廢瓶妙用激趣引入

摘 要：實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有著重要作用。但實(shí)際操作有困難，一是實(shí)驗(yàn)器材的不足；二是有些教師習(xí)慣于黑板上講實(shí)驗(yàn)。這些現(xiàn)象，大大阻礙了新課程標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)。其實(shí)，可以使用身邊隨手可得的普通物品做物理實(shí)驗(yàn)，這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)中提倡的。

關(guān)鍵詞：新課程標(biāo)準(zhǔn)；課堂引入；實(shí)驗(yàn)；飲料瓶

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師在教學(xué)過(guò)程中突出物理學(xué)科的特點(diǎn)，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用。下面，介紹幾個(gè)巧用廢棄飲料瓶作為課堂引入實(shí)驗(yàn)的例子。

一、演示“力的分解”

《力的分解》是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，本節(jié)課可以用這樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引入：上課前讓每位學(xué)生準(zhǔn)備一只空飲料瓶，裝滿(mǎn)水并將瓶蓋蓋緊，在瓶口上系兩根繩子。開(kāi)始讓學(xué)生兩手各抓一繩，改變繩的夾角，體會(huì)拉力的變化?？梢缘玫竭@樣的結(jié)論：當(dāng)合力一定的情況下，兩等大分力的大小隨夾角的增大而增大。提問(wèn)：能否使得兩繩都能拉至水平方向？絕大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為可以。然后，再讓學(xué)生加大拉力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣使力，都無(wú)法使得兩繩都能拉至水平方向。這樣學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，帶著這樣的疑問(wèn)進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，必然會(huì)提高學(xué)習(xí)的效率。

二、演示“完全失重”

在講《超重和失重》一節(jié)課時(shí)，可用這樣的小實(shí)驗(yàn)引入：教師將帶有三孔的飲料瓶，用手按入水中充滿(mǎn)水，擰緊瓶蓋后，從水中提出來(lái)（水不溢出，是大氣壓的作用）。然后打開(kāi)瓶蓋，水從小孔射出。教師提高飲料瓶位置，松手使飲料瓶自由下落，小孔中沒(méi)有水射出。當(dāng)瓶子落至地面前，用手接住，這時(shí)水又從小孔射出來(lái)。再豎直上拋時(shí)，也會(huì)觀察到瓶子上升和下降過(guò)程中水都沒(méi)有從小孔射出。學(xué)生對(duì)看到的現(xiàn)象很吃驚，為什么瓶子在自由下落和豎直上拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水都沒(méi)有射出來(lái)？帶著這樣的疑問(wèn)進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

三、探究“慣性大小與質(zhì)量的關(guān)系”

慣性大小與質(zhì)量的關(guān)系，學(xué)生很模糊。在講這一知識(shí)之前，教師可以做這樣的實(shí)驗(yàn)：取一粗彈簧，將其壓緊，用細(xì)線(xiàn)系住，再取兩只飲料瓶，一只空的，另一只裝滿(mǎn)水，蓋好瓶蓋，將兩只瓶子并齊放倒在水平桌面上，彈簧放于夾縫中間。用剪刀剪斷細(xì)繩，會(huì)看到空瓶子滾動(dòng)更遠(yuǎn)。這個(gè)現(xiàn)象很直觀地說(shuō)明質(zhì)量大的物體不容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即質(zhì)量大的物體慣性大。

四、演示“微型形變”

在《彈力》一節(jié)教學(xué)中，學(xué)生若對(duì)微型形變不能了解，則會(huì)對(duì)彈力的學(xué)習(xí)產(chǎn)生困難。可做這樣的引入：取一只玻璃飲料瓶，里面裝滿(mǎn)水，讓一名學(xué)生用手捏玻璃瓶，并回答瓶子有沒(méi)有發(fā)生形變。由于學(xué)生肉眼看不出變化，所以很可能回答沒(méi)有或不知道。再用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封住瓶口，使水面位于細(xì)管中，再讓學(xué)生用手捏玻璃瓶，可以明顯看到透明細(xì)管中的水面上升。這個(gè)實(shí)驗(yàn)很直觀地說(shuō)明玻璃瓶在手的作用下發(fā)生了形變。

五、探究“斜拋運(yùn)動(dòng)射程與哪些因素有關(guān)”

《斜拋運(yùn)動(dòng)》在高中不要求定量分析，只要能定性分析即可。教材中安排了一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，可將這一探究作為本節(jié)課的課堂引入：取一玻璃飲料瓶，裝滿(mǎn)水，用橡皮塞塞住，再取一個(gè)一次性輸液管，將針頭插在橡皮塞上。如果出水口和瓶子高度差不變，水從出水口射出的水流速度就不變。高度差越大，速度越大。若再將玻璃瓶用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，當(dāng)水從出水口射出的方向不變，瓶子高度越高，水的射程越遠(yuǎn)；當(dāng)瓶子高度一定，水從出水口射出的方向不同，水的射程不同。由此可以知道，斜拋運(yùn)動(dòng)的射程與斜拋體的初速度及拋射角有關(guān)。這樣讓原本抽象的概念規(guī)律變得直接、簡(jiǎn)單，更加便于學(xué)生接受。

