如何將塑料瓶“變廢為寶”
——廢舊塑料瓶在科學(xué)學(xué)習(xí)中的妙用

■浙江省諸暨市浣紗初級中學(xué)（803）班 趙偉茹 楊億樊 葉金易 陳欣宜

很多人喝完瓶裝礦泉水、飲料后，會將空塑料瓶隨意丟棄，不僅浪費資源，還會污染環(huán)境。廢舊塑料瓶能用來做些什么呢？我們對此進(jìn)行了探究。

一、探究目的

1.讓同學(xué)們認(rèn)識到科學(xué)實驗并不一定需要很專業(yè)的設(shè)備或材料，利用生活中的常見物品也能完成。

2.讓同學(xué)們意識到資源回收利用有著重大的意義。

3.提高同學(xué)們學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提高創(chuàng)新能力、實驗動手能力以及團(tuán)隊合作能力。

二、探究步驟

1.確定課題，收集資料，制訂計劃。

2.向全?？茖W(xué)老師以及高年級的同學(xué)發(fā)放調(diào)查問卷，征集有關(guān)塑料瓶在科學(xué)實驗中應(yīng)用的妙招，并進(jìn)行討論。

3.動員全班同學(xué)，分組制作，把塑料瓶變?yōu)閷嶒炂鞑模⒃诮淌艺钩觥?/p>

4.宣傳推廣，讓更多的同學(xué)認(rèn)識到塑料瓶的妙用。

5.撰寫活動報告，交流體會和收獲。

三、探究過程

在空塑料瓶不同側(cè)面的不同高度扎幾個小孔，向瓶內(nèi)注滿水，水從小孔流出，說明液體向各個方向都有壓強(qiáng)。不同深度的水流出的距離不同，越靠近瓶底，水流得越遠(yuǎn)，說明液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大。

1.液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系

圖1 不同深度的水流出的距離不同

2.證明大氣壓的存在

實驗一：在空塑料瓶底部扎幾個小孔，盛滿水，水從小孔流出，把瓶蓋旋緊后水不再流出。擰開瓶蓋，水又從小孔流出，說明大氣壓存在。

圖2 擰開瓶蓋，水流出

圖3 擰緊瓶蓋，水不再流出

圖4 乒乓球在大氣壓的作用下未掉落

實驗二：向空塑料瓶內(nèi)倒入適量熱水（水溫不宜過高），1分鐘后，將熱水全部倒出，立即擰緊瓶蓋。冷卻一會兒后，礦泉水瓶變癟了，說明大氣壓存在。

實驗三：將空塑料瓶裝滿水，將一個乒乓球放在瓶口后倒置，乒乓球不掉落，說明大氣壓存在。

3.氣體能熱脹冷縮

在空塑料瓶中滴一滴酒精，然后在瓶口套上氣球，把套著氣球的塑料瓶放入熱水中，氣球變大。再把礦泉水瓶浸入冷水，氣球很快變癟了。這說明氣體能熱脹冷縮。

圖5 在熱水中，套在塑料瓶口的氣球變大

圖6 在冷水中，套在塑料瓶口的氣球變癟

4.探究浮力產(chǎn)生的原因

將空塑料瓶瓶口朝下，剪掉瓶底，向瓶內(nèi)放一個乒乓球，從上面向瓶內(nèi)加水，水從瓶口流出，乒乓球沒有浮起，用手將瓶口堵住，乒乓球立即浮起。這是因為乒乓球下面的水對乒乓球產(chǎn)生向上的壓力，且乒乓球受到水向上的壓力大于向下的壓力，所以產(chǎn)生了浮力。

圖7 乒乓球在浮力作用下浮于水面

5.模擬潛水艇

圖8 塑料罐浮起

將一個較小的塑料罐的上、下兩端各鉆一個小孔，一端接塑料軟管，用熱熔膠粘住，塑料軟管另一端連接針筒。通過針筒往塑料罐內(nèi)充氣、抽氣，控制水充入和排出塑料罐來改變塑料罐的重力，實現(xiàn)沉浮。

圖9 塑料罐“下潛”

6.模擬肺部呼吸

將空塑料瓶切去下半部，在瓶口套一個氣球，氣球放在瓶內(nèi)模擬肺，下部切口處用剪開的氣球封住。用手向外拉封口處的橡皮膜，瓶口氣球鼓起，模擬胸腔擴(kuò)張,胸腔內(nèi)部體積增大，氣壓減小，氣體進(jìn)入肺部；把封口處橡皮膜向內(nèi)推，瓶口氣球變癟，模擬胸腔收縮，體積減小，胸腔內(nèi)氣壓增大，肺部氣體排出。

圖10 向內(nèi)推橡皮膜，瓶口氣球變癟

圖11 向外拉橡皮膜，瓶口氣球鼓起

7.驗證液體溫度計原理

取兩個相同的較小的空塑料瓶，瓶內(nèi)裝等量的有色液體，瓶口都用橡皮塞封住，橡皮塞上各插一根透明的吸管。將兩個小塑料瓶分別放入冷水和熱水中，可看到冷水中液面低，熱水中液面高。

該實驗不僅可以說明液體能熱脹冷縮，還可直觀地說明液體溫度計的原理。

圖12 冷水（左）中液面低，熱水（右）中液面高

8.制作簡易過濾器

用剪刀減去空塑料瓶的底部，在塑料瓶蓋上鉆7～10個小孔，把干凈的棉柔巾剪成方塊狀（3～4塊相疊），平整地墊在瓶蓋里，蓋緊蓋子。將木炭磨成粉末狀，依次在瓶子里放入3～5cm厚的細(xì)沙、木炭、細(xì)沙、碎石、木炭、細(xì)沙、碎石。這樣一個簡易的過濾器就做成了。

9.驗證光沿直線傳播

用空塑料瓶裝水，再在水中倒入粉筆灰等物質(zhì)，制成渾濁水。把激光筆射向瓶中，可清晰地觀察到光在液體中沿直線傳播。

圖13 演示光在液體中沿直線傳播

四、探究結(jié)論

用生活中常見的物品就能做很多科學(xué)實驗，例如將廢舊塑料瓶“變廢為寶”。因為器材易找，操作簡單，實驗效果好，同學(xué)們課后會很有興趣地自己去思考、模仿，培養(yǎng)了他們利用身邊的物品去做科學(xué)實驗的習(xí)慣。