登陆注册
33496900000007

第7章 材料、仪器的巧用、妙用(4)

用鸡蛋代替一般实验所用的钢球,蛋又放得那么高,瓶口又较小,使实验大有惊险之状,从而能深深吸引住学生,他们生怕鸡蛋会摔下打破,看得目不转睛。然而,学生的担心大可不必,只要操作者不麻痹大意,实验的成功率是很高的。因为决定此实验成功与否,并不主要决定瓶口是大了些,还是小了些,更不决定鸡蛋放的高低,重要的是,瓶要放得稳,蛋要放得稳,且正对瓶口。可乐瓶底座较大,瓶中又装了水,故瓶放得是够稳的。从瓶身剪取的薄片,自然是透明的,还成浅凹槽形,透明则易确保让蛋对准瓶口,凹槽则恰能使椭圆形的鸡蛋不易滚动,实践也证实了用这薄片要比用平纸板、木板好些。当然,你还可以改用熟鸡蛋,即使发生万一的操作失误,鸡蛋仍能食用,以免浪费。

最简单的打气筒

我们把去掉底座后的瓶体分为瓶头、瓶颈、瓶身、瓶底四部分,如图2所示。

取一瓶,在其底部钻一直径约2mm的出气孔,磨平滑小孔附近。再另取一瓶,将瓶头上的螺栓锉掉,以近瓶头端约1cm处将瓶颈切割断,取用如图2中B所示的部分。从破球胆或自行车破内胎上剪取如图2中C、D所示形状和大小的橡胶片各一片,在C片两端画有斜线的地方涂一层“502瞬间胶”(以下简称“胶水”),立即让其中部(没上胶水)对准出气孔,把C片粘贴在A上。再把B的切割端粘贴到A的底部(B罩着C)。E是A瓶口的密封橡胶塞,它上面打有直径2-3mm的进气孔。在D片上画有斜线的地方涂上胶水,立即让其没上胶水的部分正对E上要塞入瓶的那端孔眼,把D片粘贴在E上。把E紧塞住A瓶口。这样,最简单的打气筒就制成了。

将一气球的口子套在B口上,用手挤压A的瓶身、瓶内气体体积缩小,压强增大,于是进气孔关闭,被压缩的气体通过出气孔,从C边缘挤入气球中;当手松开后,瓶身自动恢复原形状,瓶内气体体积增大,压强减小,出气孔关闭,外界大气通过进气孔,挤开D门进入瓶中,如此反复操作几次,气球便能鼓起很大。

由于A与B均是透明的,E又可拔出,故整个装置的构造能一目了然,这无疑对教学十分有利和方便。

研究斜抛物体运动的射水装置

整个装置如图3所示。它的瓶体部分与最简单的打气筒相似,也是取用一瓶的头、颈部分,将其粘贴到另一瓶的底部上,只是它的底部开的孔有瓶口大。上密封胶塞孔中插有一根25cm左右长的玻璃管,下密封胶塞孔管上接有小手指粗的软胶管,软管尾端装有射水头C。为方便勾挂射水头,在瓶的上头部和射水头上分别装有金属小勾D和小圈环E。

该装置能保持水流初速度不变。瓶的上口用塞子封后,只有玻璃管A与外界相通,在瓶中水面下降到A的下口之前,水中BB′平面的压强始终等于外界大气压强,当射水头上的射水嘴与BB′的高度差保持恒定时,射水嘴就以恒压射出初速度恒定的水流。

