劉少英
丟棄的瓶瓶罐罐在我們的生活中到處可見,如果我們物理課上能利用這些廢舊物品來進行相應的實驗探究活動,不僅能變廢為寶,拉近物理與生活的距離,激發學生學習物理的興趣,同時還增加了學生動手的機會,更有利于培養學生的實驗技能及創新能力。下面就以生活中各種瓶子為例,談一談它在初中物理實驗教學中的應用。
一、探究聲音的音調與頻率的關系
器材準備:收集八個口服液瓶,并且在瓶中依次裝入不同深度的水,按序擺放好。
活動(1):請學生將瓶口移至嘴邊吹氣(教師可以先演示一下,并提醒吹的時候不要太用力,每次盡量保證吹的力度差不多),我們就可以聽到粗細不同的聲音。實驗中,引導學生觀察:當瓶中的水越來越多,即瓶內的空氣柱越來越短時,產生的聲音越尖銳,即音調越來越高;反之,瓶內空氣柱越長,產生的聲音聽起來越粗壯,即音調越低。
活動(2):請學生用筷子從左到右輕敲瓶子(教師可以先演示一下,并且提醒每次敲的力度差不多),我們也可以聽到粗細不同的聲音。實驗中,引導學生觀察:當瓶中的水越多時,產生的聲音越低沉,即音調越低;反之,當瓶中的水越少時,產生的聲音越尖銳,即音調越高。
活動(3):制作土風鈴。回家找幾個(最好是七個)空的花露水瓶,在瓶中依次裝入不同高度的水,然后把每個瓶子各用一根棉線系住,吊起來,適當調整它們之間的距離和高度,一起掛在陽臺上,當有風吹過時,就可以聽到陣陣風鈴聲了。
二、光現象實驗
活動(1):觀察光的直線傳播和光的折射實驗
為了讓學生看到光線在空氣中傳播的路徑,我們在一個透明的瓶中裝入一半水(適當滴入幾滴藍墨水),然后再把點燃的香煙放在礦泉水瓶中產生煙霧后,取出,迅速擰緊瓶蓋,再用激光筆從上向下斜照射,就能清晰觀察到光在空氣中和水中都是沿直線傳播的。也會看到從空氣斜射到水中時,在二者的分界面處還發生了折射現象。
活動(2):放大鏡實驗
在一只瓶里裝滿水,透過瓶子看后面的字,我們可以看到字放大了。
活動(3):光的折射成像
在一只廣口瓶中裝半瓶水,在瓶中放一支筆,看到筆被“折斷”了。
三、驗證大氣壓強存在的實驗
在薄型的塑料瓶中倒入少量熱水,迅速搖動后將熱水倒出,馬上將瓶蓋擰緊,立即放入裝有冷水的水盆中,不一會就發現瓶子變癟。這個實驗有力地證明了大氣壓的存在。
四、探究力學實驗
活動(1):力的作用效果與力的三要素
雙手用力擠壓飲料瓶,可以使瓶發生不同程度的凹陷變形,說明力可以使物體發生形變。如果增大施加的力,瓶子的形變程度也會變大,說明力的作用效果跟力的大小有關。
活動(2):物體的慣性
用手將一個瓶子扔出,離開手后,瓶仍然繼續朝前運動,說明物體具有慣性。將瓶子放倒在水平桌面上,向它的側面吹氣,它會很容易被吹得滾動起來;當將瓶裝滿水后,再用同樣的力吹它時,它卻不容易被吹動。當用同樣的力使它們滾動起來時,裝滿水的瓶子滾動得比較遠。這些現象說明:質量大的物體不容易改變運動狀態,質量大的物體慣性大。
活動(3):物體受平衡力和非平衡力
將一個瓶子靜止放在水平桌面上,此時瓶子受到的重力與桌面對瓶子的支持力是一對平衡力。