生活中的趣味物理实验
2015-10-21卢勇
卢勇
物理是一门以观察和实验为基础的自然科学,主要研究的是物质在时空中物质的运动和所有相关概念,更广义地说物理学是对大自然的研究分析。实验是物理的基础。在初中阶段各种有趣的物理实验,有利于激发学生学习物理的兴趣,有利于培养学生独立思维能力和实践操作技能,提高学生对自然科学的渴望与热情,让学生深刻地体会到物理原理,从而可以更好地提升课堂教育教学质量。
1感受大气压的存在
取一个空的铝质易拉罐及一盆冷水,罐口缠上铁丝并固定并将铁丝拧成柄状(要有一定的长度和强度),往易拉罐中加入少量的水,放在酒精灯上加热至沸腾,并继续加热数十秒,迅速(持铁丝柄)将易拉罐倒扣到冷水中,观察发生的现象。会发现易拉罐完全压扁变形,从而证明大气压的存在。
2用瓶子吞鸡蛋来演示大气压实验
准备好剥好的熟鸡蛋一枚,一个瓶口比鸡蛋稍小的空瓶子,将瓶子放在水平台上。点燃一支酒精棉球,放入瓶中。烧至5秒后立即将鸡蛋放在瓶口上,待瓶内火焰熄灭后就能看到整个鸡蛋被吸入瓶中。
3吹不跑的气球用来演示伯努利原理
将一个电吹风的出气口稍加改装,让出气口变成小而圆的形状,准被一个吹大的气球,捆扎好气球口,将气球放在吹风机出口正上方一米的位置,打开吹风机电源,可以看到气球松手后将一直在一个小区域内打转而不会落下和偏离。
4自制孔明灯演示浮力
选取一块轻质的纸板做底,剪取一大块轻质密封的塑料包装袋,用棉线把包装袋与底纸板链接固定好,在纸板的中央放置一块小蜡烛,一切就绪后点燃小蜡烛,并帮助蜡烛把密封的塑料袋撑开,待蜡烛烧到一定程度,整个装置就能飞向天空,从而演示了大气的浮力。
5玻璃能导电演示导体与绝缘体的关系
准备一个普通灯泡的玻璃灯芯,利用学生电路板依次把电源开关导线灯泡连接好,然后在两根导线间接入玻璃灯芯,闭合开关,发现此时的灯泡并不会亮。然后用酒精灯给玻璃灯芯加热,加热数分钟后发现原先不亮的灯泡居然亮了,从而说明的导体和绝缘体之间没有一定的界限,待到达一定的条件时绝缘体也能变成导体。
6巧用废日光灯的灯丝来探究“导体的电阻受温度影响”实验
利用废日光灯灯丝、酒精灯改为火柴,并自制示教板。用火柴加热日光灯灯丝,看到它逐渐变暗,表明日光灯灯丝的电阻随温度的升高而增大;将火柴从日光灯灯丝处移开,停止对日光灯灯丝加热,看到小灯泡又会变亮,这说明日光灯灯丝的电阻随温度的降低而减小。该实验经过改进后,实验效果得到了明显的改善。
7自制電动机演示电流在磁场中受力的作用
准备好一节干电池,一块磁性较强的磁铁,两根硬质铜丝,以及一根半米长的漆包线,首先将漆包线绕城一个圆环,绕的圈数越多越好,绕好之后漆包线的两头留出来,并用小刀将留出的线头刮去一般的漆。将两根硬质铜丝链接在电池的两极并用胶布固定好,将做好的漆包线环两端架在铜丝上,用手稍稍拨动圆环,可观察到圆环不停的转动,从而验证了通电导体在磁场中受力的作用。
8扯不走的餐具演示惯性实验
在光滑平整的桌面上铺上一块光滑的尼龙布,在布上放好各种洁净的餐具,如各种碗被子盆子等,一切准备就绪后就两手迅速朝一个方向水平拉开尼龙布,当布被拉开后会发现,餐桌上的各种碗具并没有被拉走,而是几乎留在了原来的位置。
9会唱歌的杯子演示不同的物体固有频率不同
准备好7个一样的杯子,将杯子擦洗干净并依次排开,往7个杯子中加入清水,且加入水的量应各不相同,然后用干净的手稍沾在被口上来回的摩擦,并细听其音调,若与音乐中的某个调刚好相符则完成了一个,然后依次做好下一个。待所有的杯子都做好了7个全音,那么上课的时候就能利用这些杯子给同学们展示用杯子演奏乐曲。
10自制水火箭演示反冲原理动量守恒
准备一个干净密封的可乐瓶,给瓶子做一个密封性较好的瓶塞,瓶塞中插入一个玻璃导气管,导气管用橡皮管相连,橡皮管另一端连着打气筒。接下来在瓶内加入1/3的水,塞紧瓶塞,然后一直用打气筒忘瓶中打气,待瓶中的气压足够大时,就能把水和塞子冲出瓶口,而此时的瓶身由于反冲作用将会飞出十多米高。
日常生活中有许多物品甚至是废弃物如易拉灌、饮料管、橡皮筋等都可用来做物理小实验,只要我们注意观察,注意收集;所做的小实验只要符合科学道理,能说明物理问题就行,并非是一说到物理实验非要进物理实验室不可,相反有许多小实验在实验室里是做不成的,如导体与绝缘体的变化实验室里就没有相应的器材而做,只能用讲授的办法去告诉学生,所产生的效果远没有从观察实验现象中来得好。
做好物理实验,不仅是教学的需要,也是培养学生的创新能力和创新思维的需要;所谓“创新”教育,在学生学习阶段,培养学生创新的理念是物理教学的重要任务,要有对事物弄清楚“究竟”的毅力,在实际的学习过程中,一般而言就是对现有的东西通过“加一加、扩一扩、缩一缩、改一改、变一变”等方法动手对日常接触的东西进行改进以达到创新的目的,创新教育的目的在于培养学生的一种思维、一种理念、一种能力,教给学生一种终身学习的方法,而不是在于学生一定要发明创造一个东西出来才算达到目的。