“瓦碎蛋全”實驗的改進和拓展

滕天滎

[關(guān)鍵詞]雞蛋；實驗；改進

[中圖分類號]G633.7

[文獻標識碼]C

[文章編號]1004-0463(2009)05(A)-0057-01

高一新生剛進入高中，初次接觸高中物理，許多學生會想：高中物理知識有用嗎?高中物理學起來難不難?高中物理學起來有趣嗎?如果在物理緒言課中能給學生一個肯定的回答，讓學生對物理產(chǎn)生濃厚的興趣，對學生今后學好物理會有很大的幫助。

基于這種考慮，在緒言課中安排了3個有趣的實驗，“瓦碎蛋全”實驗是其中的一個演示實驗。它既能激發(fā)學生學習物理的興趣，又能給學生留下一連串的懸念，這就為學生今后學好物理打下了一個良好的基礎(chǔ)。做好這個實驗是上好緒言課的關(guān)鍵，但是要做好這個實驗有一定難度。

“瓦碎蛋全”實驗從原理上講，就是雞蛋和磚塊得到相同的動量變化量，但是由于作用時間的不同，雞蛋和磚塊受到不同的沖擊力，從而產(chǎn)生不同的作用效果，這種效果的物理現(xiàn)象就是磚碎，而蛋全。根據(jù)這一原理，筆者經(jīng)過幾年的摸索，對實驗進行了改進，大大提高了實驗的成功率。改進方法如下：

首先，雞蛋數(shù)不能用書上說的4個而要用3個。若用4個雞蛋做實驗，如果它們大小不均勻，或者放置有問題，則它們就不一定在同一平面上，大的雞蛋會受力大些，它就容易破，造成實驗失敗。從數(shù)學知識可知，三點成一平面，如果用3個雞蛋做實驗，不管雞蛋大小是否均勻，它們必定在同一平面上。這樣，所有雞蛋受力比較均勻。

其次，實驗裝置要進行一些改進。原實驗裝置如圖1所示。原裝置中最下面是一層泡沫塑料板，其上放4個雞蛋，雞蛋上放1本硬皮書，書上放3塊磚塊，最上面放一塊瓦片。改進后的裝置如圖2所示。把原裝置中的泡沫塑料板和硬皮書都改用厚約4cm，長40cm，寬40cm的包裝用的白色泡沫塑料板，在它們的上下各放一塊厚約1cm，長40cm，寬40cm的木板，在兩塊泡沫塑料板上各挖3個深約0.5cm的卵形坑(3個卵形坑約為正三角形，而且位置要正對，三角形中心與泡沫塑料板的中心大約重疊)。在卵形坑里放入雞蛋，并在上面木板的正中放4塊磚塊。

演示時可以把整套裝置放在講桌上，請一個學生用鐵錘猛打上面的磚塊，可以看到上面的幾塊磚塊被打得粉碎，而雞蛋完好無損。以磚塊代替瓦片，由于磚塊比瓦片堅固得多，實驗看起來就更加精彩，從而提高了教學的效果，更能激發(fā)學生的學習興趣。

實驗裝置這樣改進了以后，之所以能使磚碎蛋全，主要是在塑料板上挖有卵形坑，再加上用彈性較好的泡沫塑料板替代了硬皮書，使雞蛋受力時間延長，雞蛋受到的沖擊力減小，同時使雞蛋的受力面增加，雞蛋受到的壓強減小，這就使雞蛋能承受更大的壓力，實驗的成功率大大增加。

實驗演示成功后，教師可以讓學生思考：為什么堅固的磚塊被打碎，而殼薄的雞蛋反而不破，這是什么道理?學生不必當場回答，教師可以告訴學生，其中的道理你們現(xiàn)在不一定能回答清楚，等你們學了高中物理后自然就會明白。

接下來教師可以再做1個拓展性實驗，進一步增加懸念，激發(fā)學生的求知欲。例如，移去磚塊，請一個班上個子最大的學生用一只腳站到木板上，其重心要落在木板中心，也就是要落在三個雞蛋的中心，邊上兩人扶著該同學，讓其踩上去，然后重心逐漸移到站木板的腳上，直到另一只腳懸空，同學們可以看到雞蛋不會被壓破。這個過程要緩慢進行，越緩慢成功率就越高。

通過這個拓展性實驗，會進一步使學生對學習物理產(chǎn)生濃厚的興趣。