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初中課外實驗:利用礦泉水瓶做物理實驗(上)
1.“凸透鏡”相關實驗演示
①拿一個礦泉水瓶,裝滿水,將瓶子面向太陽光,可以在地面上得到“細”的亮條,這說明凸透鏡能匯聚太陽光(凸透鏡對光的匯聚作用)。
②取一個礦泉水瓶,裝滿水,然后透過瓶口觀察物體(注意瓶口與物體的距離要適中),可以看到物體的放大虛像,說明凸透鏡成像是放大的虛像。
2.“失重”演示
拿一個礦泉水瓶,裝上一半的水,用鐵釘在瓶底鉆一個小圓孔,我們可以看到水從小孔中噴涌而出。如果此時讓塑料瓶自由落體,我們可以看到水不再噴涌而出。這就驗證了水的失重現象。
3. 證明“氣體的壓強隨其體積的增加而減小”
拿一個礦泉水瓶,在靠近瓶底的側壁上打一個小圓孔,用膠帶把小孔封住,然后擰開瓶蓋,往瓶里加水,再把膠帶撕掉,水就會從小孔里噴出來。再把瓶蓋蓋上,擰緊初中物理實驗器材自制,很快水就不會再從小孔里噴出來了。此時瓶內水面上方的氣壓小于外界大氣壓。這個實驗說明,氣體的壓強隨著其體積的增大而減小。
4. 制作水火箭
器材:礦泉水瓶、氣泵、自行車氣門嘴、電線、膠塞、水等。水火箭的結構。在瓶內裝入適量的水,用塞子塞住瓶子,放在發射架上。用氣泵給瓶內打氣。當瓶子上方的氣壓達到一定程度時,高壓氣體將水和膠塞推出瓶口,利用水的反沖力將瓶子推入空氣中。
5. 演示“液體內部各個方向都有壓力”
拿一個礦泉水瓶,如果用小鐵釘在瓶子不同方向鉆出許多小孔,然后往瓶子里灌滿水,蓋上瓶蓋,用雙手用力擠壓瓶子,就能看到水從不同的小孔中向四面八方噴出來。這就證明“液體內部各個方向都有壓力”。
6. 演示浮力的成因
取一個內徑略小于乒乓球直徑的礦泉水瓶,去掉瓶底,在瓶口處放一顆乒乓球,然后往瓶中加水。你會發現,水從瓶口流出,但是乒乓球卻沒有浮起來。原因是“乒乓球只有上表面受到水向下的壓力,而下表面基本沒有受到水向上的壓力”,所以乒乓球沒有浮起來。再用手指塞住瓶口,很快就能觀察到乒乓球浮起來了。原因是此時“乒乓球的上下表面都受到水的壓力,下表面的壓力大于上表面的壓力”。 由此可以論證“浮力產生的原因”,即“由于液體引起物體上下表面的壓力差而引起的”。
7. 演示“光的折射”現象
拿一個礦泉水瓶,把上半部分剪掉,裝滿水,把筷子斜著插進水中,從水面斜著看,會發現筷子插入水中的部分是向上彎曲的,這可以演示光的折射現象。
8. 展示“力量效應”
用雙手擠壓空礦泉水瓶,可使瓶子變形,若施加的力增大,瓶子變形的程度也會增大。這說明力的作用效果與力的大小有關,力越大,力的作用效果越明顯。
9. 演示流體壓力和流速之間的關系
把兩個瓶子放在一起,在瓶子的一側放一個乒乓球,從另一側往瓶子之間的縫隙里吹氣,乒乓球卻不動。從縫隙吹氣時,靠近瓶子一側的氣流速度大,壓力低,而乒乓球外側的氣流速度低,壓力高,就會向內產生壓差,所以乒乓球不動。這可以說明流體壓力與流量之間的關系。
10. 演示“物體的浮沉”
①取一個礦泉水瓶,剪掉瓶口,裝滿水。將雞蛋放入水中貝語網校,會沉到水底;如果在水中加鹽,如果調制得當,雞蛋會浮在鹽水中。繼續加鹽,雞蛋會浮起來,最終浮在液面。
②制作浮子:取一個礦泉水瓶,倒入適量的水(不用裝滿)。再取一個注射用的小玻璃瓶,裝上適量的水,倒入礦泉水瓶中,使其浮起,然后蓋上瓶蓋,擠壓瓶身,發現小玻璃瓶能下沉能浮起,就制成了簡易的浮子。或者不蓋瓶蓋,而是在瓶口墊上一層橡皮膜,然后用手指按壓橡皮膜,也能使小玻璃瓶浮起。
11. 演示“慣性現象”
取一個空礦泉水瓶,剪掉上部并裝入適量的水,然后用一塊紙板蓋住,把雞蛋放在紙板上,突然用手指輕敲紙板。可以觀察到,雞蛋并沒有隨著紙板飛走,而是安全地落入瓶中。雞蛋由于自身的慣性,保持原來的靜止狀態,直接落在下面。
12.“影響壓力效果的因素”演示
① 拿一個空的礦泉水瓶,往瓶里裝少量的水,放在一塊海綿上,你馬上就會看到海綿凹陷了一點;把礦泉水瓶裝滿水,放在海綿上,你會發現海綿凹陷得更深了。由此可以得出壓力的效果與壓力的大小有關;