虹吸管杯

据说我国古代曾造有一种酒杯,当斟酒将满时,杯中酒便能自行从杯底流出,流到放杯的器皿中去。经过揣摩这种杯的构造原理,认为它是利用虹吸管现象巧制而成的。于是动手设计并制作了如图4所示外型的虹吸管杯。杯身是用瓶的整个圆台形颈部连带瓶头做的。在瓶头与瓶颈交接处烙两个约3mm口径的孔,两孔间距约1cm。把两根废圆珠笔芯管(要内无墨油的,去掉筒笔头)插入两孔中,其中一根插入约1cm深即可,另一根要插入4-5cm深,并使插入的管向杯下方弯曲,用胶水把孔与管的交接口进行密封。从瓶身部横向剪取2cm宽、15cm长的两条作为做杯把的材料,先用一条做把的内侧边,它的下端既挨靠着笔芯管,又挨靠着瓶头,用胶水把三者粘连起来,它的上端贴在杯下2-3cm的地方,为牢固起见,可在这粘贴处上再增粘一条横压条。剪一段长约10cm的自行车气门胶管,其两端各套到一笔芯管上,保持两笔芯管间距离不变,把笔芯管、胶管都粘贴在内侧边上,然后紧挨着笔芯管和胶管(注意不要挤压胶管),粘贴好杯把外侧边。这样,由两根笔芯管和一段胶管所组成的一条连通管,就成了固定在杯把中的虹吸管了。再使用一段切去了瓶头的35cm长的瓶颈做杯的底座,把它切去瓶头时所留下的圆洞小心地修割大些,让它正好套在瓶盖上,然后用胶水将两者粘牢。在瓶盖中央钻一正好能插入笔芯管大小的孔,让杯身下伸出的笔芯管穿过这孔,把瓶盖拧紧在瓶口上,最后的瓶盖孔与笔芯管的连接口涂上胶水,进行密封。这样,一支外表如同普通杯子的虹吸管杯就诞生了。将水倒入杯中,当杯中水面刚高出装在杯把内的虹吸管的最高点时,水便自动从杯底徐徐流出,直至全部流尽。

向学生讲叙我国已失传的古杯,理解其原理,不仅把爱国主义教育与知识的传授有机结合了,而且起了弘扬民族文化之作用。

巧用可乐瓶做物理实验(二)

广西柳州柳铁二中肖毅老师介绍了二则:

“帕斯卡裂桶”的模拟演示装置该装置的构造如图1所示,在一瓶的底部中央,底部边缘和瓶身中部各打一个直径约15cm的孔,另取两个带有约1cm长瓶颈的瓶头,把它们分别罩住底部的两孔,在瓶头与瓶底交接的缝线上涂上胶水(胶水能自行渗入缝隙),将它们密封粘贴牢固。再取一个稍留有些瓶颈的瓶头,在它相对的瓶颈边沿上,锉出一圆弧凹槽,使这糟恰好能紧贴瓶身圆弧凸面,然后将它罩住瓶身上的孔,用胶水把两者密封粘贴牢固。这样就做成了一个有四个瓶口的瓶子。取三块稍大的橡胶薄膜(可用吹大过的气球膜做)分别蒙住侧上、侧中和下部三个瓶口,并用细线将所蒙橡胶薄膜四周紧箍在瓶头上。蒙膜时注意不要绷紧膜,而只需使它平铺在瓶口上即可。取两个瓶盖(内有密封橡胶垫),在它①挂瓶带②漏斗瓶③铁支架④四口瓶⑤上瓶头⑥上侧瓶头⑦中侧瓶头⑧下瓶头⑨接水盆们的中央各钻一个直径07mm的圆孔。取自行车烂内胎上气门芯的铜座管两个,按图2所示将它们分别与瓶盖套接好,然后锉掉两铜座管面上的螺纹。用一根内径为5mm、长1m的乳胶管(它略有透明性),分别把它两头各套接在一个锉掉了螺纹的铜座管上。另取一个瓶,将其底部剪成图1左边瓶所示的口子,使两口子间留有一条挂瓶带,它将作为一个大漏斗使用。

