巧做物理實(shí)驗(yàn)
一.用鉛筆做物理實(shí)驗(yàn)
·慣性實(shí)驗(yàn)
只用鉛筆即可，將鉛筆扔出，鉛筆離開(kāi)手之后仍向前運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體具有慣性。
·力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
只用鉛筆，將鉛筆扔出，鉛筆將由靜止運(yùn)動(dòng)起來(lái)，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
·力可以改變物體的形狀
兩手用力折鉛筆，鉛筆可以被折為兩段，說(shuō)明力可以改變物體的形狀。
·物體間力的作用是相互的
所用器材只是鉛筆，用力捏鉛筆時(shí)發(fā)現(xiàn)手指的形狀也發(fā)生了改變，說(shuō)明手也受到鉛筆對(duì)它的作用力，也就是說(shuō)物體間力的作用是相互的。
·重力的存在和方向
將鉛筆從高處自由丟下，鉛筆將豎直向下落，說(shuō)明鉛筆受到重力的作用，豎直下落說(shuō)明重力的方向是豎直向下的。
·壓強(qiáng)的大小因素
用一端削好的鉛筆，用大拇指和食指頂住鉛筆的兩端時(shí)，發(fā)現(xiàn)削好一端的手指比較疼，這說(shuō)明壓力相同時(shí)接觸面積越小，壓強(qiáng)越大;用較大的力時(shí)手指更疼，又說(shuō)明接觸面積相同時(shí)，壓力越大壓強(qiáng)越大。
·滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力
用彈簧測(cè)力計(jì)拉著一鐵塊在水平桌面上勻速直線前進(jìn)時(shí)，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為鐵塊所受滑動(dòng)摩擦力，若將鐵塊放在多只鉛筆上重做上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，說(shuō)明壓力相同時(shí)滾動(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力。
·利用積累法測(cè)細(xì)銅絲的直徑
所用器材有細(xì)銅絲，刻度尺和鉛筆，將細(xì)銅絲緊密地排繞在鉛筆上，用刻度尺測(cè)出總長(zhǎng)度L，數(shù)出銅絲匝數(shù)N。然后根據(jù)D=L/N算出細(xì)銅絲的直徑。
·區(qū)分導(dǎo)體和絕緣體
將鉛筆兩端都削好，若將鉛筆芯和燈泡連入電路，燈泡發(fā)光，說(shuō)明鉛筆芯是導(dǎo)體;若將外部木材和燈泡連入電路時(shí)，燈泡不亮，說(shuō)明木材是絕緣體。
·說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的原理
將鉛筆的木材劈開(kāi)露出鉛筆芯，將鉛筆芯的兩端連入電路，這時(shí)燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)其中一端線頭在鉛筆芯上的位置，即減小鉛筆芯接入電路的長(zhǎng)度時(shí)燈泡變亮;若再增加鉛筆芯接入電路中的長(zhǎng)度時(shí)，燈泡變暗。說(shuō)明滑動(dòng)變阻器是通過(guò)改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻大小的。
·光的直線傳播
將鉛筆對(duì)著光源后面會(huì)出現(xiàn)鉛筆的影子，說(shuō)明光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
·光的折射現(xiàn)象
用玻璃杯、水和鉛筆做光的折射實(shí)驗(yàn)，在玻璃杯中裝入半杯水，再將鉛筆插入水中，發(fā)現(xiàn)鉛筆的水中部分看起來(lái)變折了，這是由于光的折射的現(xiàn)象。
·探究聲音的傳播
將鉛筆一端放在口中，輕輕敲筆桿幾下，再用牙齒咬住筆桿輕敲筆桿幾下。發(fā)現(xiàn)后者的聲音比前者大得多。因?yàn)榍罢呗曇羰墙?jīng)過(guò)空氣傳到耳膜的，后者聲音是經(jīng)過(guò)牙齒、骨骼傳到耳膜的。
