做成功這個實驗,才能看見有水霧噴出來。經(jīng)過一番摸索和總結(jié),物理老師找到了一個比較理想的操作方法:把吸管的吹氣處靠近水面,你就能輕松地完成這個實驗。但接著問題就來了,大多數(shù)學生都看不見水霧噴出來,實驗的演示效果不太好。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),最主要的問題是:水是透明的,產(chǎn)生的水霧量小,因此很難看到水上升至水霧噴出來的情景。這時,物理老師就想到用“我”代替吸管來做此實驗。 實驗需要的材料:飲料瓶、透明塑料管、乒乓球、小網(wǎng)?! ≈谱鬟^程:把瓶底切掉,在
6、離瓶口不遠處開個口,在開口處裝入透明的塑料管,塑料管的長度大概10厘米左右就行了。塑料管的長度不能太長,因為透明塑料管長,你要費很大的勁才能把乒乓球吹起來。然后,向塑料管中裝入乒乓球。接著,在塑料管的下端裝上一個小網(wǎng)。就這樣,這個改良的實驗裝置就大功告成了(圖略)?! 〔僮鬟^程:操作方法非常簡單,你只要對著瓶口水平吹氣就行了。利用這個實驗裝置做壓強與流速關(guān)系的演示實驗時,坐在課室最后一排的學生也能很清晰地看見乒乓球升起來,然后乒乓球飄出來的情景,可以說演示效果很好。這套實驗裝置,在2009年東莞市優(yōu)秀自制教具評選中獲得二等獎
7、?! 〖毤氄f來,“我”的用處,還有很多。 ?。?)課本中用瓶身刻有細槽的“我”,代替水桶來做帕斯卡實驗,從而得知液體壓強與深度的關(guān)系。很多老師把我改良一下來做這個實驗。方法是這樣的:在“我”里面裝滿水后,在“我”身上不同高度刺幾個孔,你就會看見射出來的水遠近不同,最下面的水噴射得最遠,這也可以得知液體壓強與深度的關(guān)系。而且這個裝置還有一個用途:當把我的蓋子擰緊后,水不會射出來,這可以證明大氣壓的存在。5 ?。?)利用“我”,可以探究壓強與流速的關(guān)系。課本上,利用漏斗來吹乒乓球做此實驗,但吹氣比較費勁,不太容易成功。這時,物理
8、教師就可以用“我”代替漏斗來做此實驗,這樣,同學們就能輕松地演示乒乓球不會被吹下去的實驗效果?! 。?)利用“我”,還可以比較滑動摩擦力與滾動摩擦力大小的關(guān)系。方法是這樣的:向我里面裝少量的水,然后把“我”分別豎放和平放在桌面,用嘴吹“我”。豎放時,“我”很難被吹動。平放時,“我”就很容易