巧做物理實(shí)驗(yàn)

程 康

摘要本文舉例說(shuō)明了各種巧做物理實(shí)驗(yàn)的方法。

關(guān)鍵詞物理實(shí)驗(yàn)巧做

1 用鉛筆做物理實(shí)驗(yàn)

第一,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。

第二,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。

第三,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。

第四,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。

2 用塑料瓶做的初中物理實(shí)驗(yàn)

2.1 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)

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。

2.2 電學(xué)實(shí)驗(yàn)

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。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。

2.3 光學(xué)實(shí)驗(yàn)

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。

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)

3 用易拉罐巧做物理實(shí)驗(yàn)

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。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。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。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。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。

4 氣球在物理演示實(shí)驗(yàn)中的妙用

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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。