开发厨房实验资源激发学生实验兴趣——初中《物理》教学中几个厨房实验的布局与实施

张 静

(宁波市鄞州区中河街道宋诏桥初级中学 浙江 宁波 315192)

厨房实验是指利用家庭厨房用品来进行物理实验，从而对物理进行学习和探讨的活动.笔者把厨房实验理解为一种科学实验.它一般具备以下几个主要特征：

(1)使用的物品一般来自厨房，人人都能用的或者是容易买到的日用品和材料；

(2)实验结构简单易懂；

(3)实验的实施毫无问题；

(4)实验时间短；

(5)一般情况下会产生特别的情感效果：意外、惊讶、惊奇、欢欣鼓舞、疑惑，等等；

(6)厨房实验适用于物理课堂教学，具有趣味性，经常可以调动学生的积极性，另一方面也可以作为学生实验或家庭实验.

1 瓶吞鸡蛋

物理知识：大气的压力、压强

根据理想气体的物质定律，通过冷却瓶中封闭的空气可以把一枚煮熟的鸡蛋吸入瓶中，如图1所示.

材料：气球或煮透剥了皮的鸡蛋，宽颈奶瓶，冷水和热水或纸张和火柴.

布局和实施：

把一张燃烧的纸放进瓶中.火焰熄灭后，把煮透剥了壳的鸡蛋放到瓶口上，鸡蛋便会被吸入瓶中.另一种做法可以按下列方法进行：用热开水冲刷玻璃瓶，把鸡蛋放到瓶口上，然后把瓶子放进冷水中.鸡蛋同样会慢慢地被吸入瓶中.接下来把瓶子翻转过来，鸡蛋就会从里面把瓶口封住，给瓶子加热，鸡蛋便会重新从瓶中滑出.

图1 瓶吞鸡蛋实验示意图

就实验而言，鸡蛋和瓶颈的大小是否合适非常重要.

瓶颈要正好适合鸡蛋，但不能让鸡蛋掉下去.如果没有合适的瓶子，也可以用气球替代.把气球套在任何一个瓶子的瓶颈上.气球会在冷却瓶子的过程中被吸进瓶内，并在瓶内给自己“冲上气”.

2 压扁罐子

物理知识：压力、气压、压缩

罐子中的水煮开后，迅速冷却罐子，气压可以压扁罐子，如图2所示.

图2 压扁罐子实验示意图

材料：空饮料罐，装有冷水的器皿，酒精灯或其他猛烈的热源，能把罐子从热源上拿下来的钳子.

布局与实施：

在饮料罐中放少许水，然后放到热源上加热.把开口向下的罐子浸泡到至少1 cm深的冷水中，罐子就会一下子被压扁.

3 漂浮的鸡蛋

物理知识：密度、浮力、漂浮、悬浮、下沉

一枚鸡蛋在食盐溶液和纯净水的分层中漂浮.用这枚鸡蛋可以说明液体和物体的密度的关系，可以确定物体在液体中是下沉、漂浮还是悬浮，如图3所示.

图3 漂浮的鸡蛋示意图

材料：透明容器(容积：约0.5 L)，容器(容积：至少0.2 L)， 糖(约100 g)，生鸡蛋.

布局和实施：

给一个透明的容器装上约三分之一的水，然后在每100 mL水中放入约50 g的糖，搅拌成浓糖溶液.把一枚生鸡蛋放入溶液中观察变化，把鸡蛋往液体下面按时，可以看到鸡蛋又相当迅速地浮出水面.

水通过溶液分层，必须非常小心地进行，以避免两种液体搅合在一起.倒水时必须以细水长流的形式，水需经过平放在离液体表面很近的汤匙慢慢添满容器.其他方法是，让水流到已经漂浮的鸡蛋上，或者把装溶液的容器斜放，让水慢慢地沿着边沿往里流.这时把鸡蛋放进液体，必须用手指把它慢慢按到水下后才可松开.

鸡蛋大约会漂浮在容器一半高的地方.如果把完成的实验放在没人打搅的地方，这个状态可以维持好几天，甚至好几个星期，因为水和溶液通过扩散混合得很慢.当然也可以事先把鸡蛋放在水里，来说明这时的鸡蛋会下沉.此外，可以测试鸡蛋是否新鲜.不新鲜的鸡蛋会浮在水面，这是因为鸡蛋的内部因逐渐腐败分解成了气态成分，后者通过透气的蛋壳外泄.

该实验的另外一种简单方法是使用两种不会混合的液体，容器里装上一半水，一半煤油，此外再放入一支小蜡烛(比如茶烛).液体分离后，煤油会浮在水上，蜡烛则悬浮在两种液体之间的分界处.简化了的实验的代价就是少了学生的惊讶，因为在这种情况下他们可能会清楚地看到我们用了两种不同的液体.

