物理是以實驗為基礎的一門學科,任何物理結論都必須經過實驗的驗證以后才能成為正確的理論知識,才能傳授與應用。中學生學習的都是一些最基本的理論知識,雖然學校也做物理實驗,但那都是根據教材配設的,有的只是為了實驗而實驗,可能不會引起學生的多大興趣。其實教師完全可以讓學生做一些簡單而又有趣的小實驗,這些實驗不僅取材方便,而且操作簡單,每個人都可以實驗。這些小實驗既可引發學生的好奇心,又可以激發學生的學習興趣,還能使他們把所學的知識運用到實踐中,解釋一些常見的現象。下面就推薦一些小實驗以供參考。
一、 “貪婪”的水杯
把一只水杯裝滿水,一直加到杯子邊上。按說應該是滿了,不能再盛其他東西了。但是如果你把大頭針小心謹慎地放進杯子里,你會發現盛滿水的水杯還能容納幾十枚,甚至幾百枚大頭針,而杯子里的水并沒有溢出,只是看到水面比杯口略高出一點來。這看起來好像那些大頭針就跟失去體積似的,不占據杯子的空間,杯子也好像變大了似的,即使盛滿了水還能“吞”下那么多的大頭針。其實并不是大頭針沒有體積,也不是杯子容積變大。一枚大頭針的體積是非常小的,大約為5立方毫米,200枚大頭針的體積加起來才有1立方厘米。水杯與人接觸會留下一些油脂,杯口上也會有,而水是很難沾在油上的,所以杯口上不會沾水,這也就為大頭針讓出了地方,高出的這部分水的體積就是大頭針的體積,而這個體積對于大頭針的體積相比是很大的,所以放幾枚大頭針是看不出水面上升的,只有放多了才看得出來。如果用的杯子口越大,可以容納的大頭針也就越多,甚至可容納上千枚大頭針。用這個小實驗可以驗證水對于油的不浸潤性,或者水在杯子里水面是向上凸起的(這個也可以用滴管小心地往里滴水)。通過實驗可以發現即使水面高出杯口已有二三毫米了,可水仍舊不會流出來。
二、 “魔術”紙片
把一張長方形的小薄紙片橫豎各對折一次后展開,兩道折痕的交點就是小紙片的中心,也可以認為它的中心就是紙片的重心。然后把一根針豎直插在桌子上或其他地方,把紙片的中心放在針尖上,因此紙片的重心也在針尖上,紙片就會保持平衡。如果你把手輕輕地挪到紙片旁邊,注意手移動得不要太快了,否則帶起的風會把紙片吹落或使紙片轉動,也要注意不要讓呼出的空氣吹動紙片。那么你會發現紙片開始慢慢動了起來,漸漸地旋轉得快起來??墒侨绻惆咽州p輕地挪走,紙片就會停止旋轉,再把手慢慢靠近,紙片又轉起來,好像你的手或紙片有魔力似的。其實這種現象并不奇怪。我們手掌心的溫度會比周圍的空氣的溫度高一些,因此手靠近紙片時,手掌會把周圍的空氣變暖,溫度升高,受熱的空氣向上升,就會推動紙片旋轉起來。如果效果較好的話,細心的人還會發現,紙片的旋轉方向總是從手腕向手指方向轉動。這是因為手掌心的溫度比手指尖的溫度高些,因此手掌心處的上升空氣的氣流比手指尖處的大,對紙片的力量也就較大,使得紙片旋轉的方向朝向手指尖。
(遵義縣毛石鎮中學)