一個礦泉水瓶引發(fā)的物理實驗

徐文靜

【摘 要】物理是一門以實驗為基礎的學科，所以物理實驗在中學物理教學中非常的重要，而如何利用最簡單的器材，做出現象明顯、效果好的物理實驗，是一個值得思考的問題，筆者就如何利用礦泉水瓶來完成中學物理實驗進行了思考，并做出了總結。

【關鍵詞】礦泉水瓶；物理實驗

礦泉水瓶是我們生活當中常見的物品，但是小小的礦泉水瓶卻能幫助我們完成很多的物理實驗，在實際的教學中，教師可以充分利用礦泉水瓶來進行物理實驗，真正的體現從生活走向物理的教學理念。于是筆者結合自己的教學經驗，總結了以下利用礦泉水瓶就能完成的物理實驗。

一、“彎曲的光線”

實驗器材：激光筆，礦泉水瓶，水盆。

實驗步驟：

1. 選取一個表面較為光滑平整的礦泉水瓶，然后在礦泉水瓶側壁打一個小孔。

2.接著在礦泉水瓶中裝足夠多的水，此時看到水從小孔流出。

3.然后用激光從瓶身側壁射向小孔，如圖1所示，觀察此時光的傳播路徑。

實驗分析：我們可以看到激光在瓶內水中是沿著直線傳播，但是當水從小孔流出時，激光便順著水流從小孔處彎向水盆底部，最后在水盆底部看到了一個紅色的光斑。這是因為激光在水流中傳播時發(fā)生了全反射，這與光信號在光纖中的傳播原理一樣。

二、探究“浮力產生的原因”

實驗器材：礦泉水瓶1個，乒乓球2個。

實驗步驟：

1.把礦泉水瓶的瓶底剪掉，并把瓶蓋取掉。

2.礦泉水瓶的瓶口朝下，然后在礦泉水瓶里放置2個乒乓球。

3.然后再往礦泉水瓶里加水，此時我們看到其中一個乒乓球漂浮在水面上，而另一個乒乓球卻沉在水底，如圖2所示。

4.最后用手堵住礦泉水瓶的瓶口，此時我們看到沉在水底的乒乓球突然從水底浮起來了，如圖3所示。

實驗分析：當往礦泉水瓶里加水時，瓶底的乒乓球沒有浮起來，那是因為該乒乓球的下表面是暴露在空氣中，并沒有受到水對它向上的壓力，只受到水對它向下的壓力，所以乒乓球不能浮起來。但是當我們用手堵住礦泉水瓶的瓶口時，我們卻看到乒乓球浮起來了，這是因為此時乒乓球的下表面也有水，它受到一個水對它向上的壓力，并且這個向上的壓力大于水對它向下的壓力，所以該乒乓球就浮起來了，從這個例子可以看出浮力產生的原因就是物體上下表面受到液體的壓力差。

三、“永遠吹不大的氣球”

實驗器材：礦泉水瓶2個，氣球2個，吸管1根，細線。

實驗步驟：

1.取兩個相同的礦泉水瓶，并分別在瓶蓋上打一個小孔，然后在其中一個礦泉水瓶的瓶底打一個小孔，另外一個瓶底不打孔。

2.如圖4所示，分別用一根吸管穿過兩個礦泉水瓶的瓶蓋的小孔，并在吸管的另一端用細線系上一個氣球。然后擰緊瓶蓋。

3.請兩個同學分別來吹這兩個氣球。會觀察到底部有孔的瓶中的氣球可以輕易地被吹大，但是瓶底沒有開孔的瓶中的氣球無論怎樣都吹不大。

實驗分析：把氣球放在瓶底無孔的礦泉水瓶中時，無法把氣球吹脹，那是因為當往氣球里吹氣時，氣球里的氣壓增大，此時氣球體積會稍微膨脹一些，但是同時就會擠壓礦泉水瓶里的空氣，使得礦泉水瓶內的氣壓也跟著增大，所以氣球無法被吹大。但是當礦泉水瓶的瓶底開有小孔時，瓶內的氣壓始終等于外界大氣壓。當人往氣球里吹氣時，氣球內部的氣體壓強增大，使得氣體內部的壓強大于氣球外部的壓強，所以氣球就輕易被吹大了。

四、模擬“平拋運動”

實驗器材：礦泉水瓶1個，吸管2根。

實驗步驟：

1.在礦泉水瓶的瓶蓋上打兩個小孔，然后分別插兩根吸管到瓶蓋上。

2.在礦泉水瓶內裝滿水，然后擰緊瓶蓋，注意調整兩根吸管的位置，如圖5所示，兩根吸管伸進瓶口的深度不同，伸進瓶口更多的那根吸管的末端往上彎曲，另一根吸管的末端水平放置。然后把礦泉水瓶倒置過來，如圖6所示，此時從吸管口流出來的水就是做的平拋運動，并且該裝置能夠保證從吸管口流出的水流是勻速的。

實驗分析：通過觀察從吸管口流出來的水流軌跡，能夠清楚的觀察到做平拋運動的物體的運動軌跡，并且這個裝置的獨到之處在于，在瓶口放置了兩根吸管，在圖5中，右側吸管上端處的壓強始終與外界大氣壓相等，從而保證了只要水面處于右側吸管上端以上，那么從左側吸管口流出來的水流就是勻速的，從而使得實驗現象更為明顯和穩(wěn)定，便于觀察。