張 亮 馬 芳
溢水杯是學習阿基米德原理的主要實驗器材,在教學時一些教師會因找不到溢水杯而將學生探究活動改為演示實驗,人民教育出版社的九年級物理教材中用大燒杯傾斜后當溢水杯的做法并不可取,因為水往外溢出后會順著燒杯外壁流下。下面介紹利用塑料飲料瓶自制溢水杯的三種方法,不但制作起來快捷方便,而且使用效果很好。
500 mL和2 500 mL的塑料飲料瓶各一個。
(1)將大飲料瓶沿橫截面從上部剪下全長的三分之一,做成一個大漏斗,再將底部剪下,形成一個長約20 cm的中空圓柱,將圓柱的側壁剪去一部分,使剩下部分能平穩地立在桌面上,如圖1中的左邊兩部分。
(2)將小飲料瓶沿橫截面從上部剪下一小部分,倒放在桌面上作為一個小杯子使用(瓶蓋擰緊),再將剩下部分做成一個深度適當的杯子,在杯子側壁從上向下剪開一個寬約2 cm、深度適當的開口,將剪開的塑料片壓向杯子外側,用剪刀沿杯子外壁剪下塑料片,如圖1中的右邊兩部分。
(3)將4個部件按圖2組裝,即成為一個向下排水的溢水杯。

圖1

圖2
3.應用方法
(1)往最上面的容器內注滿水直至水外溢,待水不再往下滴時取出最下面的小杯子,將杯子中的水倒掉,這樣做的主要目的是為了減小測量誤差。
(2)將待測物體緩慢放入最上層的杯子里,外溢的水沿杯子外壁順著漏斗慢慢流入最下層的杯子中。水停止流下時,下層杯子中的水即為物體排開的水??捎昧客矞y量這部分水的體積,或用測力計測出水所受到的重力。
500 mL和2 500 mL的塑料飲料瓶各一個。
(1)將大飲料瓶沿橫截面從中部剪下,做成一個大漏斗,將漏斗從大的開口端至靠近瓶口處剪下一半。在飲料瓶下半部分的兩側從上往下剪去兩個寬度相同、深度不同的月牙形塑料片,如圖3中的左邊兩部分。
(2)小飲料瓶的加工方式與上面相同。
(3)將4個部件按圖4組裝,即成為一個向側面排水的溢水杯。

圖3

圖4

圖5
(1)往最上面的容器內注滿水直至水外溢,待水不再下流時將側面小杯子中的水倒掉。
(2)將待測物體緩慢放入最上層的杯子里,外溢的水沿杯子外壁順著漏斗慢慢流入漏斗口下方的小杯子中。
500 mL的塑料飲料瓶一個,粘膠帶。
(1)將飲料瓶沿橫截面從中間剪開,下半部分即為一個深度適當的杯子,在杯子側壁從上向下剪開一個寬約2 cm、深度適當的開口,將剪開的塑料片壓向杯子外側且與杯壁垂直,再用粘膠帶擋住塑料片兩側,多粘幾層,做成一個不會沿杯壁滲水的出水口。
(2)將飲料瓶的上半部分倒置在桌上,作為杯子使用,沿橫截面剪去一部分,使其高度低于排水口到桌面的高度。
(3)將2個部件按圖5組裝,大杯子一側要抬起適當高度,即成為一個實用的溢水杯。