·演示物體的沉浮條件
把鉛筆的下端繞上幾圈鐵絲，按入水中，使其豎直地浸沒(méi)在盛水的燒杯中，放手后，鉛筆上浮，最后豎直地浮在水中;若取出再增加鐵絲匝數(shù)后，可使其下沉，以此來(lái)驗(yàn)證物體的沉浮條件。
·演示導(dǎo)體和絕緣體
把電池、小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線組成的一個(gè)簡(jiǎn)單電路，將鉛筆木質(zhì)部分或鉛筆芯串聯(lián)在電路中，看燈泡是否發(fā)光，從而可演示導(dǎo)體與絕緣體的區(qū)別。
二。用塑料瓶做的初中物理實(shí)驗(yàn)
(一)、聲學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.聲音的產(chǎn)生和空氣能傳聲在一只塑料瓶中放一些小紙屑，敲擊塑料瓶，可以觀察到瓶底的小紙屑跳動(dòng)起來(lái)，而不敲擊時(shí)發(fā)現(xiàn)瓶底的小紙屑并不跳動(dòng)。說(shuō)明聲音是由于物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的。我們能聽(tīng)到聲音，說(shuō)明聲音是通過(guò)空氣傳播的。
2.探究聲音的音調(diào)在幾只相同的塑料瓶中裝上不同深度的水，然后用嘴對(duì)著瓶中吹氣，會(huì)發(fā)出音調(diào)高低不同的聲音，從而可以說(shuō)明音調(diào)跟頻率的關(guān)系。
(二)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.絕緣體用導(dǎo)線將電源、小燈泡、開(kāi)關(guān)和塑料瓶連成串聯(lián)電路，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，說(shuō)明塑料是絕緣體。
2.摩擦起電把一只小塑料瓶在頭皮上反復(fù)摩擦幾下，然后將其靠近一些小紙屑，發(fā)現(xiàn)小紙屑被吸引，說(shuō)明用摩擦的方法可使物體帶電，帶電體能吸引輕小物體。
(三)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.光的折射透過(guò)盛水塑料瓶，看書(shū)本上的字，會(huì)字變大了，這是光的折射現(xiàn)象。當(dāng)然，學(xué)生在觀察時(shí)還發(fā)現(xiàn)了其它一些獨(dú)特的現(xiàn)象，收獲很大。
2.光的直線傳播在一只塑料瓶中裝入一定量的水，在其中加入適量的豆奶粉，擰緊瓶蓋，充分搖勻，將激光筆發(fā)出的光透過(guò)瓶底，對(duì)著瓶蓋照射，會(huì)看到光沿直線傳播的光柱，效果明顯。(此實(shí)驗(yàn)還可說(shuō)明光能在液體中傳播)
(四)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)
探究白色和黑色物體吸熱能力的強(qiáng)弱用白紙和黑紙包住兩個(gè)裝滿水的塑料瓶，在太陽(yáng)光下照射相同的時(shí)間后，看看誰(shuí)的溫度升得高。溫度升得越高，說(shuō)明其吸收的熱量就越多，其吸熱能力就越強(qiáng)。
(五)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.力的作用效果與力的三要素雙手?jǐn)D壓塑料瓶，可以使瓶發(fā)生不同程度的凹陷變形，說(shuō)明力可以使物體發(fā)生形變。如果施加的力越大，瓶子的形變程度也就越大，表明力的作用效果跟力的大小有關(guān)。用手推裝滿水的塑料瓶使其運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。推力方向不同，塑料瓶運(yùn)動(dòng)的方向也不同，說(shuō)明力的作用效果跟力的方向有關(guān)。將裝滿水的塑料瓶豎立在桌面上，用手指推瓶蓋與瓶身，發(fā)現(xiàn)推瓶蓋時(shí)瓶子更容易傾倒，說(shuō)明力的作用效果跟力的作用點(diǎn)有關(guān)。
