如何将塑料瓶“变废为宝”——废旧塑料瓶在科学学习中的妙用

■浙江省诸暨市浣纱初级中学（803）班 赵伟茹 杨亿樊 叶金易 陈欣宜

很多人喝完瓶装矿泉水、饮料后，会将空塑料瓶随意丢弃，不仅浪费资源，还会污染环境。废旧塑料瓶能用来做些什么呢？我们对此进行了探究。

一、探究目的

1.让同学们认识到科学实验并不一定需要很专业的设备或材料，利用生活中的常见物品也能完成。

2.让同学们意识到资源回收利用有着重大的意义。

3.提高同学们学习科学的兴趣，提高创新能力、实验动手能力以及团队合作能力。

二、探究步骤

1.确定课题，收集资料，制订计划。

2.向全校科学老师以及高年级的同学发放调查问卷，征集有关塑料瓶在科学实验中应用的妙招，并进行讨论。

3.动员全班同学，分组制作，把塑料瓶变为实验器材，并在教室展出。

4.宣传推广，让更多的同学认识到塑料瓶的妙用。

5.撰写活动报告，交流体会和收获。

三、探究过程

在空塑料瓶不同侧面的不同高度扎几个小孔，向瓶内注满水，水从小孔流出，说明液体向各个方向都有压强。不同深度的水流出的距离不同，越靠近瓶底，水流得越远，说明液体压强随深度增加而增大。

1.液体压强与深度的关系

图1 不同深度的水流出的距离不同

2.证明大气压的存在

实验一：在空塑料瓶底部扎几个小孔，盛满水，水从小孔流出，把瓶盖旋紧后水不再流出。拧开瓶盖，水又从小孔流出，说明大气压存在。

图2 拧开瓶盖，水流出

图3 拧紧瓶盖，水不再流出

图4 乒乓球在大气压的作用下未掉落

实验二：向空塑料瓶内倒入适量热水（水温不宜过高），1分钟后，将热水全部倒出，立即拧紧瓶盖。冷却一会儿后，矿泉水瓶变瘪了，说明大气压存在。

实验三：将空塑料瓶装满水，将一个乒乓球放在瓶口后倒置，乒乓球不掉落，说明大气压存在。

3.气体能热胀冷缩

在空塑料瓶中滴一滴酒精，然后在瓶口套上气球，把套着气球的塑料瓶放入热水中，气球变大。再把矿泉水瓶浸入冷水，气球很快变瘪了。这说明气体能热胀冷缩。

图5 在热水中，套在塑料瓶口的气球变大

图6 在冷水中，套在塑料瓶口的气球变瘪

4.探究浮力产生的原因

将空塑料瓶瓶口朝下，剪掉瓶底，向瓶内放一个乒乓球，从上面向瓶内加水，水从瓶口流出，乒乓球没有浮起，用手将瓶口堵住，乒乓球立即浮起。这是因为乒乓球下面的水对乒乓球产生向上的压力，且乒乓球受到水向上的压力大于向下的压力，所以产生了浮力。

图7 乒乓球在浮力作用下浮于水面

5.模拟潜水艇

图8 塑料罐浮起

将一个较小的塑料罐的上、下两端各钻一个小孔，一端接塑料软管，用热熔胶粘住，塑料软管另一端连接针筒。通过针筒往塑料罐内充气、抽气，控制水充入和排出塑料罐来改变塑料罐的重力，实现沉浮。

图9 塑料罐“下潜”

6.模拟肺部呼吸

将空塑料瓶切去下半部，在瓶口套一个气球，气球放在瓶内模拟肺，下部切口处用剪开的气球封住。用手向外拉封口处的橡皮膜，瓶口气球鼓起，模拟胸腔扩张,胸腔内部体积增大，气压减小，气体进入肺部；把封口处橡皮膜向内推，瓶口气球变瘪，模拟胸腔收缩，体积减小，胸腔内气压增大，肺部气体排出。

图10 向内推橡皮膜，瓶口气球变瘪

图11 向外拉橡皮膜，瓶口气球鼓起

7.验证液体温度计原理

取两个相同的较小的空塑料瓶，瓶内装等量的有色液体，瓶口都用橡皮塞封住，橡皮塞上各插一根透明的吸管。将两个小塑料瓶分别放入冷水和热水中，可看到冷水中液面低，热水中液面高。

该实验不仅可以说明液体能热胀冷缩，还可直观地说明液体温度计的原理。

图12 冷水（左）中液面低，热水（右）中液面高

8.制作简易过滤器

用剪刀减去空塑料瓶的底部，在塑料瓶盖上钻7～10个小孔，把干净的棉柔巾剪成方块状（3～4块相叠），平整地垫在瓶盖里，盖紧盖子。将木炭磨成粉末状，依次在瓶子里放入3～5cm厚的细沙、木炭、细沙、碎石、木炭、细沙、碎石。这样一个简易的过滤器就做成了。

9.验证光沿直线传播

用空塑料瓶装水，再在水中倒入粉笔灰等物质，制成浑浊水。把激光笔射向瓶中，可清晰地观察到光在液体中沿直线传播。

图13 演示光在液体中沿直线传播

四、探究结论

用生活中常见的物品就能做很多科学实验，例如将废旧塑料瓶“变废为宝”。因为器材易找，操作简单，实验效果好，同学们课后会很有兴趣地自己去思考、模仿，培养了他们利用身边的物品去做科学实验的习惯。