何翔
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在教學(xué)中,有意識地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,分析物理現(xiàn)象;利用身邊物品,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還有助于加深學(xué)生認(rèn)識,盡快掌握相關(guān)知識。比如雞蛋, 它是日常生活中常見的食品,我們完全可以用它來做一些初中物理實(shí)驗(yàn)。雞蛋易于收集,貼近學(xué)生生活,探索的形象直觀,適當(dāng)用于實(shí)驗(yàn)可起到事半功倍的效果。下面是筆者在教學(xué)實(shí)踐中幾組運(yùn)用雞蛋的物理實(shí)驗(yàn)拋磚引玉,供大家參考。
研究液化現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn):夏天把雞蛋從冰箱里取出,放在空氣中,過一會兒就看見蛋殼上有許多小水珠。
分析:雞蛋從冰箱里取出時(shí),雞蛋本身溫度較低。雞蛋周圍空氣中的水蒸氣遇冷,降低溫度液化形成小水珠附著在蛋殼上。
二、研究液體蒸發(fā)吸熱
實(shí)驗(yàn):把煮熟的蛋從沸水中撈起來,馬上用手拿時(shí),雖然較燙,但還可以忍受。如果把雞蛋放置一會兒再用手拿,感覺反而比剛撈出時(shí)更燙了。????分析:剛撈上來的蛋殼上附著一層水膜,這時(shí),水膜蒸發(fā)吸熱,使蛋殼的溫度下降,所以并不覺得很燙。經(jīng)過一段時(shí)間,水膜蒸發(fā)完畢,由雞蛋內(nèi)部傳遞出的熱量使蛋殼的溫度升高,所以感到更燙手。
三、研究熱脹冷縮的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn):把煮熟的雞蛋撈起浸入冷水中,待完全冷卻后,再撈起就很容易把蛋殼剝落。
分析:首先,蛋剛浸入冷水中,蛋殼直接遇冷收縮,而蛋白溫度下降不大,收縮也較小,這時(shí)主要表現(xiàn)為蛋殼在收縮。其次,由于不同物質(zhì)熱脹冷縮性質(zhì)的差異性,當(dāng)整個(gè)蛋都完全冷卻時(shí),組織疏松的蛋白收縮率比蛋殼大,收縮程度更明顯,造成蛋白蛋殼相互脫離,剝蛋殼就更方便了。
四、驗(yàn)證大氣壓存在
實(shí)驗(yàn):取一只口徑略小于雞蛋的瓶子,在瓶底熱上一層沙子。點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉投入瓶內(nèi),接著把一只去殼雞蛋的小頭端朝下堵住瓶口?;鹧嫦绾螅氨黄孔泳従彙巴獭比肫慷侵?。
分析:酒精棉燃燒使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,部分氣體被排出。當(dāng)?shù)岸伦∑靠冢鹧嫦绾?,瓶?nèi)氣體由于溫度下降,壓強(qiáng)變小,低于瓶外的大氣壓。在大氣壓作用下,有一定彈性的雞蛋被壓入瓶內(nèi)。
五、研究浮力現(xiàn)象????實(shí)驗(yàn):把一只去殼雞蛋,浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開手后,發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底。撈出雞蛋往清水中加入食鹽,調(diào)制成濃度較高的鹽溶液。再把雞蛋浸沒在鹽溶液中,松開手后,雞蛋卻緩緩上浮。
分析:物體浮沉情況取決于所受的重力和浮力的大小關(guān)系。浸沒在液體中的物體體積就是它所排開液體的體積,根據(jù)阿基米德原理,可知物體密度與液體密度的大小關(guān)系可以對應(yīng)表示重力與浮力的大小關(guān)系。因?yàn)榈暗拿芏嚷晕⒈惹逅拿芏却?,?dāng)?shù)敖肭逅袝r(shí),所受重力大于浮力,所以蛋將下沉。當(dāng)浸沒在鹽水中時(shí),由于鹽水密度比蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋將上浮。
六、探究慣性、摩擦阻力現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn):選用外形相似的生雞蛋、熟雞蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它們在原處旋轉(zhuǎn)。能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋,緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋。
分析:生雞蛋的殼內(nèi)是液狀的蛋清,外力作用在蛋殼上旋轉(zhuǎn)時(shí),蛋清由于慣性,繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài),則它與蛋殼間存在摩擦阻力作用,使整個(gè)蛋只能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。而熟雞蛋內(nèi)蛋清已凝固成蛋白,外力大小時(shí)旋轉(zhuǎn)時(shí),整個(gè)蛋就能迅速轉(zhuǎn)動(dòng)。
七、探究物體的穩(wěn)定平衡
實(shí)驗(yàn):選用一只生雞蛋,在小頭一端開個(gè)孔并清除干凈殼內(nèi)的蛋清蛋黃。沿小孔滑入一塊重物。以蛋殼的大頭端為底部,扶好蛋殼。點(diǎn)燃一只蠟燭,滴入燭油,把重物封存在蛋殼底部。燭油大約封存至整個(gè)蛋殼高度的四分之一即可。把制好的蛋殼推倒后,蛋殼能自動(dòng)立起。制成一個(gè)“不倒翁”。
分析:在空蛋殼的底端封存的重物和燭油,使整個(gè)蛋體的重心移近蛋殼的底部,重心起低,穩(wěn)定性越好。當(dāng)?shù)皻A斜,偏離平衡位置時(shí),使蛋體的重心升高。因?yàn)榈皻さ锥耸乔蛐蔚模诘绑w的自身重力作用下,蛋體又恢復(fù)到原來的平衡位置上。
八、探究分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn):外殼完好的蛋,埋入食鹽中腌制一段時(shí)間,可以制成一只咸蛋。雖然蛋殼仍然完好,但連內(nèi)部的蛋黃都變咸了。
分析:因?yàn)槲镔|(zhì)的分子間存在間隙,而且分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以食鹽分鐘擴(kuò)散到蛋黃中,使蛋黃也變咸。
綜上所訴,利用雞蛋所做的的一些實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣進(jìn)一步增強(qiáng),能夠幫助初中生更直觀地理解物理知識,提高學(xué)生的認(rèn)識水平,理解能力和實(shí)踐探索能力。