新的物理课程标准提倡使用身边的物品进行物理实验,《标准》中指出:“使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。”因此,利用身边的坛坛罐罐、生活物品做物理实验,不但可以降低实验的成本,更是一种创新!就以医用“注射器”为例,说说其在物理实验中的妙用。
一、“量筒”:利用注射器量取一定体积的液体.
二、“滴管”:在配置液体和测量中,利用注射器作为滴管使用,量取、配置一定体积(质量)的液体.
三、“气筒”:将其作为“气筒”使用,可以完成以下实验:
3.1、探究流体压强与流速的关系,如图1,向两张纸或两只乒乓球之间送气,观察纸和球之间的运动情况,得出结论:流速越大,压强越小。
3.2、探究液体沸点与大气压强的关系,如图2,当烧瓶中的液体沸腾后,撤走酒精灯,用注射器抽气,液体再次沸腾,说明液体的沸点随大气压强的减小而减小。
3.3、研究“吸管中的饮料是被吸上来的,还是被大气压上来的?”
做法:用力推注射器活塞,观察到玻璃管中有饮料进入。
原因:用力推注射器活塞时,瓶内的气体压强增大,大于玻璃管内的压强,进而将饮料压入玻璃管。
3、4、如图,与塑料瓶、透明胶带、螺母、软管等组合使用,制作潜水艇模型,探究潜水艇的浮沉情况。
四、“水准仪”:在注射器中注入清水,中间留有气泡,既可以做成一个简易的水准仪,用来检测工作台面等是否水平。
五、估测大气压强值(如图5),方案如下:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。
六、探究气体压强与体积的关系:如图6所示,三支相同的注射器内封闭相同的气体,然后倒置,在活塞上放置不同重力的物体,观察封闭气体体积的变化,得到结论:一定质量的封闭气体在温度不变时,压强与体积成反比。
七、证明大气压强的存在:可以有几种不同的做法
7.1、注射器内抽满水,将其倒置,水不从管口流出。
7.2、如图7,把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔,在下方悬挂重物,重物不下落。
7.3、如图8,把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔,用力拉活塞拉不动,或者非常费力。
八、演示帕斯卡定律(液压机):如图9,取粗细不同的两只注射器,底端用软管相连,其中注入适量的水,在右端活塞上方放置一个较小的重物,在左端活塞上可以举起一个很大的重物。
九、探究压力作用效果与受力面积的关系:用两个手指同时挤压注射器的两端,两个手指的感觉以及凹陷程度不同,进而说明:压力作用效果与受力面积有关,受力面积越小,效果越明显。
十、探究光的折射:在注有清水的注射器留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察注射器下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆阴影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。当把白纸从靠近注射器向下移动到较远处,亮线先变细再变粗,如图10。
只要我们留心观察、用心去做,生活中有很多物品可以供我们使用,帮助我们完成许多物理实验,让学生切实感受到科学的无穷魅力。
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