例說水龍頭下的物理小實驗

徐春玉

[摘 要] 中學(xué)物理實驗注重學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力，了解一些物理實驗思想方法，對提升學(xué)生的綜合能力有積極的作用。本文以水龍頭為素材，設(shè)計一些趣味實驗，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

[關(guān)鍵詞] 生活物理 水龍頭 實驗改進(jìn)

[中圖分類號] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674 6058（2015）20 0057

一、引言

物理新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，以物理實驗為物理教學(xué)的突破口。在具體實驗操作中，實驗素材的選取與改進(jìn)也顯得尤為重要。一般意義上講，物理來源于日常生活，易為學(xué)生所接受。本文分析幾個與水龍頭相關(guān)的物理小實驗，以求從生活走向物理，從感性走向理性。

二、水龍頭下的趣味物理實驗

1.水流的速度測量

模型選擇與建立：該實驗出發(fā)點是平拋運動，在自來水管的水龍頭上套一段橡皮管，將橡皮管水平支在一個垂直高度為H的木棒上，打開水龍頭。橡皮管水平放置時，水的運動軌跡為一條拋物線，我們近似認(rèn)為出射的水流做平拋運動，根據(jù)平拋運動水平方向上是勻速直線運動的性質(zhì)，測出水從流出到落地所用的時間t，同時測出水的落地點到水的出口處的水平距離L，得v=L/t。

2.水流沖乒乓球?qū)嶒?/p>

實驗一 將一個盛有一定量水的水池上方的水龍頭打開，同時將乒乓球放在水流的正下方，乒乓球會輕輕地晃動，但不會被水沖走；如果你移動水龍頭，乒乓球?qū)髋埽凰麝P(guān)掉時，乒乓球就會由于重力作用向水池低洼處滾去。

實驗二 塑料筆桿做成噴水管，接在水龍頭上朝上放置，打開水龍頭，水流向上噴出，在其上方放一個乒乓球，可以看到乒乓球一邊旋轉(zhuǎn)，一邊懸于水面上方，處于平衡狀態(tài)。

通常做流速與壓強(qiáng)實驗時，多用乒乓球與氣流來做實驗，其實用水流也可以做。根據(jù)伯努利原理，流速越大，壓強(qiáng)越小。水流中心流速大，四周流速較小，當(dāng)乒乓球偏離水流中心時，四周流速小壓強(qiáng)大，產(chǎn)生一個向中心的壓力差，將乒乓球推回到水流中心。即使水龍頭開得再大，不管乒乓球如何偏離水流的中心，最后也會回到水流中心。

3.用水滴估測重力加速度g

打開閥門讓水一滴一滴地流出，調(diào)節(jié)閥門使第一滴水碰到池底盤子的瞬間，第二滴水正好從水龍頭口開始下落。測出從第一次聽到水滴聲到第n次聽到水滴聲的總時間t，量出水龍頭到盤子的高度差h。

當(dāng)然作為一種估測我們沒有考慮空氣阻力的影響，為了減少誤差需多次測量取平均值。

三、結(jié)束語

本文圍繞水龍頭設(shè)計并討論了幾個實驗，這些實驗以生活中的事例為素材，從理論角度進(jìn)行剖析，給出一些物理實驗方面更高層次的研究思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識的應(yīng)用。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 閻金鐸.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009：230-232.

[2] 漆安慎.力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2005：397-398.

[3] 張萍.淺析初中物理探究式實驗教學(xué)[J].文理導(dǎo)航（中旬），2010（10）.

[4] 梁建英.物理教學(xué)實踐問題及改進(jìn)策略[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2011（7）.

（責(zé)任編輯 易志毅）