2.物體的慣性用手將一塑料瓶扔出，離開(kāi)手后瓶仍然繼續(xù)朝前運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體具有慣性。將礦泉水瓶放倒在水平桌面上，向它的側(cè)面吹氣，它會(huì)很容易被吹的滾動(dòng)起來(lái)。當(dāng)將瓶中裝滿水再用同樣的力吹它時(shí)，它卻不容易被吹動(dòng)。當(dāng)用同樣的力使它們滾動(dòng)起來(lái)時(shí)，裝滿水的瓶子滾動(dòng)的較遠(yuǎn)。這些現(xiàn)象說(shuō)明：質(zhì)量大的物體不容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即質(zhì)量大的物體慣性大。
3.物體受平衡力和非平衡力將一塑料瓶靜止在水平桌面上，此時(shí)瓶子受到重力與支持力這一對(duì)平衡力的作用。將一塑料瓶拋出后，瓶子最終落回地面，說(shuō)明它受到重力的作用。瓶子在空中作曲線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明它受到非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是改變的。
4.探究摩擦用手抓住一塑料瓶，瓶子沒(méi)有落下來(lái)，說(shuō)明它受到豎直向上的靜摩擦力。將一塑料瓶放在水平地面上，使其從同一位置分別向前滑動(dòng)和滾動(dòng)，比較兩次運(yùn)動(dòng)中所用推力的大小。前者是滑動(dòng)摩擦，后者是滾動(dòng)摩擦，而且還可得出結(jié)論：“用滾動(dòng)代替滑動(dòng)可大大減小摩擦”。
5.探究壓力的作用效果將裝有一半水的塑料瓶豎放在一塊軟海綿上，觀察海綿的凹陷情況;再將塑料瓶?jī)?nèi)裝滿水，重新豎放在這塊軟海綿上，比較這兩種情況中塑料瓶對(duì)海綿的作用效果，從而得出壓力的作用效果跟壓力的大小有關(guān)。把一裝滿水的塑料瓶分別豎放、倒放在海綿上，觀察并比較海綿的凹陷情況，表明壓力的作用效果跟受力面積有關(guān)。
6.探究液體壓強(qiáng)在一塑料瓶的瓶口包上一橡皮膜，將其瓶口壓入水中，橡皮膜發(fā)生凹陷，說(shuō)明液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)。在塑料瓶的側(cè)壁上的不同高度的地方扎三個(gè)小孔，再往瓶?jī)?nèi)倒水，比較水從孔中噴出的遠(yuǎn)近，最終得出液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大。
7.體驗(yàn)大氣壓的存在在一塑料瓶?jī)?nèi)裝滿水，用一張硬紙片緊壓在瓶口，然后使瓶口朝下，發(fā)現(xiàn)硬紙片能托住水，有力地證明大氣壓的存在。也可將熱水灌入塑料瓶搖晃幾下，倒去熱水后迅速擰緊瓶蓋，用自來(lái)水沖瓶子，可觀察到塑料瓶被壓癟，并伴有變形時(shí)產(chǎn)生的響聲，也能說(shuō)明大氣壓是存在的。
8.探究液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系在塑料瓶中裝上適量的水，左手拿著一支吸管豎直插入瓶?jī)?nèi)水中，右手橫拿著另一支吸管，將嘴對(duì)著橫管的一端用力吹氣，觀察管內(nèi)液面和管口的情況，從而得出“流體流動(dòng)，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小”的結(jié)論。
9.力的作用是相互的用手敲打塑料瓶，手感到較痛，說(shuō)明力的作用是相互的。
10.探究浮力產(chǎn)生的原因?qū)⑺芰掀康牡撞考羧�，瓶口朝下，把乒乓球放入其中并落在瓶頸處，從上面倒水，直到水滿后，乒乓球也不會(huì)浮起來(lái)，而只有用手從下面堵住瓶口時(shí)，乒乓球才會(huì)浮起來(lái)。從而說(shuō)明浮力就是液體對(duì)浸在其中的物體向上與向下的壓力差。
11.演示物體的浮沉條件將礦泉水瓶裝入適量的沙子，擰緊蓋，放入水中，瓶可豎直下沉;通過(guò)調(diào)節(jié)裝沙量的多少，可使瓶在水中豎直地漂浮或懸浮。
12.能量轉(zhuǎn)化把塑料瓶向高處拋，觀察塑料瓶的高度和速度的變化，可演示動(dòng)能與重力勢(shì)能之間的能量轉(zhuǎn)化。
