用鸡蛋构思的创新型实验
2011-01-25唐月华
唐月华
(泰兴洋思中学 江苏 泰兴 225400)
初中物理八年级下册的内容授完之后进入复习教学过程时,为了培养学生的创新型实验能力和发散思维能力,结合“身边的物理与生活中的物理”这一专题,笔者利用生鸡蛋和熟鸡蛋,设计了一堂有趣的实验复习课.
(1)瓶口吞鸡蛋
实验现象:在口径略小于鸡蛋的广口瓶底放少量水.先点燃一团酒精棉投入瓶内,再把一只已去壳的熟鸡蛋轻轻放入瓶口,只听“砰”的一声,鸡蛋被吞进瓶中.
解释:酒精在瓶内燃烧,消耗了瓶中的氧气,同时瓶内空气受热膨胀,排出瓶外,因而瓶内气压低于瓶外气压,外界大气压把鸡蛋压入瓶中.
(2)瓶口吐鸡蛋
图1
实验现象:将瓶子倒立,使去壳熟鸡蛋堵住瓶口(图1),再向瓶底浇开水,可看到鸡蛋从瓶口缓缓吐出.
解释:倒热水后,瓶内空气受热膨胀,气压增大,瓶内气压大于瓶外气压,瓶内气体将鸡蛋压出瓶外.
(3)有趣的“不倒翁”
图2
实验现象:在煮熟的鸡蛋小头部分开个小孔,将壳内的蛋清蛋黄掏出一部分,在蛋壳上画上人头像,就做成了一个不倒翁(图2).
解释:掏出一部分蛋清后,整个鸡蛋的重心向下偏移,重力作用线通过桌面的支撑点,鸡蛋总保持平衡.
(4)显示惯性
图3
实验现象:用生、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上,用相同的扭力使它们原地旋转(图3).熟鸡蛋能迅速转,并且不易停下;而生鸡蛋旋转几圈后就停下来.
解释:生鸡蛋内有液态的蛋清和蛋黄,外力使壳旋转时,由于惯性,内部的蛋清和蛋黄仍要保持原来的静止状态,只能在蛋壳的带动下慢慢地转起来.蛋壳、蛋清和蛋黄之间存在相对运动而相互摩擦,必然要消耗一部分能量,所以,生鸡蛋只能缓慢转动几圈后就会停下来.而熟鸡蛋内外是一个整体,旋转起来后内部不存在相对运动,在外力作用下能迅速旋转起来;另外,鸡蛋与桌面间的摩擦小,故旋转起来后就不易停下来.
(5)固体的压强
实验现象:用手掌握鸡蛋不容易破,用手指捏鸡蛋容易破.
解释:压力作用效果用压强表示.手握鸡蛋时,鸡蛋的受力面积较大,压强较小,不容易破.而手指捏鸡蛋时,鸡蛋的受力面积较小,压强较大,所以容易破.
(6)研究鸡蛋的浮沉
图4
实验现象:把一只生鸡蛋放入盛有清水的大烧杯中,鸡蛋沉入底部.慢慢向烧杯中加盐,并不断用玻璃棒搅拌.一会儿,鸡蛋就会悬浮在水中,再加盐,鸡蛋就会浮于水面(图4).
解释:物体的浮沉决定于浮力和重力的大小.一开始,鸡蛋受到的浮力小于重力,鸡蛋下沉;向烧杯中加盐,杯中液体的密度增大,鸡蛋受到的浮力就会增大,当浮力等于重力时,鸡蛋就呈悬浮状态;再向烧杯中加盐,杯中液体的密度继续增大,当鸡蛋受到的浮力大于重力时,鸡蛋上浮,最后漂浮在盐水液面上.
(7)分子运动现象
实验现象1:煮茶鸡蛋时,蛋清的颜色没有原来白了.
解释:酱油和茶分子渗透到鸡蛋内部去了.说明物质的分子都在永不停息地做无规则运动.
实验现象2:炒鸡蛋时放盐很容易咸,为什么腌鸡蛋需很长时间才能咸?
解释:加热使液体温度升高,分子的无规则运动加快.
(8)热胀冷缩现象
实验现象:将两只鸡蛋煮熟后,一个立即放入冷水中冷却,一个自然冷却,然后剥壳.发现在冷水中浸过的容易剥,另一只难剥.
解释:刚煮熟的鸡蛋浸入冷水后,遇冷突然收缩,蛋和蛋壳的冷缩程度不同,蛋壳和蛋白相互脱离,所以很容易剥.
(9)液体蒸发现象
实验现象:把刚煮熟的鸡蛋放入冷水中浸一下,捞出后,发现鸡蛋不怎么烫,但过一会儿,却又感觉鸡蛋烫手.
解释:刚从水中捞出的鸡蛋上有一层水膜,水蒸发吸热,使蛋壳温度下降,所以,刚从水中捞出的鸡蛋并不觉得很烫.过了一会儿,水膜蒸发完了,由蛋内部传出的热使蛋壳温度升高,所以感觉鸡蛋烫手.
笔者又提出了几个问题,请学生课后实践,并弄清楚其中包含的物理道理.
实践1:站鸡蛋
你能将鸡蛋站立起来吗?
实践2:区别鸡蛋的好坏
(1)把鸡蛋放在耳边摇,好鸡蛋和坏鸡蛋听起来声音有什么不同?
(2)把鸡蛋放入水中,好鸡蛋和坏鸡蛋在水中的竖立和浮沉情况有什么不同?
小小的鸡蛋竟与那么多物理知识相联系,出乎学生意料,使学生感受到物理与生活和社会密切相关,身边处处有物理,所学的物理知识非常有用.