演示时,先将水从四口瓶的上瓶口倒入瓶中至满,这时,可看到蒙在下部瓶口的橡胶薄膜向外凸起最高,中侧的次之,上侧的仅略有凸起。将两头均套有铜座管的乳胶管内灌满水(为观察显眼先使水着红色)。用只夹子夹堵死乳胶管,这样,由于大气压的作用,夹子两边乳胶管中的水都不会流出。然后把乳胶管两头的瓶盖分别拧紧在四口瓶的上瓶口和漏斗瓶口上,使漏斗瓶略高于四口瓶的上瓶口,向漏斗瓶中灌满着了红色的水,松开乳胶管上面的夹子,逐渐提高漏汁瓶的位置,这时可以看到各瓶口上蒙的橡胶薄膜都会越来越凸起,当漏斗瓶提高到某一竖直高度时,突然下部瓶口的橡胶薄膜破裂;瓶中水唰地流到下面的接水盆里。

换用密度较大的溶液(如饱和的硫酸铜溶液)重复上面的实验步骤,可看到下部瓶口橡胶薄膜破裂时,漏斗瓶中水面的竖直高度要比用水演示时低一些。

分析上面的实验现象,可以说明:(1)流体内部存在着向各个方向传递的压强。(2)流体内部的压强大小与水的总重量和体积无关,只决定于液体的深度,越深的地方液体的压强越大。

(3)在同一深度时,密度大的液体产生的压强大于密度小的液体产生的压强。

压力水瓶

图3所示是纵向剖面的自制压力水瓶。它的整体可分为压气装置、盛水瓶和出水管三部分。

压气装置由图中所标数字1至6的部件组成,“1”是一个可乐瓶的瓶盖(用同样大小的电木盖做更好,因为电木盖的硬度大),去掉瓶盖内的密封橡胶垫,在中央处钻一个直径约2-3mm的入气孔。“2”是从自行车烂胎上剪取的一小块成“□”形的橡胶片,在其方角端涂上胶水,把它粘贴到瓶盖的内面上,粘贴时要注意使没有上胶水的部分能封住入气孔。“3”是一截约12cm长的自行车内胎管。“4”是可乐瓶盖(用同样大小的电木盖做更好),在该盖中央钻一个恰能让“6”(管子)插入的孔眼。“5”是为加固稳定“6”而增添的硬垫板,此板宜稍厚些,如取05cm厚的塑料板,在它的中央亦要钻一恰能让“6”穿过的孔眼。“6”是一根长约30cm,外径05cm的塑料管(玻璃管亦可),让该管的一端从“4”(瓶盖)下面向上穿过盖孔,再穿过硬垫板孔眼,在瓶盖与硬垫板间涂些胶水,将两者粘贴紧,又用胶水把管与孔的交接口密封,而后在瓶盖内加上一个密封橡胶垫圈。把“3”(车胎管)的两端分别套到“1”、“4”两瓶盖上,由于瓶盖的圆外径要比车胎管径稍大,套上后两者结合较紧,但为保证良好的密封,仍要在它们之间用胶水粘贴。“7”是盛水瓶体。“8”是与“6”同样规格的塑料管子。在“7”的瓶头与瓶颈交接位置钻一个恰能插入“8”(管子)的圆孔,将“8”的一端插入瓶内至瓶底附近,“8”的另一头留在瓶外,是约7cm长的一段。“9”是从另一瓶体上剪取的一条长约10cm、宽约2cm的条幅,先把它的两端垒叠,再用胶水粘贴离中部约2cm远的地方,使该条幅中心区围出一个“∞”孔,然后在离两端各约3厘米的地方向外折成90°角,把两端边贴在瓶壁上开的出水管孔下方约1cm的地方,最后将瓶外的一段出水管穿过“∞”孔,使出水嘴偏朝下方。

然后在离两端各约3cm的地方向外折成90°角,把两端边贴在瓶壁上开的出水管孔下方内1cm的地方,最后将瓶外的一段出水管穿过“∞”孔到此,整个装置制作告终。

使用时,先从瓶口装入水,然后将“6”(管子)插入瓶中,把“4”(瓶盖)拧紧于瓶口上。用一只手握压“3”(车胎管)时,管内气体体积缩小,压强增大,于是入气孔“1”关闭,压缩的气体通过“6”(管子)和瓶内的水,进入瓶内上部的密封空间,它又使这部分气体压强增大,大于外界的大气压,于是瓶内的一部分水在这增大了的气体压力作用下,要沿出水管流出。随着这部分水的流出,瓶内气体体积增大,压强减小,它又会重新达到与外界大气压平衡,这时水便停止外流。当握压“3”(车胎管)的手放松后,管壁恢复原状,管内气体体积增大,压强减小,低于外界大气压,于是,外界气体从入气孔进入密封的车胎管中。重复以上操作,瓶内的水便能一次又一次地被挤压出来。

