田康穎
【摘要】物理知識與我們的現(xiàn)實生活息息相關(guān),動手實驗,自主探索則是我們深入了解和應(yīng)用物理知識的重要途徑。在生活中,隨處可見物理現(xiàn)象,也可隨手取材做物理小實驗。筆者曾利用礦泉水瓶做過一些物理小實驗,并探索了其中蘊含的物理知識,本文將對此進行分析,以供參考。
【關(guān)鍵詞】取材 探索 礦泉水瓶 物理小實驗
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)04-0164-01
物理知識看似神秘莫測,仿佛遙不可及,而老師卻常常鼓勵我們觀察生活中實際存在的物理現(xiàn)象,并選擇一些簡單的器材動手做一些物理實驗。有了這樣的想法后,我真的發(fā)現(xiàn)生活中隨處可見的鍋碗瓢盆、瓶瓶罐罐都可以拿來當(dāng)作“實驗器材”,而在課余時間,我們甚至輕輕松松就能夠做一些小實驗來觀察物理現(xiàn)象,論證物理定律。
1.實驗一:模擬打點計時器
1.1 實驗來源
我們在學(xué)習(xí)速度相關(guān)知識時,老師常常會用到打點計時器這一器材,但是最初,我們對打點計時器的工作原理并不是十分清楚。一次,老師在課堂上提示我們可以利用礦泉水瓶模擬打點計時器,我一直想弄清楚打點計時器的工作原理,就在確定了實驗的基本操作方法和流程的基礎(chǔ)上,利用周末時間做了“模擬打點計時器”的小實驗。
1.2 操作方法
1)將礦泉水瓶的瓶蓋去掉,并用打火機燒熱錐子,在礦泉水瓶底部扎一個小孔。
2)在扎好小孔的礦泉水瓶中裝好紅色墨水。
3)提著礦泉水瓶走動,分別按照勻速、加速、減速、原地不動的情形走動,并分別觀察煤種運動情形在地板上留下的紅點的變化規(guī)律。
4)回憶上述操作過程,將下落的紅色水滴想象成打點計時器的振針,將自己的運動想象成紙帶的運動。
1.3 實驗結(jié)果
通過對照發(fā)現(xiàn):勻速運動時,地板上留下的紅點之間的距離是相等的;加速運動時,地板上留下的紅點的距離是逐漸增大的;減速運動時,地板上留下的紅點之間的距離是逐漸減小的;原地不動時,地板上的紅點位置集中在一起。這一現(xiàn)象與課堂上老師用打點計時器和紙帶所做的實驗結(jié)果是相同的。
1.4 實驗感想
通過這一實驗,原本看似復(fù)雜的打點計時器的工作原理并簡單清晰地展現(xiàn)出來,打點計時器“間隔相等時間打一個點”的特點被牢牢印在腦海,這對此后相關(guān)運動問題的思考和解決奠定了重要的基礎(chǔ)。
2.實驗二:制作驗電器
2.1 實驗來源
從輔導(dǎo)書上看到這一實驗原理,于是動手操作。
2.2 操作方法
1)將礦泉水瓶控干并用吹風(fēng)機吹干。
2)在買來的木塞上鉆個孔將一段鐵絲插進去。
3)把鐵絲上端彎成“L”形,下端彎成支架。
4)把錫箔紙剪成兩片2cm長,0.5cm寬的小長方形放在鐵絲彎成的支架上。
5)在瓶內(nèi)放一些干燥劑,并將木塞塞到瓶口。
6)用塑料泡沫摩擦頭發(fā),再用同一塊塑料泡沫接觸露在瓶外的鐵絲,觀察變化。
2.3 實驗結(jié)論
兩片錫箔張開,證明接觸端有電能。
2.4 實驗感想
在做這個實驗之前我認為電能是十分神秘的,而通過這樣簡單的實驗就“看到”了電能,這使我對電的相關(guān)知識更感興趣了。
3.實驗三:完全失重現(xiàn)象
3.1 實驗來源
在實驗探究完全失重的過程中,老師利用彈簧秤拉著鉤碼釋放做自由落體運動,彈簧秤的示數(shù)為零,說明鉤碼處于完全失重狀態(tài),只受重力作用,加速度為重力加速度。觀看完老師的演示實驗后,我認為我們可自己做小實驗來觀察和思考完全失重現(xiàn)象。
3.2 操作方法
1)將礦泉水瓶的瓶蓋去掉,并用打火機燒熱縫衣針,在礦泉水瓶底部扎一個小孔。
2)用手指堵住小孔,在瓶內(nèi)裝上紅墨水。
3)松開小孔,觀察瓶子靜止時會不會有紅墨水噴出。
4)將正在噴紅墨水的瓶子舉到高處,放手讓其自由下落,觀察紅墨水是否還會噴出。
5)先用手指堵住小孔,再將瓶子豎直向上拋出、突然向上拋出、豎直向下拋出、傾斜向下拋出時,觀察水是否會從小空中漏出來。
3.3 實驗結(jié)果
當(dāng)瓶子靜止時,紅墨水從瓶子里噴出來。
當(dāng)正在噴紅墨水的瓶子舉到高處,放手讓其自由下落,紅墨水不會噴出。
在實驗之前,我曾經(jīng)認為豎直向上拋出瓶子時,水肯定會從小孔中射出來,因為水會因為重力作用向下流,而瓶子則因為被拋出而向上運動。
而實驗結(jié)果是,豎直向上拋瓶子時,水并沒有從小孔中漏出來,且在此基礎(chǔ)上,我將瓶子突然向上拋出、豎直向下拋出、傾斜向下拋出時,水也并沒有從小空中漏出來。
3.4 實驗感想
對實驗結(jié)果的錯誤推測,說明我并未對失重現(xiàn)象的本質(zhì)完全理解,而通過觀察實驗結(jié)果,我卻更深刻地理解了失重現(xiàn)象。老師在課堂上的操作看似十分復(fù)雜,但實驗的原理卻簡單明了,利用礦泉水瓶所做的小實驗亦能觀察和思考完全失重現(xiàn)象。
4.總結(jié)
老師常說,物理是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),物理知識與我們的現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密。步入高中以來,我開始隨手取材做一些物理小實驗,在不斷的操作和觀察中驗證了許多物理定律,實踐證明,我們的生活中確實處處充滿物理知識,只要我們悉心觀察、勇于質(zhì)疑、自主探索,就能不斷挖掘物理的奧妙,領(lǐng)略物理的魅力。
參考文獻:
[1]吳定允,王莉華.高中物理實驗資源的開發(fā)與利用[J].教育理論與實踐.2011(11):9.
[2]原尚哲.高中物理小實驗探討[J].亞太教育.2016(5):21-22.
[3]金麗萍.讓“物理”還原“物理”本身面目[J].物理與工程.2012(6):30.