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(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),不僅能變廢為寶,拉近物理與生活的距離,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,同時(shí)還增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì),更有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。
一、探究聲音的音調(diào)與頻率的關(guān)系
器材準(zhǔn)備:收集八個(gè)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(dòng)(1):請(qǐng)學(xué)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(shí)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(xì)不同的聲音。實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察:當(dāng)瓶中的水越來越多,即瓶內(nèi)的空氣柱越來越短時(shí),產(chǎn)生的聲音越尖銳,即音調(diào)越來越高;反之,瓶內(nèi)空氣柱越長,產(chǎn)生的聲音聽起來越粗壯,即音調(diào)越低。
活動(dòng)(2):請(qǐng)學(xué)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(xì)不同的聲音。實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察:當(dāng)瓶中的水越多時(shí),產(chǎn)生的聲音越低沉,即音調(diào)越低;反之,當(dāng)瓶中的水越少時(shí),產(chǎn)生的聲音越尖銳,即音調(diào)越高。
活動(dòng)(3):制作土風(fēng)鈴。回家找?guī)讉€(gè)(最好是七個(gè))空的花露水瓶,在瓶中依次裝入不同高度的水,然后把每個(gè)瓶子各用一根棉線系住,吊起來,適當(dāng)調(diào)整它們之間的距離和高度,一起掛在陽臺(tái)上,當(dāng)有風(fēng)吹過時(shí),就可以聽到陣陣風(fēng)鈴聲了。
二、光現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)
活動(dòng)(1):觀察光的直線傳播和光的折射實(shí)驗(yàn)
為了讓學(xué)生看到光線在空氣中傳播的路徑,我們?cè)谝粋€(gè)透明的瓶中裝入一半水(適當(dāng)?shù)稳霂椎嗡{(lán)墨水),然后再把點(diǎn)燃的香煙放在礦泉水瓶中產(chǎn)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(huì)看到從空氣斜射到水中時(shí),在二者的分界面處還發(fā)生了折射現(xiàn)象。
活動(dòng)(2):放大鏡實(shí)驗(yàn)
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(dòng)(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(yàn)證大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)
在薄型的塑料瓶中倒入少量熱水,迅速搖動(dòng)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(huì)就發(fā)現(xiàn)瓶子變癟。這個(gè)實(shí)驗(yàn)有力地證明了大氣壓的存在。
四、探究力學(xué)實(shí)驗(yàn)
活動(dòng)(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(fā)生不同程度的凹陷變形,說明力可以使物體發(fā)生形變。如果增大施加的力,瓶子的形變程度也會(huì)變大,說明力的作用效果跟力的大小有關(guān)。
活動(dòng)(2):物體的慣性
用手將一個(gè)瓶子扔出,離開手后,瓶仍然繼續(xù)朝前運(yùn)動(dòng),說明物體具有慣性。將瓶子放倒在水平桌面上,向它的側(cè)面吹氣,它會(huì)很容易被吹得滾動(dòng)起來;當(dāng)將瓶裝滿水后,再用同樣的力吹它時(shí),它卻不容易被吹動(dòng)。當(dāng)用同樣的力使它們滾動(dòng)起來時(shí),裝滿水的瓶子滾動(dòng)得比較遠(yuǎn)。這些現(xiàn)象說明:質(zhì)量大的物體不容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),質(zhì)量大的物體慣性大。
活動(dòng)(3):物體受平衡力和非平衡力
將一個(gè)瓶子靜止放在水平桌面上,此時(shí)瓶子受到的重力與桌面對(duì)瓶子的支持力是一對(duì)平衡力。