用暖水瓶铝盖做物理实验

匀速运动的演示

(1)器材平面玻璃板一块,盛开水的暖水瓶一个,口部光滑、平整的暖水瓶铝盖一个。

(2)实验将玻璃板擦干净,水平地放在桌面上。倒上开水,玻璃板上形成一层水膜,立即将铝盖口朝下放在玻璃板的水膜上。将玻璃板的一侧适当垫起,就可看到铝盖在水膜上像蜗牛般缓慢地匀速运动起来。

(3)原理铝盖口朝下扣在水膜上后,由于重力作用,铝盖口与玻璃面接触,不会运动。片刻后,热水(玻璃也被加热)使铝盖中的凉空气受热膨胀,铝盖被空气托起,离开玻璃表面,由于水层的阻力很小,所以玻璃板的一边略微抬起后,铝盖就在平衡力的作用下匀速运动起来。

大气压力的演示

实验在平面玻璃板上倒上凉水,形成一层水膜,然后将铝盖盛满开水,待铝盖受热均匀后,倒掉热水,将铝盖倒扣在玻璃板的水膜上,片刻后,铝盖就吸紧在平面玻璃板上。

原理受热的铝盖扣在凉水膜上后,里面的空气收缩,由于水膜又阻挡了内外空气的交流,外界大气压力大于作用在铝盖上的内部压力,所以,铝盖就吸紧在玻璃板上了。

用打火机做有趣的物理实验

近年来,市场上出现了一种丁烷(C4H10)液化气打火机,打火可靠,使用方便,价廉物美,到处都可以买到,利用这种打火机可以做一些有趣的物理实验。

液体汽化吸热实验取一个新打火机,去掉打火机头(包括防风罩、打火轮、打火轮架、火石、弹簧等),用尖嘴钳把喷气嘴固定螺丝拧松,液体丁烷急剧汽化,大量丁烷气体就从喷气嘴中喷出,由于汽化吸热,打火机的温度很快下降,当温度下降到露点时,空气中的水蒸气液化,并附着在打火机壳上,使透明打火机壳蒙上一层露,变得不透明了。温度继续下降,降到冰点时,附着在打火机外壳上的露就结成了冰,如果用手触摸打火机外壳,会感觉到很冷,生动的事实证明了液体汽化时要吸收热量。

打火机的反冲运动

取一块8×5×3cm3的聚苯乙烯泡沫塑料,做成一只小船,在小船上表面挖一个与打火机等大的槽。取一个打火机,去掉打火机头,把打火机装在小船的槽中,拧松放气螺丝,在气体喷射出来时,把整个装置放在池水面上,就成了一只反冲小船,小船徐徐向前运动,惹人生趣。

热气球升空实验

取一个塑料薄膜袋(要求薄而轻不漏气),容积约5分米3,把塑料袋倒转来,开口在下,用细线系好(如图所示),即可作为“热气球”。

取一个打火机,打火点燃,把火焰调大,使火焰长达10cm左右,放在“热气球”的下方,让燃烧产生的热气充入“热气球”,“热气球”就会鼓起来,待“热气球”充满热气后,释放“热气球”,“热气球”就会冉冉上升,十分有趣。

“热气球”之所以能升空,是气球受到两个力的作用,即重力和空气对它的浮力,由于热气的密度比空气密度小,热气球的总重力比空气对它的浮力小,使得气球产生向上的加速度,所以热气球能腾空飞起。

