一組與紙有關(guān)的家庭小實驗

劉歐樹

物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。在教學(xué)中，有意識地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際，分析物理現(xiàn)象；利用身邊物品，進(jìn)行物理實驗，都能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生體會。這里介紹一組與紙有關(guān)的物理現(xiàn)象和實驗。

1．紙飛機(jī)

實驗材料：紙條、膠條、剪子。

實驗方法：把紙縱向?qū)φ郏瑸轱@示出重量，在紙的一端卷10個小折。用膠條把這些卷起的紙粘牢。在紙的另一端，慢慢地沿著對折線剪開大約10厘米長，然后折出2條窄翅膀(見圖)從頭頂上方扔下飛機(jī)，它將會旋轉(zhuǎn)并慢慢降下。因其重心在重量大的一端，空氣流過翅膀使飛機(jī)旋轉(zhuǎn)，慢慢地下落了。

2．液體沸騰吸熱溫度不變

實驗材料：鐵絲，紙，水，雞蛋，酒精燈。

實驗方法：用鐵絲做成支架，用紙折成紙鍋，用紙鍋盛水，放入雞蛋，放在支架上。點(diǎn)燃酒精燈，給紙鍋加熱，直到雞蛋煮熟，蛋煮熟后，紙鍋仍不會燃燒。

實驗原理：物體燃燒需要達(dá)到一定的溫度，不達(dá)到這個溫度，物體不會燃燒。在平時，紙遇火就會燃燒，而現(xiàn)在不會燃燒。這是因為，紙鍋內(nèi)有水，用酒精燈給紙鍋加熱，水要吸收熱量，使水溫度上升，到達(dá)100℃沸騰，沸騰時溫度不再上升。因此紙鍋溫度最高達(dá)到100℃，而紙要燃燒，溫度要大于100℃，所以，只要紙鍋內(nèi)水不干，紙鍋就不會燒起來。

3．空氣阻力與形狀關(guān)系

實驗材料：兩張相同大小的紙、透明膠帶。

實驗方法：將一張紙對折，再次對折。第二次對折應(yīng)與第一次對折成90度角，將紙旋轉(zhuǎn)90度，然后再對折。繼續(xù)對折，直至不能再對折為止。用膠帶將它緊緊地粘在一起，使它不會展開。在第二張紙上放一塊透明膠帶。這塊膠帶應(yīng)與第一張紙上使用的膠帶一樣長。這塊膠帶不用于固定物品。而只是為了使兩張紙的質(zhì)量保持相同。松松地弄皺第二張紙。使兩張紙從同一高度處落下。緊緊疊在一起的紙首先落地。

實驗原理：物體下落時，重力會使其不斷加速下落。但與空氣的摩擦力(稱為阻力)往往會使其不斷減速。阻力的大小主要取決于兩個因素——速度：物體在空氣中運(yùn)動得越快，所受的阻力就越大。形狀：密實的、表面光滑的物體所受的阻力比伸展開的、表面粗糙的同質(zhì)量物體所受的阻力小。隨著下落物體速度的增加，所受阻力也在增加，直至阻力與重力相等。這時，物體繼續(xù)以恒定速度下落，這個速度叫做極限速度。緊緊疊在一起的紙所受的阻力比松松弄皺的紙所受的阻力小。重力和阻力達(dá)到平衡時，弄皺的紙的運(yùn)動速度較小，即極限速度較小。

4．紙吸水實驗

實驗材料：掛歷紙、舊報紙、信紙、圖畫紙、紙箱紙、課本書紙、紙巾紙。

實驗方法：用剪刀把紙剪成一條一條的，同時放人一個水杯之中或者在幾個杯子里放人相同多的水，然后把同樣重的紙放進(jìn)去，看一看哪一個杯子里的水下降得最多，下降得最多的，說明吸水最好。

實驗現(xiàn)象：吸水性排列：紙巾、報紙、信紙、圖畫紙、紙箱紙、課本紙、掛歷紙。

實驗原理：纖維較多的紙張吸水較好。

5．紙的形狀與承載力

實驗材料：明信片、蘋果、紙盒。

實驗方法：在兩個相同的紙盒間放一張明信片，上面擱個蘋果，明信片就會凹下去。接著，把明信片兩側(cè)折起來，同樣放在兩個相同的紙盒之間，上面擱上同樣大小的蘋果，有趣的是，這時明信片不會再凹下去。把明信片對折起來，上面可承載一本書；折成“凵”型，上面可承載兩本書；折成折扇形，上面可承載好多本書；卷成圓筒狀，上面可承載更多本書。

實驗原理：材料承載力的大小與它的種類有關(guān)，相同材料承載力的大小與形狀有關(guān)。

6．氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系

實驗材料：吸管、紙。

實驗方法：手握兩張紙，讓紙自然下垂，在兩張紙中間向下吹氣，紙靠攏；雙手將一張薄紙的一端靠近下嘴唇，另一端自然垂下，沿紙的上方水平吹氣，紙條向上飄起來；一張紙平鋪在桌上，沿紙的上方水平吹氣，紙飄起(將紙換成輕質(zhì)硬幣或塑料尺，也會跳起來)；用兩本書把一張紙支起來，用吸管沿紙的下方水平吹氣，紙向下凹陷。

實驗原理：氣體流速越快壓強(qiáng)越小。

7．壓強(qiáng)與表面積關(guān)系

實驗材料：木盒、磚、白紙。

實驗方法：在無蓋的木盒上糊一張白紙作為支撐物，將半塊磚輕輕地平放在白紙上，觀察實驗現(xiàn)象并加以分析；再將磚輕輕地豎放在白紙上，觀察實驗現(xiàn)象并加以分析。學(xué)生通過實驗，發(fā)現(xiàn)第一種情況白紙能支撐住磚，第二種情況白紙破裂，磚落下。

實驗原理：對在壓力一定時，壓強(qiáng)與受力面積成反比。

8．鏡面反射和漫反射

實驗材料：一張白紙、一面鏡子、一把手電筒。

實驗方法：白紙和鏡子斜放在一起，用手電筒照射斜放的鏡子和白紙。發(fā)現(xiàn)紙比鏡子亮。

實驗原理：當(dāng)反射面是一個光滑平整的鏡面時，發(fā)生鏡面反射。而照射到白紙上發(fā)生的是漫反射。

9．慣性現(xiàn)象

實驗材料：一張紙條、鋼筆帽、雞蛋。

實驗方法：拿一個小紙條放在桌邊上，在紙條上壓一個立著放的鋼筆帽，將紙條迅速抽出，鋼筆帽不倒。或在盛半杯水的玻璃杯口上放一張硬紙片，再在紙片上放一個雞蛋，用手把硬紙片突然彈出去，雞蛋會安全地掉進(jìn)玻璃杯。

實驗原理：筆帽或雞蛋有慣性，保持靜止?fàn)顟B(tài)。