劉庭華
(大余中學(xué),江西 大余 341500)
人教版高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·物理(選修3-5),在“反沖運(yùn)動、火箭”[1]一節(jié)中,介紹了演示反沖旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置:如圖1所示,把彎管裝在可旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部.當(dāng)水從彎管流出時(shí),容器就旋轉(zhuǎn)起來.我們用礦泉水瓶代替錐形容器制作的裝置,實(shí)驗(yàn)效果非常明顯.
圖1
高約22cm的礦泉水瓶1個(gè),中性筆筆芯(或牛奶吸管)1根,細(xì)線1根,清水、膠帶紙等.
如圖2所示,把中性筆筆芯(去除筆頭)的一端稍作彎曲,然后把彎曲部分浸在開水里加熱,使其變軟,并把筆芯彎曲成90°(彎曲端長約3cm),再把筆芯的彎曲部分置于冷水中冷卻,使筆芯定形成約90°的彎管.也可用本身就彎曲的牛奶吸管作彎管.用電烙鐵在礦泉水瓶的下端(靠近底面)的側(cè)面上開個(gè)比彎管略小的圓孔,把彎管的長端擠進(jìn)圓孔里,使彎管大致處在水平面上.礦泉水瓶的瓶頸處再開個(gè)小孔作進(jìn)氣孔,用于控制彎管的水流.在瓶蓋的中央開個(gè)針孔,把長約15cm細(xì)線的一端固定在針孔上,另一端拴在用鐵線制作的彎鉤上.
圖2
用透明膠帶紙粘貼在礦泉水瓶頸部的進(jìn)氣孔上,使進(jìn)氣孔封閉.向瓶內(nèi)灌滿水,蓋緊瓶蓋(瓶內(nèi)的水不會從彎管流出).把瓶蓋上的細(xì)線掛在橫桿上,使瓶身懸吊在空中,瓶底下方放置1個(gè)盛水容器(如臉盆)承接彎管的流水.把進(jìn)氣孔上的透明膠帶紙撕開,使空氣從小孔進(jìn)入瓶內(nèi),在大氣壓強(qiáng)的作用下,瓶內(nèi)的水便從彎管流出.此時(shí),瓶身就會沿著水流方向的反方向轉(zhuǎn)動起來.再用手把彎管旋轉(zhuǎn)180°,使水流方向改變180°.此時(shí),可看到瓶身的轉(zhuǎn)動方向也隨之反向轉(zhuǎn)動起來.
本實(shí)驗(yàn)裝置,取材容易,制作簡單,現(xiàn)象明顯.通過轉(zhuǎn)動彎管的操作,可任意改變彎管的水流方向,使現(xiàn)象具有對比性,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果.