这个实验可以放在课堂的讲台上演示,手拿住线的下端不放,不时给气球充入一点热气,气球就会久久不落,激起学生的兴趣。

橡皮泥在物理实验中的应用

橡皮泥具有很好的临时粘着性能、较好的密封性能和绝缘性,价格低廉,可反复使用,故可在实验中广泛使用。列举如下:

(1)演示电荷的相互作用,装置如图1。过去的静电起电实验,多采用玻璃和电木棒,效果不如采用塑料。一般要产生正电,用人造纤维织物摩擦醋酸纤维、有机玻璃或ABS塑料(丙烯腈丁二烯苯乙烯);要产生负电,可摩擦聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯等(注意,塑料棒不可和试管底的橡皮泥紧密粘合,以便于取放)。

(2)演示体积不变而形状变化时物体所受的浮力不变。在浮力定律实验器或一弹簧秤下方用细线吊一块适当大小的橡皮泥,浸入水中。几次改变橡皮泥的形状,后再浸入水中称,可观察到弹簧秤的读数不变。

(3)需要抽真空或使容器与外界隔离的各种实验中,常可用橡皮泥代替真空封蜡或凡士林。

同类推荐
  • 世界大发现纪实系列丛书-神奇分界线(中)

    世界大发现纪实系列丛书-神奇分界线(中)

    《世界大发现纪实系列丛书》共有五册,分别是《拨开宇宙的迷雾——天文大发现》《精彩地球——地理大发现》《自然世界的奇迹——考古大发现》《地下深处的秘密——考古大发现》《神奇分界线——北纬30度的秘密》。人类的每一次重大发现,都不知凝聚了多少人的汗水和心血,甚至生命。每一次震惊世界的发现,都给人类带来无价的物质或精神果实,让我们真切地触摸到自然或历史的本来面目。
  • 电磁(科学探究丛书)

    电磁(科学探究丛书)

    本书主要讲述的内容包括以下方面:电磁学概述、人类对电磁学的研究、电磁学的发展、电气化时代的到来。
  • 探究式科普丛书-宇宙中的岛屿:星系

    探究式科普丛书-宇宙中的岛屿:星系

    到目前为止,人们已在宇宙中观测到了约一千亿个星系,它们有的离我们较近,可以清楚地观测到它们的结构:有的非常遥远,目前所知最远的星系离我们有将近一百五十亿光年。本书中主要向我们介绍了星系的定义,阐述了星系的演化、类别,以及它与星云和星团之间的区别。
  • 探究式科普丛书-可回收使用的废物

    探究式科普丛书-可回收使用的废物

    本书着重介绍了有色金属、水、废纸、固体废弃物等的循环再利用。总而言之,变废为宝、综合利用是废物重新循环成为资源的前提。
  • 外星秘密百科(奥秘世界百科)

    外星秘密百科(奥秘世界百科)

    宇宙天地和自然世界真是丰富多彩、纷繁庞杂,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多奥秘还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解奥秘。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个奥秘不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奥秘现象,又不得不向新的问题发起挑战。正如达尔文所说:“我们认识自然界的固有规律越多,这种奇妙对于我们就更加不可思议。”科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
热门推荐
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 不朽的荣光

    不朽的荣光

    洪荒流,野蛮解释一切传说神话,神通术法。前五十万字估计写不到女娲造人。起点新手,不会写简介,以后慢慢修改吧
  • 我其实是个女巫

    我其实是个女巫

    前前世的陆软是部队的顶级心理医生,一穿成为巫神大陆的巫女,却被一道惊雷劈下身死——二次穿越,陆软发誓一定不要再如此草率的死掉!这一世,她定要强大到能够掌握自己的命运!法力,武修,炼丹,炼器……少女惊世之姿在这片新的大陆上绽放!可谁来告诉他,这个恬不知耻的大黑龙是怎么回事?大黑龙变成嘤嘤怪?不好意思,老娘一拳一个嘤嘤怪!
  • 你爱我,从未说起