②取一個空礦泉水瓶,裝滿水,蓋上瓶蓋,放置在海綿上,觀察海面的凹陷程度,然后將瓶子倒置再次放置在海面上,觀察海面的凹陷程度,比較兩次凹陷程度,可以得出壓力的作用效果與接觸面積的大小有關。
13.論證“大氣壓”的存在
①取一個空礦泉水瓶,裝滿水,浸入水中;如果你抓住瓶底往上提,你會發現,在瓶口離開水面之前,瓶子里始終是充滿水的;如果你在瓶底鉆一個小孔,重復上述實驗,你會發現瓶內的水面始終與瓶外的水面齊平。這就證明了大氣壓的存在。
②拿一個空礦泉水瓶,往瓶內倒入少量熱水,搖晃,倒出后立即蓋上瓶蓋,過一會兒你會發現瓶子慢慢向內沉陷,這就證明了大氣壓的存在。
14.“液體內部壓力與深度有關”的演示
取一個礦泉水瓶初中物理實驗器材自制,在瓶壁上下不同位置鉆三個小孔,塞上橡皮塞,將水灌入瓶內,放在足夠高的桌子上,同時拔出橡皮塞。通過實驗探索,可以發現,從不同小孔噴出的水的水平范圍是不同的,這體現了“液體內部壓力與深度有關”。
另外,礦泉水瓶還可以用來制作水平儀,可以作為阿基米德原理的溢流杯等等。只要在教學中及時引導學生利用生活中常見、廉價的器材(或廢品)來做實驗、研究物理問題,不僅會讓學生更有賓至如歸的感覺,還有利于激發學生的學習興趣,培養學生的動手能力和創新精神,從而收到意想不到的效果。
初中物理做一個簡單的揚聲器實驗(第二部分)
【目的及要求】
了解動圈式揚聲器的結構和發聲原理。
【儀器設備】
動圈式揚聲器、學生電源(J1202或J1202-1)、火柴盒(去掉盒子)、細漆包線(φ0.08mm)、條形磁鐵(其厚度和寬度均小于火柴盒)、2個方形底座支架(J1102)、3節干電池、揚聲器(全班共用一個,擺在講臺上)、滑動變阻器(J2354)、點紙(32k)、膠水。
動圈紙盆揚聲器的結構如圖3.31-1所示,主要由磁頭、音圈、支架、紙盆等組成。磁頭由一個具有強磁性的圓柱形永久磁鐵、兩塊導磁夾板和一個導磁圓鐵芯柱組成。導磁夾板靠近紙盆一端處有一個圓孔,這個圓孔與中間的導磁圓鐵芯柱形成一個很窄的環形磁隙,磁力線均勻地集中在這個磁隙中,形成很強的磁場。動圈揚聲器的發振元件是音圈,它是一個用細漆線繞制的圓柱形線圈。音圈的一端插入磁頭的縫隙中,四邊剛好不接觸磁頭,另一端固定在音圈支架和紙盆的中央。音圈支架和紙盆的邊緣分別用膠粘在紙盆鐵架上。
【實驗方法】
1、將32頁的點紙兩邊(沿寬度方向)折成兩道皺褶,用細漆包線在火柴盒上繞20圈線圈,作為音圈。將火柴盒垂直貼在點紙中央,再用夾子將點紙兩道皺褶邊固定在支架上,刮去音圈兩端漆包線的油漆。然后握住條形磁鐵,將其插入火柴盒內(四面都不要接觸火柴盒),如圖3.31-2所示。
2、將音圈兩端依次接入4、6、8伏交流電源,注意觀察蜂鳴聲大小的變化,并觀察小車紙前后振動幅度的變化。
3、各實驗組把準備好的簡易揚聲器接到講臺上的揚聲器的低壓(或低阻)輸出端,聆聽揚聲器發出的廣播聲音。
【防范措施】
1、條形磁鐵不能與火柴盒的四個面接觸,這是簡易揚聲器能發聲的關鍵。
2、如果找不到動圈紙盆喇叭,也可以先自制一個簡易喇叭,在兩端接上干電池,觀察紙盆的動靜(直流電壓應該會增大)。
初中物理課外實驗:用驗電器演示導體與絕緣體第三部分
【設備】
驗電器(或自制驗電器)、有機玻璃棒或橡膠棒、絲綢或毛皮,被試物:鐵絲、銅絲等金屬絲、陶瓷、松香、玻璃、橡膠等。
【操作】
(1)把一根用絲綢磨過的有機玻璃棒(或用毛皮磨過的橡膠棒)與驗電器接觸,使之帶電。金箔張開到一定角度,再用手觸摸驗電器上的小球,金箔立即閉合。這說明手觸摸小球后,驗電器上的電荷通過手、人體轉移到大地,證明了人體是導體。
(2)用上述方法給驗電器重新充電。如果你手握鐵絲、銅絲等金屬絲,用它去接觸帶電的驗電器球,可以看到金箔也會閉合,說明驗電器上的電荷是通過金屬絲和人體傳到大地的。金屬絲是導體。如果你手握陶瓷、玻璃、松香等,用它們去接觸帶電的驗電器球,金箔仍然會斷開,不會閉合,說明驗電器上的電荷沒有通過陶瓷、玻璃、松香等傳到大地,說明陶瓷、玻璃、松香等是絕緣體。
【防范措施】
被試絕緣子的表面必須清潔、干燥,以避免表面泄漏。
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