礦泉水瓶在高中物理中的應用

金少慈

【摘 要】物理是一門實驗科學，學習物理離不開實驗。這里就舉礦泉水瓶為例：模擬打點計時器、演示完全失重現象、演示慣性原理、制作驗電器。

【關鍵詞】高中物理；實驗；應用

物理是一門實驗科學，學習物理離不開實驗。物理老師經常用手邊非常熟悉的生活用品來做些小實驗，幫助我們來理解晦澀難懂的物理。我在這里就舉礦泉水瓶為例。

一、模擬打點計時器

高一學習打點計時器這裝置時，有個別同學不好理解隔相等時間打一個點，老師急中生智，就隨手拿起礦泉水瓶，去掉瓶蓋，在礦泉水瓶的底部穿一個小孔，并加些黑色墨水。給我們演示三種情況：①人提著瓶子不動，地上水滴滴在同一點。②人提著瓶子向前加速運動，地上水滴之間距離增大。③人提著瓶子向前勻速運動，地上水滴之間距離不變。人向前運動很好地模擬紙帶的運動，下落的水滴模擬振針隔相等時間打點。用礦泉水瓶就能把一臺復雜的打點計時器的工作原理演繹得惟妙惟肖。課后老師提出下落的水滴打點的時間間隔由什么來控制。

二、演示完全失重現象

在高一超重和失重練習中有看到這樣一道題目：在礦泉水瓶（口開著）底部開幾個出水孔（開得小一點），瓶內裝水，讓它自由下落，問瓶底部會有水漏出嗎？根據直接經驗，我們想當然就認為肯定會有水漏出。老師再三解釋，我們總是均不理會，總是舉出不同的理由來反駁。老師拿出事先準備好的礦泉水瓶，瓶子底部開有幾個小孔，再將瓶內裝上紅墨水。老師準備將礦泉水瓶從高處自由下落，要求我們觀察瓶底是否有水漏出。面對事實，我們無語以對。接下來老師講解的理由就順理成章了。老師再將瓶子豎直向上拋出、水平拋出、斜向上拋出我都都觀察到底部水都不會流出。

三、演示慣性原理

根據生活經驗我們知道用繩子懸掛在車廂內的小球會隨著車子的向前加速，由于慣性而向后擺起來。練習中出現的以下例子我們就束手無策。

例：如圖所示，容器中盛滿水，水中放入鐵球P和木球Q，它們用細線分別系于容器的頂部與底部，當容器靜止時，細線均伸直處于豎直方向.現使容器以一定的加速度a向右作勻加速直線運動，則此時P、Q兩球相對于容器的移動方向是（AC）.

（A）P球向左偏移 （B）兩球均向左偏移

（C）Q球向右偏移 （D）兩球均向右偏移

老師利用簡單的裝置：將一個乒乓球固定在細繩的一端，繩的另一端固定在瓶蓋上，將乒乓球放入裝滿水的瓶內，再旋緊瓶蓋。老師先讓我們猜：當倒立的瓶子向右加速運動，乒乓球向哪邊運動？演示結果讓我們想不到的是乒乓球相對瓶子不但不向后擺，反而向前沖去。面對想不到但親眼所見的富有挑戰性的情景。我們在思考，再聽老師講解，問題順理成章解決了。瓶子向右運動的瞬間，水、乒乓球由于慣性要保持原來的靜止狀態而向左運動，水的慣性比乒乓球的慣性大很多，迫使乒乓球相對于瓶子向右運動。題目中的P、Q兩球的問題通就不在話下。

四、制作驗電器

夏天的打雷閃電和冬天晚上睡覺脫毛衣時的火星讓我們覺得電非常神秘、恐怖。老師為了讓我們能更深入了解電，并且可以體會利用身邊的器材可做實驗，讓學生體會到物理就在身邊。

取一個礦泉水瓶洗凈用吹風機吹干，利用買來的木塞塞在瓶口，將木塞鉆個口鐵絲插入其中.把鐵絲彎成一定形狀，上端用于帶電物體的接觸端，下端彎成支架.將煙盒內的錫箔紙剪成長2cm，寬約0.5cm，然后放入鐵絲做的架里制成箔片.瓶子里再放些干燥劑。這樣驗電器就做好了。將泡沫摩擦頭發，再用泡沫接觸驗電器的上金屬端，下金屬端兩片錫箔張開。我們眼看如此簡單的器材也能實現這樣明顯的效果，對電的神秘感就消除了。

用身邊的物品來做物理實驗，去解釋和總結物理規律，我們聽起來熟悉，接受起來也就容易了，也充分體現了“從生活走向物理，從物理走向生活”這一新課程理念，這樣更有利于培養我們的創新精神和實踐能力，激發我們的創造激情。

參考文獻：

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