橡皮膜的大用處

丁萍

在初中物理教學(xué)中，由于部分課程內(nèi)容沒(méi)有安排實(shí)驗(yàn)，一些物理規(guī)律無(wú)法通過(guò)直觀、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向?qū)W生展示，使教學(xué)效果大打折扣。因此，物理教師通過(guò)自制教具或?qū)W具解決教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題就顯得非常必要。

我在十多年的教學(xué)實(shí)踐中自制了許多教具和學(xué)具，以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)他們的動(dòng)手、動(dòng)腦能力。其中，我多次利用橡皮膜做物理實(shí)驗(yàn)，不但降低了學(xué)習(xí)難度，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

在聲學(xué)中的應(yīng)用

1.演示“看得見(jiàn)”的聲音

將一個(gè)空易拉罐的兩頭剪去，在其一頭將橡皮膜繃緊，然后用橡皮筋扎好。在橡皮膜的中央用雙面膠粘上一塊小平面鏡，將一束激光斜射在平面鏡上，當(dāng)在另一頭對(duì)著空易拉罐講話時(shí)，就可以看到平面鏡反射的激光在墻壁上的光斑的變化，從而演示聲音的變化規(guī)律。

2.演示聲音的能量

將一個(gè)空礦泉水瓶的底部剪去，并用橡皮膜扎好，將瓶口正對(duì)一根點(diǎn)燃的蠟燭，用手輕輕地敲打橡皮膜，可以看到蠟燭火焰在擺動(dòng)。如果用力敲打橡皮膜，則會(huì)看到火焰熄滅。這些現(xiàn)象說(shuō)明聲音具有能量。

在光學(xué)中的應(yīng)用

1.演示光的偏折能力與焦距的關(guān)系

用橡皮膜、塑料自來(lái)水管、注射器、醫(yī)用輸液導(dǎo)管、1.0的中性筆芯、橡皮筋、AB膠等做一個(gè)大的水透鏡。將水透鏡吊在暗箱中，用兩支激光筆正對(duì)著水透鏡。當(dāng)向水透鏡中注水時(shí)，水透鏡會(huì)向外凸，變成一個(gè)凸透鏡。這時(shí)，打開(kāi)激光筆，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩條平行光聚于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)。

用注射器慢慢往里注水，可以看到焦點(diǎn)不斷靠近凸透鏡，從而可以直觀地理解：凸透鏡的曲度越大，焦距越小，對(duì)光的偏折能力就越強(qiáng)。如果用注射器向外抽水，水透鏡就會(huì)變成凹透鏡，而且向外抽水越多，光線向兩邊發(fā)散得越厲害。

2.演示仿真眼睛工作

將上述實(shí)驗(yàn)器材做成一個(gè)小的水透鏡就可以演示仿真眼睛工作了。

將蠟燭的位置靠近或遠(yuǎn)離水透鏡，要在光屏上得到清晰的像，就需要往水透鏡中注水或向外抽水，使水透鏡的焦距變短或變長(zhǎng)，從而向?qū)W生直觀地展示人眼的工作情況。

以上兩個(gè)利用水透鏡所做的實(shí)驗(yàn)可在同一個(gè)物體上實(shí)現(xiàn)變焦，這是固體透鏡無(wú)法比擬的。由于教材上沒(méi)有安排合適的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)該內(nèi)容很難理解到位，而通過(guò)自制水透鏡演示實(shí)驗(yàn)就可以很好地解決這些問(wèn)題。

在力學(xué)中的應(yīng)用

1.演示物體的形變

將橡皮膜在一只杯子的杯口上繃緊扎好，在橡皮膜中央用手指對(duì)其施力，發(fā)現(xiàn)用力越大，橡皮膜形變?cè)絽柡?，?dāng)撤去外力時(shí)，它又能恢復(fù)原狀。此實(shí)驗(yàn)既能演示力可以改變物體的形狀，又能演示什么是彈性，一舉兩得。

2.演示液體內(nèi)部壓強(qiáng)與高度的關(guān)系

將兩端開(kāi)口的波紋軟管的一端用橡皮膜扎好，然后往軟管中灌滿水。提起軟管的另一端，可以看到橡皮膜向外凸成橡皮球，而且軟管兩端的高度差越大，球變得越大;兩端的高度差越小，球變得越小。

另外，還可將兩端開(kāi)口的玻璃管的一端用橡皮膜扎好，將其置于液體內(nèi)部的不同位置，探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.探究液體內(nèi)部浮力產(chǎn)生的原因

將兩個(gè)大小不一的空礦泉水瓶做成內(nèi)外筒，用橡皮膜將醫(yī)用聽(tīng)診器的探頭罩住并扎好，把導(dǎo)管與U形管壓力計(jì)連接好，將一個(gè)加有小鉛塊的乒乓球置于內(nèi)筒后往內(nèi)筒倒水，將一個(gè)探頭（B）置于內(nèi)筒的深處，另一個(gè)探頭（A）置于外筒的底部，隨著水位的上升，可以看到U形管的液柱高度差明顯發(fā)生變化，從而向?qū)W生演示浮力產(chǎn)生的原因。

4.探究溫度對(duì)氣體密度的影響

每組分發(fā)兩個(gè)氣球，用電吹風(fēng)正對(duì)著氣球吹風(fēng)，一個(gè)吹熱風(fēng)，另一個(gè)吹冷風(fēng)?？梢钥吹?，吹熱風(fēng)的氣球體積變大，吹冷風(fēng)的氣球體積變小，由此得出結(jié)論：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度上升時(shí)，氣體的體積變大，密度變小;反之，氣體的密度變大。

在電學(xué)中的應(yīng)用

在探究物體的導(dǎo)電性能時(shí)，一般很少將絕緣體引入實(shí)驗(yàn)，可用橡皮膜代替絕緣體做實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，將一段金屬棒接入電路完成實(shí)驗(yàn)后，再在金屬棒的外面用橡皮膜繃緊包好接入電路，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，由此證明橡皮膜是絕緣體。