    你爱我,从未说起

    假如人生不曾相遇,乔若夕还是乔若夕,遇到肖暮是她幸福的开始,也是悲剧的开始。世上最可怕的是自己正在向地狱里迈进,而自己却不知道,还误以为前面就是天堂。当乔若夕到达她所认为的天堂时,带给她的是无止境的痛苦。经久不见的流年,她华丽回归一心想着复仇。她和他本该一辈子都不再相遇,再次相遇时,便注定是一桩须以失去句读的悲剧。她的人生何曾有过幸福,她的幸福都埋葬在了那场大火之中,都埋葬在了她和肖暮相处的流年当中,只有在离死亡不远的时候,她才是真真切切的感受到了一丝幸福的温度。
  • 穿越之盛世圣女王

    穿越之盛世圣女王

    一位豪门千金却喜欢普通人生活,只因有他。可深爱的他却背叛可她!她好恨,恨自己懦弱、自己无能。在死的那一刻魂穿到另一个世界,这一世她发誓不为情所困、为爱所痴。她要变得强大,为自己而活。要用自己的努力和汗水撑起野心跟梦想。看她如何从一位贫穷女孩一步步成为一位拥有六大国都忌惮的风云人物,建立属于自己的国度!连六大国国王都听命于她!
  • 我有很多好习惯

    我有很多好习惯

    秦剑得到好习惯学习机,删掉两个坏习惯,就能获得一个好习惯。秦剑删掉不爱吃蔬菜,删掉懒得洗澡,选择好习惯每天运动半小时。秦剑删掉看书就头疼,删掉爱睡懒觉,选择好习惯女王音英语口语。三十岁是新的十五岁,男人永远是少年。
  • 末世无敌超市

    末世无敌超市

    末世爆发五年,各项资源极度匮乏。但机缘巧合下,狄咏却被一个超市系统附身。已经足足五年不曾看到的大米、果蔬,居然在系统的帮助下,如同不要钱的一样,无限量供应!最可怕的是,这个卖场出售的,可不只食物、甚至还有异能!狄咏达成系统公布的一项又一项任务,解锁一样又一样商品。他想借用这个系统,改变整个末世。
  • 薄凉自深深

    薄凉自深深

    美丽惊人的天才少女,矜贵神秘的身份,薄凉出现时,美好的令人心醉。一张不知名地方寄来的卡片,让贺君深和她有了牵连,成就了他们的心动,两人磕磕碰碰走到一起。谁知原本的悸动美好竟是误会一场,一字相隔的姓名,被贺君深遗忘在记忆的女孩儿以这种方式出现,一张张卡片堆积起来的深情,何以成为两人的隔阂.......开场热烈高调,离开的时候却是悄无声息,不论爱情还是人。一次次的相遇,一次次的错过,终究成就了一场道别。无法重来的青春,痛失所爱的无奈,抵不过一句话--你是薄凉,我自深深.......
  • 夫君跪下唱征服

    夫君跪下唱征服

    她是江湖上坑蒙拐骗的小庸医,却稀里糊涂救了他一命。他是江湖人士人人惧怕的大魔王,却宠她入骨。她起先的躲避惧怕到后来的胆大无畏。他曾说,此生宁负天下也绝不负你,你若离开,我血洗整个江湖。她终是离开了,兄长冒死闯绝世阁,将她带了出来。他大开杀戒,血洗江湖,人人闻而惧之。他们以她为诱饵,他明知却依然往里跳。数百支弓箭对着她,他揽她入怀,一举挡下所有伤害她撕心裂肺的哭喊。喊疼了他的心。他微笑“你也是爱我的。”她泪如雨下,抱着满身是血的他“这次救不了你,我陪你。”她将箭羽插入自己胸口,妖艳的红色蔓延开来,和他的血融在一起。他穷凶极恶十恶不赦又怎样,我只看得到他的温柔和深情
  • 平平的无奇

    平平的无奇

    我,刘平平,女,15岁正如我的名字一样我平平无奇,成绩一般,长相一般,名字一般,可自从上了高中,我的无奇先生出现了,他让我不再那么自卑……