巧用身边器材开发和制作物理小实验

来源 :中国发展与创新教育杂志 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Wangqiling1116
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  在日常生活中有许多诸如易拉罐、气球、可乐瓶、废白炽灯泡等小物品,在科学学习中有大用处。同学们都可以
  利用它做许多小实验,从中学到很多科学知识。
  
  1.提瓶张球:证明大气压的存在
  
  器材:大可乐瓶、玩具气球、剪刀、装有水的大水槽、细线。
  制作:①去掉瓶盖,并用剪刀剪去大瓶的底部。②将玩具气球套在瓶口上,并用线扎紧。
  方法:①手持可乐瓶颈部倾斜放入水中,使瓶中进入一定量的水,再将瓶立放于水中,如图1(a)。②将无底可乐瓶缓慢提起,如图1(b),观察气球变化情况。
  


  现象:瓶外气球先被“吸”入瓶内,并在瓶内逐渐“长大”。只要瓶下端不露出水面,瓶内气球会随瓶上升而“长大”,下降而“缩小”。
  原理:当可乐瓶被提起时,在气球、可乐瓶、水面封闭的空间内形成一低压区,于是外界大气压会把气球压入瓶内,内外压强差使气球慢慢“长大”。
  
  2.浮沉子:探究潜水艇上浮、下沉的原理
  
  器材:一個塑料可乐瓶、一支钢笔芯、若干水。
  方法:①先让笔芯吸进适量水,调节进水量,使笔芯浮于水中时,刚好露出一点点笔胆尖。②再将调好的钢笔芯放入盛有清水的透明可乐瓶中,旋紧瓶盖,如图2。③用手挤压瓶身,调节手的压力,使笔芯刚好悬浮于水中。④当增大手对瓶的压力,发现笔芯会下沉。⑤松手后,发现笔芯会上浮,直到漂浮在水面。
  


  原理:当用力压瓶后,瓶内气体体积变小压强变大,进入笔芯中的水增多,笔芯重力变大,大于浮力而下沉;松手后恰好相反。由此来说明潜水艇是通过改变自身重力而实现上浮或下沉的。
  
  3.探究固体分子也能扩散
  
  器材:两张白纸、一张蓝色复写纸、两只空的铝制易拉罐、一杯热水、一杯冷水。
  过程:①将蓝色复写纸夹于两张白纸之间,平铺在水平桌面上。②取两只空的铝制易拉罐,分别注入等质量的热水和冷水,放置在白纸上。③过几分钟后,移去易拉罐,观察白纸(通常演示所见的扩散实验一般仅限于气体、液体,这里介绍的一种探究固体分子扩散的小实验)。
  现象:看到盛冷水的易拉罐所压部位,仅有极淡的蓝色痕迹,而盛热水的易拉罐所压部位,有清晰的易拉罐底部形状——环形痕迹。
  原理:复写纸分子发生了扩散,且固体分子扩散还与温度有密切的关系。
  
  4.透过“水帘”观荧屏:探究光的三原色
  
  器材:一块平板玻璃、一瓶胶水、一台彩色电视机。
  方法:①在平板玻璃上并排滴几滴胶水。②打开电视后,将平板玻璃竖直放置在荧屏前方,胶水就慢慢淌下形成一道道“水帘”。③让形成“水帘”的玻璃靠近荧屏,并适当调节与荧屏的间距,透过“水帘”去观看荧屏上的像。
  现象:观察到排列有序的红、绿、蓝三色光的区域。
  原理:附着玻璃上的“水帘”就相当于一个个柱面形“凸透镜”,它的放大作用显示出彩色像的本来面目--红、绿、蓝相间的三色光复合而成,即光的三原色。彩色电视机就是根据这一原理,运用光的空间复合方式显示出各种彩色的。
  
  5.反冲运动:证明力的作用是相互的
  
  器材:可乐瓶一个、软木塞、食用醋、
  小苏打、两支圆铅笔。
  方法:①在可乐瓶中放入食醋约50克,小苏打约10克,用软木塞塞紧瓶口。②在桌面上并排放上两支铅笔,将可乐瓶放在铅笔上,如图3所示(该试验瓶体轻,不会爆裂破碎,安全,且反冲现象明显)。
  现象:过一会儿,会看到软木塞被冲飞,同时瓶向后运动。
  


  原理:瓶内的醋与小苏打反应产生高压气体将软木塞冲出,压缩气体对软木塞有一个向前的作用力,由于力的作用是相互的,所以软木塞对压缩气体也有一个向后的力,从而使瓶子向后运动。
  
  6.探究蒸发吸热
  
  器材:废灯泡、开有孔的橡皮塞、细玻璃管、蜡、一杯染成红色的水、标有刻度的白纸板、一小瓶酒精、药棉花。
  方法:(1)除去废灯泡的内芯,将细玻璃管穿过开孔的橡皮塞连在灯泡的开口处,并用蜡封口。(2)再将它和标有刻度的白纸板①及盛有红色水的杯子;②按图4所示组装。(3)用药棉花沾酒精均匀涂抹在玻璃灯泡的顶部。
  


  现象:很快事看到染色水沿玻璃管上升。
  原理:由于酒精蒸发吸热,使灯泡内空气冷却收缩的缘故(该实验宜选容积大的灯泡,且灯泡,橡皮塞和玻璃管连接处不能漏气。由于灯泡壁极薄,吸热量小,因此实验的灵敏度较高)。以上实验,立足于实际,利用生活中丰富的物理课程资源,提高了实验效果;更重要的是使学生意识到物理就在身边,物理与生活联系非常紧密,有利于激发学生学习兴趣,培养学生创新精神和动手实践能力。不妨一试!
  
  收稿日期:2008-02-23
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