安丙蘭
【內容摘要】物理學是以觀察和實驗為基礎的學科,實驗是研究物理學的重要方法。在課堂上用乒乓球做某些小實驗,既激發學生的求知欲,又能收到良好的效果。
【關鍵詞】乒乓球? 實驗
實驗教學生動有趣,能創設情境,激發學生的學習興趣,趣味性強,直觀形象,引導學生在探索知識上有著極其重要的作用。本文就談談自己在課堂上用小小乒乓球所設計的十個小實驗。
一、演示發聲的物體在振動
物體發聲時在振動,但有些發聲的物體振動時用眼睛看得不是很清楚,有些學生感到迷惑。用乒乓球來驗證發聲的物體在振動,效果會更佳。用膠帶將線的一端粘在乒乓球上,用手拿起線的另一端,將乒乓球靠近正在發聲的音叉,乒乓球靠近音叉的瞬間,乒乓球被彈起。這就直觀的說明了發聲的音叉在振動。
二、探究響度與振幅有關
同上,用不同的力敲音叉,使音叉發出不同響度的聲音,觀察乒乓球被彈開的幅度。實驗證明,用力越大,小球被彈得越高,說明聲源的振幅越大,聲音的響度也就越大,同時證明了響度與振幅有關。
三、演示力的作用效果
1.演示力可以改變物體的形狀
讓學生用不同的力捏乒乓球,乒乓球會被捏癟,并且隨力的大小不同,乒乓球捏癟的程度不同,不僅說明了力可以改變物體的形狀,而且說明了力的大小不同,作用效果也不同。
2.演示力可以改變物體的運動狀態
物體運動狀態的改變包括物體運動速度大小的改變和運動方向的改變。課堂上,用足球和籃球做實驗,由于環境局限,不方便,影響課堂效果。讓學生用乒乓球玩游戲來完成此實驗,效果不錯。讓兩個學生互相扔乒乓球,一扔一接,學生明白了乒乓球到手的過程是由運動到靜止,由靜止到運動的過程,說明了力的作用使物體的速度大小發生了變化。再讓學生向地面拍乒乓球,乒乓球碰到地面后又被彈起,碰到手后又下落。乒乓球上下運動的過程是力的作用使乒乓球的運動方向發生了改變。
四、解釋一切物體都具有慣性
一切物體都具有慣性。實驗室中的慣性演示器用的是小鋼球,簧片突然把小球與支座之間的木片打出時,小球不會隨木片飛出,而是落在支架上。學生誤解是小球質量相對較大,不會隨木片飛出是由于重力大造成的。為了避免誤解,老師準備一個較大的玻璃杯,杯口比乒乓球稍大一些,用硬紙片代替木片。實驗時,將硬紙片用細線拴住,放在玻璃杯的上面,把乒乓球放在硬紙片的上面,用力猛拉細線,將硬紙片突然拉出,乒乓球由于慣性掉進玻璃杯中。
五、研究流體的壓強與流速的關系
1.在倒置的漏斗里放一個乒乓球。用手托住乒乓球,然后從漏斗口向下用力吹氣,并將手指移開。乒乓球在漏斗中打轉而不會掉下來,說明從漏斗口向下用力吹氣時,乒乓球上面空氣流速大,壓強小,乒乓球下面的空氣流速小,壓強大,乒乓球被大氣壓托住,不會掉下來。
2.解釋事故原因。取兩個乒乓球,放在水平桌面上,相距約1厘米,用細管向兩個乒乓球間吹氣,兩個乒乓球互相靠近,說明向兩個乒乓球中間吹氣時,空氣流速大的地方壓強小。乒乓球兩側的氣壓大,大氣壓把兩個乒乓球擠到一起。也解釋了汽車從路邊疾馳而過時,樹葉和紙片隨車一起飛的原因,也告訴學生高速路上并排快速行駛的汽車容易撞車的道理。
六、演示摩擦起電現象
讓學生在衣服上來后摩擦乒乓球,然后用摩擦過的乒乓球去靠近碎紙屑。乒乓球吸起許多的碎紙屑,說明了摩擦過的乒乓球帶了電荷,并且具有吸引輕小物體的性質,這就是摩擦起電現象。
七、解釋“不倒翁”不倒的原因
取兩個乒乓球,將其中的一個切去一小部分,倒扣在另一個乒乓球上,用透明膠粘住,形似一個“不倒翁”。用手撥動它,“不倒翁”倒了不會起來。重新分開兩個乒乓球,在其中一個內放入一個小鋼球或螺絲,后滴入一些蠟粘住,再將兩個乒乓球重新粘住,一個完整的“不倒翁”做成了。再撥動一下它,“不倒翁”不倒。“不倒翁”不倒是由于重心偏低。
八、制作浮力演示器,解釋浮力產生的原因
取一只去底的飲料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球,往飲料瓶內注水,會看到乒乓球被水壓在瓶底,同時有水從飲料瓶口漏出。此時乒乓球只受水向下的壓力。再用手堵住漏水的瓶口,會看到乒乓球下面積滿水時乒乓球會浮上來。說明乒乓球此時受到向上的力,并且水對它向上的壓力大于向下的壓力。即F浮=F向上-F向下,這就是浮力產生的原因。
九、研究物體的浮沉條件
將三個乒乓球放在水中,其中一個充滿沙,一個中空,一個充部分沙(適量),用蠟封住,松手后,會看到三種不同現象。一個下沉。一個漂浮,一個懸浮。學生一片茫然,外觀一樣的乒乓球,為什么出現的結果不一樣呢?讓學生分別拿起上面的三個乒乓球,揭示其中的奧秘。充滿沙的和有部分沙的乒乓球,二者受的浮力大小一樣,但重力不一樣。充滿沙的下沉,G物>F浮;有部分沙的懸浮,即G物′=F浮;中空的漂浮,浮力最小,重力也最小:即G物′′=F浮′′。
十、探究熱脹冷縮及能量轉化
把癟了的乒乓球放在熱水里,癟了的乒乓球會復原。因為乒乓球里面仍有一部分空氣,那部分空氣受熱后膨脹,把乒乓球撐了起來。這個實驗證明了空氣的熱脹冷縮原理。同時空氣在受熱后膨脹對乒乓球做功,即內能轉化為機械能。
總之,只要教師在教學中,注重實驗,認真設計實驗,讓學生參與實驗,才能使我們的物理教學達到“事半功倍”的效果。
(作者單位:甘肅省永靖縣劉家峽中學)