4 汤匙的镜像

物理知识：反射镜、凹面镜、凸面镜、图像

用一把汤匙就可以证明凸面镜产生正立的虚象，凹面镜在一定条件下产生倒立的实像.

材料：表面没有什么刮痕的金属汤匙，可以放大的化装镜.

布局和实施：

从约30 cm远的地方看汤匙的拱形部分时可以看到自己.拱形部分指向面部(凸面镜)时，可以看到一个正立的虚像(图4).反之(凹面镜)，则可以看到一个倒立的实像(图5).

图4 凸面镜的成像

图5 凹面镜的成像

在化装镜中可以看到自己放大了的正立像，这也与凹面镜有关.只有远距离看这样的镜子，镜像才是倒立的.

5 作为黑色的“黑色体”

物理知识：黑色物体、反射、散射、吸收作用

用黑布盖住某个容器，然后在上面开一个小洞.由此可以说明没有一种物体是理想的黑色，即没有一种物体可以完全吸收射在它上面的光.

材料：任何颜色的不透明的容器(如杯子)，不透光的黑布或黑色的纸(面积要大于容器口)，剪刀.

布局与实施：

在一块黑布的中间剪一个直径约5 mm的小洞，然后把它盖在一个开口的容器上，如图6所示.这时的小洞无论如何看上去要比周围黑，这并不取决于所选的布料有多黑.令人惊讶的是即使容器内部是白色的，实验的结果亦是如此.

图6 “黑色体”

6 皂膜驱动装置

物理知识：力、表面张力、表面能

液体致力于把自己的表面缩小到最低的限度，可以使吸管动起来.

材料：带节的吸管或金属线(直径约1 mm)，肥皂液，浅平的容器(底面：至少10 cm×25 cm)，圆珠笔，切刀.

布局与实施：

把4只吸管剪断，套在一起(每个开口都用圆珠笔撑大)，形成长方形(尺寸：约8 cm×20 cm)，然后把一只关节被剪断的吸管横放在长方形上，如图7所示，抓牢并浸入肥皂液中.只要两边形成的皂膜完好无损，即使松开活动吸管，它也能保持不动.一边的皂膜一旦遭破坏，吸管就会快速地滑向完好无损的另一边.这时另一边的皂膜随即消失.

图7 皂膜驱动装置

这个实验也可以用相应的金属线替代吸管进行.

7 从空瓶中取出软木塞

物理知识：摩擦、静摩擦、静摩擦系数

每种材料都因接触面不同而具备不同的静摩擦系数.这一点特别适合玻璃和布料上的软木塞，所以没有木塞起子也可以从空瓶中取出软木塞.

材料：长颈葡萄酒瓶(瓶口越来越细的那种)，可以很好地塞住葡萄酒瓶的软木塞，洗碗布，打包带.

布局与实施：

把一个软木塞完全塞进一个空瓶后，再把洗碗布的一个角放进酒瓶(最好把洗碗布转一下).洗碗布要伸进瓶颈约10 cm.把瓶子的口向下拿好，把软木塞摇晃到洗碗布上，如图8所示.软木塞不可倾斜在瓶颈处或横挡住瓶颈.否则需把洗碗布拿出来重装，再把软木塞摇晃到洗碗布上.抓住洗碗布往外拉，整个软木塞就会随之滑出来.

图8 从空瓶中取出软木塞示意图

8 不用木塞起子打开葡萄酒瓶盖

物理知识：力、脉冲、弹性碰撞

通过在墙上多次敲打瓶子可以把葡萄酒瓶的软木塞从瓶颈中推出来.

材料：一瓶原装没开启的葡萄酒，洗碗布或其他可以减小冲力的材料，牢固的墙.

布局与实施：

把一块足够大的洗碗布折成几折，折出的越厚越能减小碰撞时的冲力，并且折后的大小也要适合酒瓶瓶底大小.把折好的洗碗布平放在墙上，葡萄酒瓶按水平面拿好，瓶子的底部对准洗碗布，然后用力反复向洗碗布上碰撞，如图9所示.

图9 不用起子打开葡萄酒瓶盖示意图

这样来回几次，软木塞就会松动，再继续下去，软木塞最终会被几毫米几毫米地推出瓶外.瓶口如果有保护膜，必须在实验开始前取掉，以避免软木塞滑不出来.

为安全起见，做实验时双手必须带护手.

尽管有许多可以理解的顾忌，但必须勇敢面对实验，特别是不要被刚开始敲打时出现的玻璃破裂声吓倒：每次敲打后出现的可怕声音，是软木塞松开的信号.

最后，笔者用《新课程标准》中的一些观点，作为本文的结尾：“科学实验是进行科学探究的重要方式，它的功能是其他的教学手段无法替代的，学生具备的科学实验技能是学习和进行探究活动的基础和保证.”