上世紀七十年代,睿智的周總理用“乒乓球”打開了同美國的外交大門,在世界舞臺上留下了一段“小球轉大球”的邦交佳話。今日我們巧用乒乓球來闡釋物理概念和規律,為物理教學服務,下面是幾則小球轉動物理大課堂的實例,以饗讀者。
1 可作“救生衣”的乒乓球
過程: 把一枚硬幣直接放在水中,硬幣沉在容器的底部; 撈出硬幣,把它放在開了口的乒乓球內,用透明膠帶封上開口,放于水中,硬幣借助乒乓球這個\"救生衣\"漂浮在水面上。
原理闡釋: 在幾乎不改變物體重力的情況下,采用增大物體排開液體體積的方法,可達到增加浮力的效果。
2 演繹浮力概念的乒乓球
過程: 用手將乒乓球壓入水中。
感受: 乒乓球對手有一個向上頂的力。
原理闡釋: 乒乓球把它本身受到水對它向上的托的力傳遞給手,這個向上托的力就是浮力。本實驗借助乒乓球讓我們感受到了浮力的存在,增加了知識的可信度,將新課程倡導的體驗教學落到了實處。
3 反復無常的乒乓球
過程: 把一大號的可口可樂瓶底部剪去, 在里面放入一乒乓球,堵住瓶口,向里面倒水,乒乓球始終沉在水的底部. 再將瓶口浸入水槽中,竟然發現乒乓球在可口可樂瓶中上升了。
原理揭秘: 剛開始乒乓球未上浮,是因為它受到了水對它向下的壓力。后來乒乓球上浮是因為它的下表面受到了水對它向上的壓力,且這個壓力大于上表面受到的向下的壓力,正是因為它的上下表面存在這個壓力差即浮力,才使乒乓球上浮。在這個動態的實驗中,學生對浮力產生的根本原因有了理性認識。
4 有著怪異行為的乒乓球
①在水柱上跳舞的乒乓球
取一口徑為1cm的噴水嘴,另一端通過橡膠管連接自來水,使之噴出水柱高達2m左右,拿一橙色乒乓球放于水柱的頂端,發現水柱并未將乒乓球沖走,而是隨著水柱上下跳動,宛如美麗的少女翩翩起舞,煞是吸引人。
②能模仿獅子滾繡球的乒乓球
在自來水龍頭下放一塑料盆,將乒乓球放在盆內,擰開水龍頭,用手將漂浮在水面的乒乓球撥動到水流下,這時乒乓球在水流的作用下,不斷翻轉,好像獅子滾繡球一樣活潑可愛。
③不掉落的乒乓球
將一個純凈水瓶的瓶身部分剪去,只留瓶頸和瓶口部分,這樣就制成了一個簡易漏斗,將一乒乓球放在瓶頸內,然后用嘴從瓶口吹氣,并將瓶頸口端朝下放置,發現乒乓球并沒有象預料的那樣從瓶頸口掉下,而是在瓶頸口里不斷旋轉。
④倒翻跟頭的乒乓球
在講桌上放三個淺底的同一型號的碗,中間的一個碗中放入乒乓球,現將吹風機嘴放于一側的碗口上方且靠近碗口水平吹風.實驗前讓同學們猜測乒乓球將向哪個碗中翻跟頭?在同學們說出各種可能情況后,再動手做一做,實驗的結果讓很多同學大吃一驚。
⑤親密無間的乒乓球
將兩只圓形鉛筆相距2cm用雙面膠平行的固定在桌面上,在鉛筆軌道的兩端分別放上一個乒乓球,然后在乒乓球的中間位置用喝珍珠奶茶的塑料飲管吹氣,發現兩只乒乓球迅速靠攏在一起,彼此親密無間。
原理闡釋:以上五個不同的實驗,都揭示的是流體的同一個規律:流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。同學們對超出想像的結果興趣盎然,激發他們學習物理的潛能,滿足他們求新、求異的心理。
5 永不言“輸”的乒乓球
過程:先將幾個乒乓球壓癟(不要裂出縫隙),然后將它們放入透明容器中,加滿開水,再用蓋蓋上,使乒乓球全部浸入開水中,從側壁看,可發現癟了的乒乓球逐漸復原,最后完好如初。
原理闡釋: 乒乓球內受熱的空氣膨脹,將已癟的乒乓球“鼓”圓的過程真實的呈現在同學們的面前,對于液體溫度計的測量原理的理解,當然是水到渠成的事情。
6 會蕩秋千的乒乓球
過程:用透明膠帶將棉線一端粘在乒乓球上,然后敲響音叉,手拿棉線的另一端,使乒乓球接觸正在發聲的音叉,這時乒乓球不斷被音叉彈起,而且聲音清脆悅耳,好像伴著音樂在蕩秋千。
現象說明:通過乒乓球的飛舞讓學生不僅看到了一切正在發生的物體都在振動,而且增加了實驗的可見度。
7 能演示“日食、月食”現象的乒乓球
過程:將一盞白熾燈(100W最好)、一個籃球放在桌子上,調整白熾燈的位置使他們的中心在同一高度,打開白熾燈,這時在白色的墻壁上有籃球的影子,然后將乒乓球繞著籃球轉動,當乒乓球轉到籃球的后面時,籃球的影子擋住了乒乓球,這就是“月食”現象;當乒乓球繞到籃球的前方時,乒乓球擋住了一部分光,形成的影子落在籃球上,這就是“日食”現象。
原理闡釋:白熾燈代表太陽,籃球代表地球,乒乓球代表月亮,形象地展示了光沿直線的規律,使同學們對于月食、日食的形成有了鮮明而直觀的認識。
8 能詮釋科學探究七個步驟的乒乓球
八年級學生在剛開始學習物理時,對于科學探究的七個步驟既新鮮又陌生,為了加深和鞏固這個要點,可在課后讓同學們利用乒乓球探究其反彈高度跟哪些因素有關,并且用實驗報告的形式把整個過程記錄下來,進一步體會科學探究的精髓。
在新課程理念指引下,要想讓知識引起學生的思維共振,就需要師生共同動手,超越教材,開發教材,想方設法動手去“做”出物理規律,體驗知識的形成過程,進一步培養其創新意識和創新精神。
(欄目編輯王柏廬)