李士堯
[摘 ?要]用廢舊的材料來做實驗,可以節(jié)省費用、節(jié)約材料,同時也能減輕我們學生的心理壓力,大膽用自己的雙手創(chuàng)造不一樣的實驗。以下就簡單介紹利用廢舊的燈泡來自制器材,做一些物理方面的小實驗。這些小實驗實用、方便、有效,可以提升我們學生實驗興趣及動手能力。
[關鍵詞]燈泡;物理實驗;巧妙
中圖分類號:G634.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)23-0161-01
物理是以觀察、實驗作為基礎的學科,實驗教學一定要有相應的儀器、設備,但是由于有的設備極為貴重,有的學校又受到條件的制約,很多實驗無法進行。因此,我們需要學會利用身邊的一些廢棄物品,通過簡單的加工、操作,可以開展一些簡單的小實驗?,F(xiàn)在就以廢舊燈泡為例,探究了幾例簡單的物理小實驗。
1 燈泡的加工、制作
找一些已被用過且壞了的燈泡,只用將金屬的卡口取下即可。再用鉗子將里里的抽氣管拔掉,去掉燈泡內(nèi)的廢棄物,放置備用即可。
將之前所要用的廢燈泡的金屬螺口頭完全去除方法,有三種:
第一:將金屬螺口頭放在酸中,用酸的腐蝕能力將其去掉;
第二:用銼刀或者鐵鋸把金屬螺口頭從中間截掉;
第三:將金屬螺口頭下端粘接處用酒精燈加熱,讓其可以受熱后松脫,趁焊錫受熱熔化時,可以將螺口上的兩根銅絲拉脫,之后再將封口玻璃管掰掉。
特別需要注意的是,在加工的過程當中,全程都要用毛巾把燈泡包住,以免燈泡破碎或是傷到手。
2 利用廢舊燈泡即可完成的幾組實驗
2.1凸透鏡、凹透鏡實驗
2.1.1聚光放大實驗
例如,我們可以把燈泡內(nèi)注滿清潔的清水,即可做成凸透鏡的實驗。凸透鏡有聚光之作,將注滿水的燈泡對著太陽光,在燈泡的后背就可以得到一個極亮的光點,上下移動并調(diào)整燈泡,讓亮點達到最小,此時的光線正好集中在一點,把一張紙或是火柴頭移動到亮點的位置上,只要靜待一會,白紙或是火柴頭就會燒焦或是被點燃。
同時,注滿水的燈泡具有放大的作用。將注滿水的燈泡對著書看或是自己手指時,就可以看到書里的漢字、指紋都被放大了很多倍。
2.1.2凹面鏡和凸面鏡的成像實驗
將燈泡在直徑最大處斷裂并制作成一個透明的玻璃小半球。用墨汁在半球里的側(cè)半邊,涂成一個直徑=4cm的圓制作成凸透鏡,再將半球另半空邊的外側(cè)也涂成一個直徑=4cm的圓制作成凹透鏡。如下圖所示,但要注意墨汁在干時裂成了網(wǎng)狀之后,對于觀察是不力的,因此需要反復多上幾次墨,或是在未干時進行觀察。
讓光由斜上方,照射在人的臉部上,將凸面鏡或凹面鏡放在斜下方,可以看到在凹鏡上成倒立縮小的像,凸鏡上成正立縮小的像。上面的裝置還可以驗證,直徑相同平面和凸面鏡在離鏡同樣距離時,由凸面鏡觀察,其范圍與平面鏡相比,要更大的多。
2.2與電有關的實驗
2.2.1導體電阻隨溫度升高而增大
選擇220V,100W以上功率的廢燈泡的燈絲,大約有2厘米左右。將燈絲和兩節(jié)干電池2.5V的小燈泡串聯(lián),閉全電鍵燈泡發(fā)光,而且是比較明亮的。再利用火柴,加熱燈絲,可以看出小燈泡變暗了。
2.2.2玻璃由絕緣體轉(zhuǎn)變成為導體
打碎玻璃燈泡,將玻璃芯外面所裸露的兩段銅線所拆除,并將其擰入到燈頭,之后再和220V、40W的小功率燈泡串聯(lián)起來并接入到220V電路當中,
