利用塑料瓶制作的簡(jiǎn)易教具

王睿峰

（會(huì)寧縣第二中學(xué) 甘肅 會(huì)寧 730700）

下面是利用廢塑料瓶制作的3個(gè)演示儀.現(xiàn)就制作方法和原理做一說明.

1 超重和失重演示儀

制作：

如圖1所示，將塑料瓶瓶口用氣球薄膜密封，底端開一小口，然后把瓶子倒立再灌入適量水，使瓶口處的薄膜形成水球，然后讓塑料瓶上下運(yùn)動(dòng)，通過觀察瓶口水球體積的大小就可以觀察超重和失重現(xiàn)象.

現(xiàn)象分析：

（1）向上運(yùn)動(dòng)時(shí)可看到水球體積先增大后減小，說明先超重后失重.因?yàn)橄仁窍蛏系募铀龠\(yùn)動(dòng)，加速度向上，水對(duì)薄膜的壓力就增大，水球體積增大；后是向上的減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，水對(duì)薄膜的壓力就減小，水球體積減小.

（2）向下運(yùn)動(dòng)時(shí)可看到水球體積先減小后增大，說明先失重后超重，因?yàn)橄仁窍蛳录铀俸笫窍蛳聹p速.水球體積增大或減小的原理同上.

圖1

2 反沖演示儀

制作：

如圖2所示，在方形塑料瓶底安裝一廢車帶上的氣門芯.在氣門芯上系一細(xì)繩，在瓶的頸部對(duì)稱開兩小孔（圖3），注意位置.然后在瓶中裝上適量的水倒掛起來，水就從小孔中流出，瓶子隨即轉(zhuǎn)動(dòng)起來.若轉(zhuǎn)動(dòng)不明顯再用打氣筒往瓶?jī)?nèi)充少許的空氣，轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)更加明顯.不過應(yīng)注意，若不充氣時(shí)要把氣門芯的密封裝置去掉.

圖2

圖3

現(xiàn)象分析：

當(dāng)在瓶中裝入適量水時(shí)，水就要從頸部的小孔中流出，當(dāng)水從中流出時(shí)瓶壁受到了反沖力，這兩個(gè)反沖力都產(chǎn)生力矩從而使瓶子轉(zhuǎn)動(dòng)起來.

3 氣體做功演示儀

制作：

如圖4所示，在白色塑料瓶口安裝一氣門芯；瓶塞的密封圈一定要好.然后蓋上瓶塞再用打氣筒往瓶?jī)?nèi)充入適量的空氣，同時(shí)用手摸瓶壁，能感覺到熱乎乎的.然后用手迅速擰開瓶蓋，注意拿好瓶子和瓶塞，以免傷人.這時(shí)看見瓶中有白霧，再摸瓶壁會(huì)感覺到很冰涼.

現(xiàn)象分析：

充氣時(shí)外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功，內(nèi)能增加，瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，瓶壁感覺很熱；擰開瓶塞時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少，溫度降低，白霧是瓶?jī)?nèi)空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成了小水珠；同時(shí)由于瓶?jī)?nèi)溫度降低，因而瓶壁感覺很涼.

這3個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器制作都很簡(jiǎn)單，總共花費(fèi)時(shí)間不超過30min，材料來源也很容易；但這些簡(jiǎn)單儀器卻演示了深?yuàn)W的物理現(xiàn)象.用這些儀器進(jìn)行演示，學(xué)生會(huì)更加直觀形象地接受這些知識(shí)，理解其中的物理道理.由于這些儀器的制作容易，可以啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計(jì)、制作，親身體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)其動(dòng)手能力.

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，大量知識(shí)都是通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論.在新課改背景下，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)更加重視了.我們要鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想，充分利用身邊的有效資源，積極動(dòng)手體驗(yàn).

圖4