飲料瓶在物理實驗中的妙用

摘 要：物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，物理學中每個物理概念、每個定律的發現，都有堅實的實驗基礎，物理和實驗是不可分割的。

關鍵詞：物理； 實驗

中圖分類號：G633．7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2010）12-032-001

研究物理學并不神秘，壇壇罐罐可當儀器，拼拼湊湊能做實驗。生活中能用來做物理實驗的材料很多，本文介紹幾例巧用飲料瓶做物理實驗。

一、研究滾動摩擦比滑動摩擦小

將飲料瓶放倒在水平桌面上，用力向它的側面吹氣它會滾動，但用同樣的力向它的底部吹氣它卻不容易滑動，這表明在壓力相同的條件下滾動摩擦比滑動摩擦小。

二、研究力的作用效果與力的大小有關

雙手擠壓飲料瓶可以使瓶子變形，如果施加的力增大，瓶子變形程度就加大，這表明力的作用效果跟力的大小有關。

三、研究“靜止的物體有慣性”

取一只空飲料瓶，截去上部并裝入適量的水，然后蓋上一塊硬紙板，將雞蛋放在硬紙板上（如圖1所示），用手指突然彈擊硬紙板，可以觀察到雞蛋并沒有隨硬紙板一起飛去，而是保持原來的狀態安然的落入杯中。

四、研究“壓力作用效果和什么因素有關”

向飲料瓶中裝入少量的水放在一塊海綿上，立刻看到海綿凹陷一些；將飲料瓶裝滿水再放到海綿上，會發現海綿凹陷很深（如圖2所示），說明壓力的作用效果與壓力大小有關。

向飲料瓶中裝入少量的水正放在一塊海綿上（瓶底和海綿接觸），立刻看到海綿凹陷一些；將飲料瓶倒放到海綿上（瓶蓋和海綿接觸），會發現海綿凹陷更深，說明壓力的作用效果與受力面積大小有關。

五、驗證“大氣壓強”的存在

往空飲料瓶內注入少量的熱水，搖晃后倒掉并立即蓋緊瓶蓋，過一會兒發現瓶子慢慢向內凹陷，這是因為瓶內氣體溫度降低，壓強變小，外部的大氣壓將瓶子壓扁，這說明大氣壓是存在的。

六、研究“液體壓強隨深度增加而增大的關系”

取一飲料瓶，在其側壁鉆三個上下位置不同的小孔，用橡皮塞塞住，給瓶里充滿水，將瓶放在足夠高的桌面上，然后把橡皮塞同時拔出，會出現如圖3所示的現象，小孔的位置越靠近瓶底（即小孔的位置越低），水柱噴得越遠。這一現象有力地說明了液體壓強隨著深度的增加而增大。

七、研究“浮力產生的原因”

為了研究浮力產生的原因，我們可做以下實驗：取一個瓶口內徑略小于乒乓球直徑的飲料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發現水從瓶口流出，乒乓球不上浮，這是由于乒乓球與瓶口接觸不嚴密，并且因為乒乓球直徑略大于瓶口的內徑，所以乒乓球上表面受到水的壓力，而下表面基本沒有受到水的壓力，因而乒乓球不上浮（如圖4甲所示）；接著用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來，其原因就是此時乒乓球上、下表面均受到水的壓力，且下表面所受的壓力大于上表面所受的壓力。這一實驗有力說明了浮力產生的原因是液體對物體上、下表面的壓力差所引起的（如圖4乙、丙所示）．

八、觀察“失重現象”

取飲料瓶和裝眼藥水的小塑料瓶各一只，用大號縫衣針在兩瓶靠近底面的兩側戳孔。再取15厘米左右的細橡皮管一段，將其兩端接在兩個瓶塞的接管上，使兩瓶口連通起來，并將它們用橡皮筋固定在一窄木板上，如圖5所示。

實驗時先在飲料瓶中裝水近滿，然后再連通橡皮管，手持木板豎直放置，使飲料瓶在上，水流入到小瓶中，由于水位較高，水從小瓶兩側的孔中噴出。

如果此時使木板維持豎立狀態自由下落，水就不會噴出來，因為水處于失重狀態，液體沒有了壓強。