隨處可得的塑料瓶能做出如此多的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中興趣一定很濃，其實(shí)可用塑料瓶做的實(shí)驗(yàn)還很多，例如可以替代燒杯、量筒、漏斗、溢水杯等實(shí)驗(yàn)器材，聲音與能量、阿基米德原理的演示、潛水艇模型、土電話、噴泉、閉口浮沉子等的實(shí)驗(yàn)裝置。生活中處處有物理，只要我們善于發(fā)現(xiàn)，細(xì)心觀察，勤于思考，勇于實(shí)踐，不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，充分利用身邊可以利用的物品，讓學(xué)生自己動(dòng)手制作教具，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的長(zhǎng)久興趣，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，并使學(xué)生有意識(shí)的將物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，解決實(shí)際問(wèn)題，真正體現(xiàn)新課標(biāo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念。
三.用易拉罐巧做物理實(shí)驗(yàn)
1.在易拉罐中分別裝入不同體積的水，依次用金屬棒敲擊聽(tīng)聲，可用來(lái)研究音調(diào)的高低與空氣柱長(zhǎng)短有沒(méi)有關(guān)系。
2.將兩個(gè)易拉罐用棉線相連做成一個(gè)“土電話”，用來(lái)說(shuō)明固體可以傳聲。
3.將三個(gè)易拉罐裝入質(zhì)量不同的沙，用天平分別測(cè)出其質(zhì)量，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出罐和沙所受的重力，用來(lái)研究物體的質(zhì)量與所受重力的關(guān)系。
4.將易拉罐放在傾斜的木板表面，使其從同一位置由靜止分別滑下和滾下，觀察兩種情況下運(yùn)動(dòng)的快慢。比較相同情況下滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的大小。
5.用鐵釘在易拉罐不同的高度上扎眼，裝水后比較其噴射的距離。研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。
6.將空易拉罐口向下在酒精燈火焰上方烤一烤，罐冷卻后能聽(tīng)到聲音且看到罐變癟了。用來(lái)說(shuō)明大氣壓強(qiáng)的存在。
7.將空易拉罐放在盛有水的盆中浮在水面，而將其卷成一團(tuán)下沉。說(shuō)明將密度大于水的材料做成空心物體可以浮在水面上。
8.用白紙和黑紙包住兩個(gè)裝滿水的易拉罐，在太陽(yáng)下曬相同時(shí)間，看誰(shuí)的溫度升高得多。研究相同條件下的白色物體和黑色物體的吸熱能力是否相同。
9.用導(dǎo)線及導(dǎo)線夾將電源、開(kāi)關(guān)、燈泡和易拉罐組成串聯(lián)電路，閉合開(kāi)關(guān)，看燈泡是否發(fā)光。研究易拉罐的材料是導(dǎo)體還是絕緣體。
四.氣球在物理演示實(shí)驗(yàn)中的妙用
(1)聲音在液體中傳播
材料：手機(jī)、氣球、細(xì)線、水槽、水。
方法：先將手機(jī)裝入氣球內(nèi)，用一根長(zhǎng)線密封好。然后把它慢慢浸沒(méi)于水槽中，并讓手機(jī)的屏幕正對(duì)著學(xué)生。用另外一個(gè)手機(jī)對(duì)其進(jìn)行撥號(hào)，手機(jī)開(kāi)始振鈴。這樣，學(xué)生既可以看到手機(jī)屏幕的亮光，又可以聽(tīng)到從手機(jī)發(fā)出的聲音。如圖1所示。這就證明了聲音可以在液體中傳播。
(2)水凸透鏡
材料：氣球、細(xì)線、水。
方法：用一個(gè)透明的氣球，在里面充入一部分水，用細(xì)線扎緊，讓太陽(yáng)光照射氣球，可以觀察到在氣球后面出現(xiàn)了一個(gè)很亮的光斑。如果在氣球后面較近的位置放一個(gè)物體，氣球就變成了一個(gè)放大鏡，通過(guò)氣球觀察，就可以看到物體正立、放大的虛像。
