物理实验,一直让同学们觉得都是是要很多道具才能实现的,这样,对于学生来说,会是一笔不小的开销,那么物理实验能不能从日常生活用品中寻找呢?答案是肯定的,下面,查字典物理学科网就为大家整理出了一套用矿泉水瓶做物理实验的方法。
一、演示“惯性现象”
取一只空矿泉水瓶,截去上半部分并装入适量的水,然后盖上一块硬纸板,将鸡蛋放在硬纸板上(如图1所示),用手指突然弹击硬纸板,可以观察到鸡蛋并没有随硬纸板一起飞去,而是安然的落入瓶中。鸡蛋正是由于自身惯性还保持原来的静止状态而落在正下方。
二、演示“影响压力作用效果的因素”
①取一只空矿泉水瓶,向瓶中装入少量的水放在一块海绵上,立刻看到海绵凹陷一些;将矿泉水瓶装满水再放到海绵上,会发现海绵凹陷得更深了,如图2所示。可以得出压力的作用效果与压力大小有关;
②取一只空矿泉水瓶,向瓶中装满水盖上瓶盖,放在一块海绵上,观察海面的凹陷程度,然后将瓶子倒置过来再放在海面上,观察海面的凹陷程度,比较两次凹陷程度,可以得出压力的作用效果与接触面积大小有关。
三、演示“液体内部压强与深度有关”
如图4所示。取一矿泉水瓶,在其侧壁钻三个上下位置不同的小孔,用橡皮塞塞住,给瓶里充满水,将瓶放在足够高的桌面上,然后把橡皮塞同时拔出,通过实验探究可发现,从不同的孔向外喷水的水平射程不同,从而演示了“液体内部压强与深度有关”。
四、演示“大气压强”的存在
①取一只空矿泉水瓶装满水,将矿泉水瓶浸没于水中如图3甲所示;若抓住瓶底向上提,会发现在瓶口未离开水面之前,瓶里始终充满水,如图3乙所示;若在瓶底钻一小孔,重做上面的实验,会发现瓶中水面与瓶外水面始终相平,如图3丙所示。可以证明大气压的存在。
②取一只空矿泉水瓶,向瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,可以证明大气压强的存在。
五、演示“液体内部向各个方向都有压强”
取一矿泉水瓶,若在矿泉水瓶体的不同方向上,用小铁钉钻很多小孔,然后向瓶内装满水,盖上瓶盖,两手用力挤压瓶体,可看到水从不同的小孔中向各个方向喷出,这可以证明了“液体内部向各个方向都有压强”。
六、演示“光的折射”现象
取一矿泉水瓶,截去上半部分并装满水,将筷子斜插入水中,从水面上斜着看,会发现插入水中部分的筷子向上弯折,可以演示光的折射(如图6所示)。
七、演示“力的作用效果”
双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的大小有关,力越大,力的作用效果越明显。
八、演示“浮力产生的原因”
取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的矿泉水瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮,原因是“乒乓球只有上表面受到水向下的压力,而下表面基本没有受到水向上的压力”,因而乒乓球不上浮(如图5甲所示);接着用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来(如图5乙、丙所示),其原因是此时“乒乓球上、下表面均受到水的压力,且下表面所受的压力大于上表面所受的压力”。可以演示“浮力产生的原因”,即“液体对物体上、下表面的压力差所引起的”。
九、演示“流体压强与流速的关系”
两个瓶子放在一起,在瓶子的一边放置一个乒乓球,从另一侧向瓶缝隙中吹气,乒乓球不动。从缝隙中吹气,靠近瓶子一侧的空气流速大,压强小,而乒乓球外侧的空气流速小,压强大,会产生一个向内侧的压力差,所以球不动。可以说明流体压强与流速的关系。
十、演示“物体的浮沉”
①取一矿泉水瓶,截去上部并装满清水(如图7所示)。鸡蛋放在清水中会沉入水底;若在清水中放入盐,如果配制的盐水合适,鸡蛋会悬浮在盐水中。继续加盐,鸡蛋会上浮,最终漂浮在液面上。
②制作浮沉子:取一矿泉水瓶,倒入适量的水(不倒满)。然后取一注射用的小玻璃瓶向其中装入适量的水,将其倒放入矿泉水瓶中,使其漂浮如(图8所示),然后盖上瓶盖,通过用力挤压瓶体发现小玻璃瓶可以实现下沉和上浮,制作成一个简易的浮沉子。或者不盖盖子,而在瓶口扎上一块橡皮膜,然后用手指按压橡皮膜,同样可以使小玻璃瓶实现浮沉。
十一、演示“凸透镜”的相关实验
①取一矿泉水瓶,可以在瓶中装满水,对着太阳光,可以在地面上得到“细细”的亮条,说明凸透镜可以汇聚太阳光(凸透镜对光的汇聚作用)。
②取一矿泉水瓶,可以在瓶中装满水,然后隔着瓶子观察物体(注意瓶子与物体之间的距离适中),可以看到放大了的物体的虚像,演示凸透镜成放大的虚像。
十二、演示“失重现象”
取一矿泉水瓶,给瓶内装半瓶水,在瓶底用铁钉钻一小圆孔,我们可看到水从孔中喷出, 若这时让塑料瓶自由下落,可看到水不再向外喷出,这就验证了水的失重现象。
十三、演示“气体的压强随体积的增大而减小”
取一矿泉水瓶,在靠近瓶底部的侧壁上开一个小圆孔,用胶带封住小孔,接着拧开瓶盖,往瓶中加入水,然后撕去胶带,水便从小孔射出,如图9所示。接着盖上瓶盖并拧紧,不久水便停止从小孔中射出,此时瓶内水面上方气压小于外界大气压。这个实验表明气体的压强随体积的增大而减小。
十四、制作“水火箭”
器材:矿泉水瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。水火箭构造如图10所示。在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上。用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出,利用水的反冲作用把瓶推向高空。
这些,都是可以用矿泉水瓶做物理实验的方法,此外,利用矿泉水瓶还可可用来做阿基米德原理的溢水和制成水平仪等。只要日常生活中我们注意观察,就会发现许许多多可以用生活用品做物理实验的方法。
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