用塑料飲料瓶做初中物理探究實(shí)驗(yàn)

孫基兵

現(xiàn)階段初中物理都在進(jìn)行新課程改革。根據(jù)新的課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，課堂教學(xué)區(qū)別于以前一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是要求學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)學(xué)生有一定的困難。如果實(shí)驗(yàn)器材是我們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍┓浅Ｆ胀ā㈦S處可見(jiàn)物品，那么學(xué)生就可以很方便進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。一方面提高學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和知識(shí)的掌握有很大的益處；另一方面也體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活。

本人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)利用生活中的普通、常見(jiàn)的物品可以做許多初中物理實(shí)驗(yàn)。例如利用平時(shí)喝純凈水（或飲料）的塑料瓶可以探究初中物理實(shí)驗(yàn)。喝水的塑料瓶同學(xué)們都常見(jiàn)，幾乎每位同學(xué)每天都接觸，用它來(lái)做實(shí)驗(yàn)同學(xué)們感到非常親切和熟悉，也愿意去進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。下面我就介紹幾個(gè)有關(guān)用塑料瓶探究的實(shí)驗(yàn)。

一、探究力可以使物體發(fā)生形變的實(shí)驗(yàn)

器材：空塑料瓶。

步驟：用手拿著空塑料瓶，用兩手指給塑料瓶施加壓力時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)塑料瓶癟了，形狀發(fā)生了改變。

結(jié)論：力可以使物體發(fā)生形變。

二、探究壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān)的實(shí)驗(yàn)

器材：三個(gè)相同的塑料瓶、紅墨水、海綿。

步驟：（1）先用一個(gè)塑料瓶裝半瓶紅墨水正放在海綿。觀察海綿的形變程度。

（2）用一個(gè)塑料瓶裝一整瓶紅墨水正放在海綿上，觀察海綿的形變程度。

（3）用一個(gè)塑料瓶裝一整瓶紅墨水到放在海綿上，觀察海綿的形變程度。

（4）觀察三個(gè)步驟中的海綿的形變情況，就可以探究壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)實(shí)驗(yàn)。

結(jié)論：壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān)。

三、探究液體對(duì)容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)

器材：飲料瓶（底部被剪掉）、紅墨水、橡皮膜、學(xué)生膠帶。

步驟：先把橡皮膜蒙在飲料瓶的底部，在用學(xué)生膠帶包牢固。然后向飲料瓶中加入紅墨水后發(fā)現(xiàn)橡皮膜向下凸出，發(fā)生了形變。紅墨水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生了壓強(qiáng)，使橡皮膜向下凸出，發(fā)生了形變。

結(jié)論：液體對(duì)容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)。

四、探究液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)

器材：塑料飲料瓶、紅墨水、釘子。

步驟：在飲料瓶中裝滿紅墨水，在側(cè)壁用釘子戳一個(gè)孔，紅墨水就從洞口向外快速流出形成一個(gè)拋物線，如果紅墨水對(duì)側(cè)壁無(wú)壓強(qiáng)，就不可能形成水流。

結(jié)論：液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)。

五、探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)

器材：飲料瓶、膠帶、釘子、紅墨水。

步驟：先在飲料瓶的側(cè)壁從上到下在同一條豎直線上，用釘子戳兩個(gè)小孔，用膠帶包好。然后向飲料瓶?jī)?nèi)注紅墨水，最后把膠帶撕去，會(huì)看到有二股紅墨水從瓶的內(nèi)壁的小孔冒出，發(fā)現(xiàn)從上面孔流出的紅墨水最近。從下面孔流出的紅墨水最遠(yuǎn)。

結(jié)論：同一種液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體深度有關(guān)，深度越大，液體的壓強(qiáng)就越大。

六、探究大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)

器材：飲料瓶、紅墨水、針。

步驟：先在空飲料瓶中裝滿紅墨水旋緊瓶蓋，用針飲料瓶的四周和底部各戳一個(gè)很小的孔，瓶?jī)?nèi)的紅墨水沒(méi)有流出來(lái)。打開(kāi)瓶蓋紅墨水從各個(gè)小孔分別流出來(lái)。開(kāi)始由于瓶子四周都存在大氣壓，小孔中的紅墨水流不出來(lái)，打開(kāi)瓶蓋后瓶口上方也有大氣壓的作用，瓶口上方的大氣壓與瓶子四周的大氣壓相等相互抵消，瓶?jī)?nèi)的紅墨水在自身的重力作用下從瓶子四周和底部流出。

結(jié)論：這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不但可以說(shuō)明了大氣壓強(qiáng)的存在，而且近一步說(shuō)明了大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

七、探究浮力產(chǎn)生的原因?qū)嶒?yàn)

器材：剪去底部的飲料瓶，兩個(gè)不同色的乒乓球（一個(gè)黃色、一個(gè)白色），水。

步驟：把剪了底部飲料瓶的底部朝上放置，去掉瓶蓋，把兩個(gè)乒乓球放進(jìn)去后，向瓶里加水，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)乒乓球壓在底部的瓶頸上，另一個(gè)乒乓球浮在水面上。

結(jié)論：浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體向上的壓力和向下的壓力之差而產(chǎn)生的。

八、探究阿基米德原理

先把飲料瓶從中下部剪齊，上部做溢水杯，下面部分拴幾根細(xì)線做空杯。然后按照課本上步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究阿基米德原理。

九、探究凸透鏡（放大鏡）實(shí)驗(yàn)

器材：裝滿水的透明塑料瓶。

步驟：把手指放在裝滿水的透明塑料瓶的背面，眼睛透過(guò)飲料瓶可以看到手指被放大了。因?yàn)檠b滿水的透明塑料瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，手指放在瓶子背面相當(dāng)于手指在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)，成正立、放大的虛像。

結(jié)論：裝滿水的飲料瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡（放大鏡）。

十、探究光的折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)

器材：透明的飲料瓶、水、鉛筆（圓珠筆）、剪刀。

步驟：先用剪刀把飲料瓶的上部分剪去，只留下部分，裝入水，把鉛筆斜放入瓶子中，從前面看，鉛筆好像折斷了一樣，這是因?yàn)楣庠趦煞N物質(zhì)中發(fā)生了折射而引起的結(jié)果。

結(jié)論：光由一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)時(shí)發(fā)生了折射現(xiàn)象。

以上為本人利用塑料飲料瓶所做的十個(gè)探究初中物理規(guī)律（或現(xiàn)象）的實(shí)驗(yàn)。所需器材常見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)效果好。能有效提高初中生學(xué)習(xí)物理的興趣。

（作者單位：安徽省馬鞍山市和縣第三中學(xué)）