(3)氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
材料：氣球、廣口瓶、雙孔橡膠塞、兩根玻璃管(一彎管，一直管)、兩用氣筒。
①驗(yàn)證玻意耳定律，證明大氣壓的存在。裝置如圖2所示，在直玻璃管的下端拴一個(gè)氣球，把氣球放入瓶中，并用塞子塞住廣口瓶口。先在氣球內(nèi)充入一定質(zhì)量的氣體，封閉直管，通過(guò)彎管向瓶外抽氣，發(fā)現(xiàn)氣球變大;向里打氣時(shí)，氣球又會(huì)變小。表明一定質(zhì)量的氣體在等溫過(guò)程中，體積增大，壓強(qiáng)減小，體積減小，壓強(qiáng)增大。即定性地驗(yàn)證了玻意耳定律。
②驗(yàn)證蓋·呂薩克定律，證明氣體的熱膨脹。
在氣球內(nèi)稍充氣，并把直管封閉，然后把廣口瓶放入熱水中，使瓶?jī)?nèi)受熱，就會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球變大，從熱水中取出后稍冷卻，就發(fā)現(xiàn)氣球又逐漸地變小。說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小。
說(shuō)明：玻璃管的封閉可外接一橡皮管，用止水夾封閉橡皮管就可以了。
(4)物體的沉浮條件
材料：薄氣球、水、酒精、鹽水。
方法：用一個(gè)薄氣球，裝入水，密封好，緩緩放入水中，就可以看到物體在水中的懸浮現(xiàn)象。然后在氣球中裝入酒精，則可以看到物體在水中的漂浮現(xiàn)象。最后在氣球中裝入鹽水，則會(huì)看到物體在水中的下沉現(xiàn)象。這有效證明了液體中物體的沉浮與密度的關(guān)系。
(5)動(dòng)量定理
材料：大氣球、磚塊、錘子。
方法：將充好氣的氣球放置在水平桌面上，氣球上面放置一磚塊，這時(shí)用鐵錘迅速打擊磚塊，會(huì)發(fā)現(xiàn)磚塊被擊碎，而氣球完好無(wú)損。本實(shí)驗(yàn)省去了海綿這一系統(tǒng)，使學(xué)生能夠更加深刻理解動(dòng)量定理，也減去不少因海綿引起的疑惑。
注意事項(xiàng)：氣球充氣要適量，要保持氣球具有一定的彈性，同時(shí)演示時(shí)要注意讓學(xué)生遠(yuǎn)離，防止碎磚塊擊傷學(xué)生。
(6)反沖現(xiàn)象
材料：氣球、吸管、氣筒、細(xì)線。
方法：如圖3，將吸管插入氣球口，用細(xì)線把其扎緊，用氣筒給氣球打足氣，用手堵住吸管，讓吸管口朝下，然后放手，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球沿直線豎直上升。實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫卣f(shuō)明反沖運(yùn)動(dòng)。在這里要注意選用吸管要稍長(zhǎng)一些，有利于氣球沿直線上升。
(7)電荷的相互作用
材料：鐵架臺(tái)、絲線、氣球。
方法：如圖4所示，氣球充好氣后，用干燥的絲線將氣球懸掛起來(lái)。用干燥的手擦氣球的表面，使球帶電(手最好先在火上烘干)。用摩擦過(guò)氣球的手去靠近氣球，手會(huì)吸引氣球，讓用手摩擦過(guò)的另一個(gè)氣球靠近它，兩球會(huì)相互推斥。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電荷的相互作用。
其實(shí)對(duì)于氣球的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些，比如在瓶吞雞蛋這個(gè)證明大氣壓的實(shí)驗(yàn)中，如果把雞蛋換成氣球，將既經(jīng)濟(jì)，又可以循環(huán)使用，學(xué)生也能夠親身實(shí)踐，增加學(xué)習(xí)的興趣。所以我們說(shuō)只有不斷地去思考，去摸索，才能挖掘出更好的實(shí)驗(yàn)，提高物理實(shí)驗(yàn)課堂的效率。
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