此時,燈泡并不會發(fā)光。但是用酒精燈給玻璃加熱,一直到其發(fā)黃變軟時,就可以看到燈泡發(fā)光。
2.2.3用作安全電壓下使用的插頭
玻璃芯上支持燈絲的兩段鋼絲,可以作成是接線住的線頭,接發(fā)的線旋放入燈頭就可以替代插頭來使用。
2.3真空不傳聲實驗
用橡皮塞,緊緊塞住燈泡口,把一只小小的鈴鐺用線系在橡皮塞上,之后用抽氣筒將燈泡內(nèi)的空氣抽完,之后再搖動燈泡。需要注意的是,不能讓鈴鐺碰到玻璃,并聽一下鈴鐺是否有聲音發(fā)出。
2.4驗證空氣質(zhì)量的實驗
利用橡皮塞,把燈泡的抽氣口塞住。再用一個小的夾子,把抽氣口的橡膠管夾住,一起放到天平上稱重,測出其質(zhì)量,這時記下此時質(zhì)量。之后再用抽氣筒,將燈泡內(nèi)的空氣全部抽走,之后再把所抽掉的空氣的燈泡再利用天平進行質(zhì)量的測定。之后對比兩次的質(zhì)量,抽氣之后的質(zhì)量會比較輕,也證明了被抽掉的那部分空氣是有質(zhì)量的。但是一定要注意,做這一個實驗時,一定需要細心和耐心,天平稱質(zhì)量時一定要保證其精確,否則實驗結(jié)果是不明顯的,有可能觀察不到任何的變化。
2.5光、熱實驗
2.5.1光的全反射現(xiàn)象
把燈泡插入到清水當中,可以見到在燈泡的兩側(cè),在水中是比較明亮的,這和水里的氣泡是相似的。將燈泡放在蠟燭燃燒的火焰上,把上半部分均勻熏黑。等到冷卻之后再放到水里,可以看到,黑色的兩側(cè)變成了銀白色。
2.5.2光的色散實驗
將廢玻璃燈泡截成球面鏡的剩余部分倒放,灌滿清水。讓光由上方斜射到水面上,再從斜下方觀察,就可以看到一條清晰的彩色光帶。
2.6其他實驗
2.6.1代替燒瓶、圓底燒瓶使用用
特別是在上述所說的氣體、液體的熱膨脹、熱輻射和物體表面顏色關系和液體沸點以及壓強關系的實驗中,使用廢舊的燈泡來代替燒瓶。
或是可以把廢燈泡的頸部以棉線繞,基本在5圈左右,滴上適量汽油、酒精,用手橫握,之后再用火柴點燃并慢慢轉(zhuǎn)動,讓其可以均勻受熱。一直到火焰熄滅時立刻豎起插入冷水里,這時,廢燈泡可從繞線處斷裂。之后將玻璃芯和燈絲這些全部取出,之后就可以將燈泡代替成圓底燒瓶來使用。
2.6.2水再沸騰
往燈泡內(nèi)注入大約二分之一體積的水,在放在鐵架上,用酒精燈為其加熱一直到水沸騰為止。之后把燈泡口用橡膠塞緊緊塞住,口朝下放,將燈泡倒立起來,再用冷水淋燈泡的頂口處。這時,又可以看見燈泡內(nèi)的水二次沸騰了。
這說明了燈泡中的空氣再遇到冷氣壓降低,氣壓有所降低,水的沸點也因此降低了,所以水會同現(xiàn)再次沸騰的現(xiàn)象。
2.6.3制做顯微鏡鏡頭
我們可以把廢舊燈泡里的玻璃芯加熱并拉成絲狀,之后加工成成帶柄的小玻璃珠,這小可以制作成單顯微鏡鏡頭。這種鏡頭制作起來極為容易,而且擁有比較好的透明度。例如,玻璃珠的直徑在2mm左右,其放大倍數(shù)大約有160倍。
3 結(jié)語
綜上,實際上在我們身邊的廢棄物還有很多是可以利用的。學會利用這些物品所做的實驗,現(xiàn)象往往是直觀、明顯的,不單可以做好小實驗的演示,也有利于拓展我們的課外活動,讓我們的動手能力可以得到極大提升,并且不斷激發(fā)起我們的創(chuàng)新意識。