物理就在我們身邊

蔡希祥

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，在教學(xué)過程中，教師往往需隨時(shí)做一些實(shí)驗(yàn)來(lái)輔助教學(xué)，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)。在給學(xué)生解答疑難，更正錯(cuò)誤，解釋現(xiàn)象，分析題意時(shí)更是如此。有些實(shí)驗(yàn)往往沒有現(xiàn)成的教具，我們?nèi)裟苡幸庾R(shí)地指導(dǎo)學(xué)生觀察生活，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“身邊的物理”，如對(duì)乒乓球、易拉罐、火柴、鋼筆、廢電池等稍加開發(fā)，就可做許多物理實(shí)驗(yàn)，幫助我們順利地進(jìn)行教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。下面以乒乓球?yàn)槔樱瑏?lái)說明如何巧妙地利用乒乓球?yàn)槲覀兾锢斫虒W(xué)服務(wù)。

乒乓球具有取材容易，質(zhì)量小并有彈性與絕緣性能好，密封性好和球面對(duì)稱等特點(diǎn)，是物理實(shí)驗(yàn)中一種理想的實(shí)驗(yàn)器材。尤其在實(shí)驗(yàn)室條件較差的農(nóng)村中學(xué)，乒乓球可以用來(lái)做很多實(shí)驗(yàn)，下面介紹相關(guān)實(shí)例：

1用乒乓球驗(yàn)證流體的流速大、壓強(qiáng)小的原理

為說明流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，巧用乒乓球做實(shí)驗(yàn)，取材方便、方法簡(jiǎn)單、效果明顯，富有趣味，更能激發(fā)學(xué)生探求知識(shí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

①在較光滑的水平桌面上放置兩個(gè)乒乓球，也可放在水平放置的玻璃板上，兩球間隔1 cm，用一細(xì)管向兩球之間用力吹氣，兩球不分開，反而靠近(如圖1所示)。

現(xiàn)象：兩球相吸。

分析：當(dāng)用力吹氣時(shí)，兩球之間的空氣流速大，壓強(qiáng)變小，兩球外側(cè)大氣壓作用使兩球靠近。

②漏斗吸球

在漏斗里放一個(gè)乒乓球，然后手托住球倒置過來(lái)(大口朝下)，通過漏斗細(xì)端開口，向漏斗里用力吹氣，同時(shí)手松開。

現(xiàn)象：乒乓球吹不走，掉不下來(lái)，且在漏斗內(nèi)不停地旋轉(zhuǎn)(如圖2所示)。

原因：用力吹氣時(shí)，乒乓球上方的空氣流速大，壓強(qiáng)小，乒乓球下部壓強(qiáng)大，由于這一壓強(qiáng)差作用，因此乒乓球掉不下來(lái)。

2用乒乓球驗(yàn)證氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系

將一個(gè)稍微壓癟且未漏氣的乒乓球放在沸水中一會(huì)。

現(xiàn)象：乒乓球恢復(fù)原狀。

原因：一定質(zhì)量的氣體，體積不變、溫度升高時(shí)，氣體分子運(yùn)動(dòng)劇烈，壓強(qiáng)變大，氣體對(duì)乒乓球壁的壓力變大，因此球恢復(fù)原狀。

3質(zhì)量相等的物體的彈性碰撞

將兩個(gè)乒乓球分別用等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛起來(lái)，兩根細(xì)線上端固定點(diǎn)之間距離等于球的直徑，使得靜止時(shí)兩球剛好接觸，如圖3(a)所示。這就可以做兩等質(zhì)量的物體彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)。懸掛乒乓球的方法很簡(jiǎn)單，不必在球上打孔，用面積約1 cm²的一塊透明膠布，中間穿一個(gè)小孔，細(xì)線穿過小孔，一小段線留在透明膠內(nèi)，將透明膠布貼在球上，懸線就固定在球上了。改變球的質(zhì)量時(shí)，可以在一乒乓球上打個(gè)孔，灌滿沙子后，用透明膠蓋住小孔，就可以進(jìn)行質(zhì)量不等的碰撞實(shí)驗(yàn)了。

4有關(guān)聲學(xué)的實(shí)驗(yàn)

利用乒乓球質(zhì)量小，有彈性的特點(diǎn)，做有關(guān)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如：音叉振動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，將懸在音叉旁邊的小球用富有彈性乒乓球代替，如圖3(b)所示。因它質(zhì)量小，彈性好，彈開遠(yuǎn)，效果好。

5做靜電實(shí)驗(yàn)

乒乓球絕緣性好，將乒乓球用細(xì)線懸掛起來(lái)，用絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃棒靠近乒乓球，乒乓球就被有機(jī)玻璃棒吸引過去。乒乓球放在有機(jī)玻璃板或塑料板上，靜止時(shí)將絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃棒靠近乒乓球，球就會(huì)向棒的方向滾動(dòng)。如用絲綢摩擦使球帶電，還可做其他的靜電實(shí)驗(yàn)。

6巧用乒乓球驗(yàn)證能的轉(zhuǎn)化規(guī)律

讓一只乒乓球在光滑的水平桌面的上方某一高度自由落下。

現(xiàn)象：乒乓球在豎直方向上不停地運(yùn)動(dòng)。

過程分析：乒乓球離光滑的桌面有一高度，靜止時(shí)，具有重力勢(shì)能；自由落下時(shí)，重力改變乒乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，速度越來(lái)越快，乒乓球的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；到達(dá)桌面的瞬間，力改變乒乓球的形狀而具有彈性勢(shì)能，那么，乒乓球的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；上升時(shí)，乒乓球的彈性勢(shì)能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能及重力勢(shì)能。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明：動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也可以改變物體的形狀。

除上面所講實(shí)驗(yàn)外，乒乓球還可用來(lái)做“熱脹冷縮”、“有關(guān)穩(wěn)度的實(shí)驗(yàn)”、“自由落體”等實(shí)驗(yàn)，幫助我們解釋許多物理現(xiàn)象、規(guī)律。在今后的教學(xué)中，對(duì)教材中的演示實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理，就地取材，尋找代用品，引入一些小實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

提高物理教學(xué)質(zhì)量，除了常規(guī)教學(xué)措施外，有意識(shí)地指導(dǎo)學(xué)生觀察生活，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“身邊的物理”也是一項(xiàng)重要而有效的措施。