巧用乒乓球做物理实验
2017-05-15万贞贵
万贞贵
1 实验一:用乒乓球制作“不倒翁”
用小刀在乒乓球的表面切一个洞口,将一小团橡皮泥通过洞口放入乒乓球内部与洞口相对应的位置,用筷子挤压橡皮泥,使其粘在乒乓球的内壁上。将纸剪成一个扇形,扇形的弧长小于乒乓球的圆周长,将扇形纸做成一个圆锥形纸筒,再将圆锥形纸筒套在乒乓球外,并用胶水将圆锥形纸筒和乒乓球粘接好,不倒翁就做好了。将“不倒翁”放在桌面上,将它扳倒后会自动立起来,说明不倒翁不倒的原因是因为它的重心很低。
2 实验二:利用乒乓球探究流体压强与流速的关系
在桌面上平行放置2只筷子,在2只筷子上放2只乒乓球,使它们相隔一定的距离并保持静止。用塑料管向2只乒乓球中間吹气,2只乒乓球之间的空气流速变大,气压变小,2只乒乓球外侧大气压大于内侧的气压,使2只乒乓球向中间靠拢,说明气体流速越大的位置压强越小。
在水面上放2只乒乓球,使它们相隔一定的距离并保持静止。用吸满水的注射器向2只乒乓球中间冲水,2只乒乓球之间水的流速变大,压强变小,2只乒乓球外侧的压强大于内侧的压强,使2只乒乓球向中间靠拢,说明液体流速越大的位置压强越小。
3 实验三:探究重力势能的大小与哪些因素有关
取2只相同的乒乓球,用注射器将其中1只乒乓球内注满水,用透明胶带封住针眼,这样保证2只乒乓球的质量不同,而体积和形状完全相同,符合控制变量法的要求。将2只质量不同的乒乓球从同一高度自由下落到平整松软的沙面上,质量大的乒乓球比质量小的陷得深一些。说明重力势能的大小与物体的质量有关;再将注满水的乒乓球从不同高度自由下落到平整松软的沙面上,位置越高的乒乓球在沙里陷得越深。说明重力势能的大小与物体所处的高度有关。
4 实验四:探究分子间的作用力
将一根弹簧用胶带固定在2个乒乓球之间,用来研究分子间的作用力。将乒乓球视为分子,当弹簧自然伸长时,相当于分子处于平衡位置。若将2个乒乓球向内压,弹簧被压缩后会对2个乒乓球有向外的力,这说明当分子间的距离很小时,作用力表现为斥力;若将2个乒乓球向外拉,弹簧被拉长后会对两个乒乓球有向内的力,这说明当分子间的距离稍大时,作用力表现为引力。由此说明,分子之间既有引力又有斥力。
5 实验五:探究物体的浮沉条件
取3只乒乓球,用手将第1只乒乓球放入水中,松手后乒乓球会上浮;用注射器将第2只乒乓球内注满水,用透明胶带封住针眼,用手将其放入预先调试好的淡盐水中,松手后乒乓球悬浮在淡盐水中;用注射器将第3只乒乓球内注满浓盐水,用透明胶带封住针眼,用手将其放入水中,松手后乒乓球下沉。浸没在液体中的乒乓球在竖直方向受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力,根据乒乓球所受浮力和重力大小的不同,物体的浮沉存在3种情况。浮力大于重力时,物体上浮;浮力等于重力时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内;浮力小于重力时,物体下沉。
利用乒乓球做的这些实验看起来比较简单,却给物理实验教学增添了许多生机和乐趣。乒乓球是学生熟悉的物品,利用乒乓球巧妙地设计实验,可以提高学生学习物理的兴趣,活跃课堂氛围,激发学生利用其他物品设计物理实验的热情,增强了学生动手和动脑的能力,培养学生的创新意识和创新能力。