六、演示“反沖現(xiàn)象”

在講《牛頓第三定律》時(shí)，可做這樣的引入：取一飲料瓶，在瓶底部鉆一小孔，將一根可彎曲吸管一端放入小孔內(nèi)，另一端彎曲至與瓶子相切的方向，瓶口用繩子系住。裝滿(mǎn)水，手抓緊細(xì)繩，讓水從瓶子下面的小孔向同一切線(xiàn)方向噴出，會(huì)看到利用水的反沖作用把瓶子向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這一現(xiàn)象很有趣，并且在生活中已經(jīng)大量應(yīng)用于農(nóng)田澆水等方面。有了這樣的引入，學(xué)生在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)作用力與反作用力的特點(diǎn)的理解將會(huì)更加深刻。

七、演示“水流星”

在《圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析》一節(jié)中，可用水流星作為引入：取一大口飲料瓶，用繩子系住瓶口，裝滿(mǎn)水，敞開(kāi)瓶口。讓一位學(xué)生抓緊繩子，使瓶子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，水從瓶中灑出。讓學(xué)生提高瓶子的轉(zhuǎn)速，會(huì)發(fā)現(xiàn)水不再灑出。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并帶著為什么后來(lái)水不會(huì)灑出這樣的疑問(wèn)進(jìn)入學(xué)習(xí)，對(duì)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)有了深刻的體會(huì)。

八、演示“機(jī)械能守恒”

在《機(jī)械能守恒定律》一節(jié)中，可做這樣的引入：取一只飲料瓶，裝滿(mǎn)水并將瓶蓋蓋緊，在瓶口上系一根長(zhǎng)繩，系在教室門(mén)框上。讓一名學(xué)生將瓶子拉到一定高度，靠近他的鼻子，松手，身體保持不動(dòng)。瓶子會(huì)向另一個(gè)方向擺動(dòng)，擺到最高點(diǎn)，又?jǐn)[回來(lái)，快靠近學(xué)生時(shí)學(xué)生可能會(huì)擔(dān)心打到自己的鼻子而往后退縮。這樣會(huì)使課堂氣氛十分活躍。然后，教師自己演示一下剛才學(xué)生的操作，但當(dāng)瓶子回?cái)[時(shí)，可以神情鎮(zhèn)定，安然不動(dòng)。并告訴學(xué)生：因?yàn)槔蠋熣莆諜C(jī)械能守恒定律的知識(shí)，所以能做到處之泰然。由此，激發(fā)學(xué)生對(duì)本節(jié)課學(xué)習(xí)的熱情。

九、演示“功與內(nèi)能轉(zhuǎn)換”

關(guān)于“氣體做功與內(nèi)能的轉(zhuǎn)換關(guān)系”學(xué)生一直覺(jué)得很抽象。在講這節(jié)內(nèi)容時(shí)可以用這樣的實(shí)驗(yàn)引入：取一只瓶壁較薄的飲料瓶，在瓶?jī)?nèi)倒入少量酒精，橡皮塞塞緊瓶口，兩手分別握緊瓶的上下部分，用力擰緊瓶的下部，使其嚴(yán)重變形壓縮瓶?jī)?nèi)空氣，壓強(qiáng)增大到一定程度，橡皮塞沖出瓶口，瓶?jī)?nèi)氣體出現(xiàn)白霧狀（液化）。這一實(shí)驗(yàn)很直觀地說(shuō)明氣體膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，并且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

十、演示“光的折射，反射”現(xiàn)象

在《光的折射》一節(jié)中，可作這樣的引入：取一白色透明飲料瓶，裝半瓶水，向瓶?jī)?nèi)吹適量的煙霧，并用蓋子蓋緊。然后用激光斜照射，既可以看到光的直線(xiàn)傳播和光的折射現(xiàn)象，又可看到光的反射現(xiàn)象。改變?nèi)肷浣堑拇笮?，可研究入射角、反射角和折射角的變化?guī)律，并且可使學(xué)生親眼看到光的折射和光的反射現(xiàn)象的同時(shí)存在現(xiàn)象。

總之，利用身邊的物品加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)可以大有作為的領(lǐng)域。它的發(fā)展將有利于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)性、趣味性、探究性、開(kāi)放性，拉近物理學(xué)和學(xué)生生活實(shí)際的距離，啟發(fā)學(xué)生關(guān)心身邊的事物，觀察和體驗(yàn)身邊常見(jiàn)的現(xiàn)象，充分體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)從課堂走向生活，從生活走向社會(huì)的新理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]張振樓.礦泉水瓶登臺(tái)，演繹無(wú)限風(fēng)采[J].物理教師，2011（8）.