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巧做初中物理实验

来源于网络  2012-08-20 11:57 】 【我要纠错

  一、用铅笔做物理实验

  ·惯性实验

  只用铅笔即可,将铅笔扔出,铅笔离开手之后仍向前运动,说明物体具有惯性。

  ·力可以改变物体的运动状态

  只用铅笔,将铅笔扔出,铅笔将由静止运动起来,说明力可以改变物体的运动状态。

  ·力可以改变物体的形状

  两手用力折铅笔,铅笔可以被折为两段,说明力可以改变物体的形状。

  ·物体间力的作用是相互的

  所用器材只是铅笔,用力捏铅笔时发现手指的形状也发生了改变,说明手也受到铅笔对它的作用力,也就是说物体间力的作用是相互的。

  ·重力的存在和方向

  将铅笔从高处自由丢下,铅笔将竖直向下落,说明铅笔受到重力的作用,竖直下落说明重力的方向是竖直向下的。

  ·压强的大小因素

  用一端削好的铅笔,用大拇指和食指顶住铅笔的两端时,发现削好一端的手指比较疼,这说明压力相同时接触面积越小,压强越大;用较大的力时手指更疼,又说明接触面积相同时,压力越大压强越大。

  ·滑动摩擦力和滚动摩擦力

  用弹簧测力计拉着一铁块在水平桌面上匀速直线前进时,这时弹簧测力计的示数即为铁块所受滑动摩擦力,若将铁块放在多只铅笔上重做上述实验发现弹簧测力计示数变小,说明压力相同时滚动摩擦力小于滑动摩擦力。

  ·利用积累法测细铜丝的直径

  所用器材有细铜丝,刻度尺和铅笔,将细铜丝紧密地排绕在铅笔上,用刻度尺测出总长度L,数出铜丝匝数N.然后根据D=L/N算出细铜丝的直径。

  ·区分导体和绝缘体

  将铅笔两端都削好,若将铅笔芯和灯泡连入电路,灯泡发光,说明铅笔芯是导体;若将外部木材和灯泡连入电路时,灯泡不亮,说明木材是绝缘体。

  ·说明滑动变阻器的原理

  将铅笔的木材劈开露出铅笔芯,将铅笔芯的两端连入电路,这时灯泡发光,调节其中一端线头在铅笔芯上的位置,即减小铅笔芯接入电路的长度时灯泡变亮;若再增加铅笔芯接入电路中的长度时,灯泡变暗。说明滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的。

  ·光的直线传播

  将铅笔对着光源后面会出现铅笔的影子,说明光在均匀介质中是沿直线传播的。

  ·光的折射现象

  用玻璃杯、水和铅笔做光的折射实验,在玻璃杯中装入半杯水,再将铅笔插入水中,发现铅笔的水中部分看起来变折了,这是由于光的折射的现象。

  ·探究声音的传播

  将铅笔一端放在口中,轻轻敲笔杆几下,再用牙齿咬住笔杆轻敲笔杆几下。发现后者的声音比前者大得多。因为前者声音是经过空气传到耳膜的,后者声音是经过牙齿、骨骼传到耳膜的。

  ·演示物体的沉浮条件

  把铅笔的下端绕上几圈铁丝,按入水中,使其竖直地浸没在盛水的烧杯中,放手后,铅笔上浮,最后竖直地浮在水中;若取出再增加铁丝匝数后,可使其下沉,以此来验证物体的沉浮条件。

  ·演示导体和绝缘体

  把电池、小灯泡、开关、导线组成的一个简单电路,将铅笔木质部分或铅笔芯串联在电路中,看灯泡是否发光,从而可演示导体与绝缘体的区别。

  二、用塑料瓶做的初中物理实验

  (一)声学实验

  1.声音的产生和空气能传声在一只塑料瓶中放一些小纸屑,敲击塑料瓶,可以观察到瓶底的小纸屑跳动起来,而不敲击时发现瓶底的小纸屑并不跳动。说明声音是由于物体的振动而产生的。我们能听到声音,说明声音是通过空气传播的。

  2.探究声音的音调在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会发出音调高低不同的声音,从而可以说明音调跟频率的关系。

  (二)电学实验

  1.绝缘体用导线将电源、小灯泡、开关和塑料瓶连成串联电路,闭合开关后发现灯泡不发光,说明塑料是绝缘体。

  2.摩擦起电把一只小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体。

  (三)光学实验

  1.光的折射透过盛水塑料瓶,看书本上的字,会字变大了,这是光的折射现象。当然,学生在观察时还发现了其它一些独特的现象,收获很大。

  2.光的直线传播在一只塑料瓶中装入一定量的水,在其中加入适量的豆奶粉,拧紧瓶盖,充分摇匀,将激光笔发出的光透过瓶底,对着瓶盖照射,会看到光沿直线传播的光柱,效果明显。(此实验还可说明光能在液体中传播)

  (四)热学实验

  探究白色和黑色物体吸热能力的强弱用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶,在太阳光下照射相同的时间后,看看谁的温度升得高。温度升得越高,说明其吸收的热量就越多,其吸热能力就越强。

  (五)力学实验

  1.力的作用效果与力的三要素双手挤压塑料瓶,可以使瓶发生不同程度的凹陷变形,说明力可以使物体发生形变。如果施加的力越大,瓶子的形变程度也就越大,表明力的作用效果跟力的大小有关。用手推装满水的塑料瓶使其运动,说明力可以改变物体的运动状态。推力方向不同,塑料瓶运动的方向也不同,说明力的作用效果跟力的方向有关。将装满水的塑料瓶竖立在桌面上,用手指推瓶盖与瓶身,发现推瓶盖时瓶子更容易倾倒,说明力的作用效果跟力的作用点有关。

  2.物体的惯性用手将一塑料瓶扔出,离开手后瓶仍然继续朝前运动,说明物体具有惯性。将矿泉水瓶放倒在水平桌面上,向它的侧面吹气,它会很容易被吹的滚动起来。当将瓶中装满水再用同样的力吹它时,它却不容易被吹动。当用同样的力使它们滚动起来时,装满水的瓶子滚动的较远。这些现象说明:质量大的物体不容易改变运动状态,即质量大的物体惯性大。

  3.物体受平衡力和非平衡力将一塑料瓶静止在水平桌面上,此时瓶子受到重力与支持力这一对平衡力的作用。将一塑料瓶抛出后,瓶子最终落回地面,说明它受到重力的作用。瓶子在空中作曲线运动,说明它受到非平衡力作用时运动状态是改变的。

  4.探究摩擦用手抓住一塑料瓶,瓶子没有落下来,说明它受到竖直向上的静摩擦力。将一塑料瓶放在水平地面上,使其从同一位置分别向前滑动和滚动,比较两次运动中所用推力的大小。前者是滑动摩擦,后者是滚动摩擦,而且还可得出结论:“用滚动代替滑动可大大减小摩擦”。

  5.探究压力的作用效果将装有一半水的塑料瓶竖放在一块软海绵上,观察海绵的凹陷情况;再将塑料瓶内装满水,重新竖放在这块软海绵上,比较这两种情况中塑料瓶对海绵的作用效果,从而得出压力的作用效果跟压力的大小有关。把一装满水的塑料瓶分别竖放、倒放在海绵上,观察并比较海绵的凹陷情况,表明压力的作用效果跟受力面积有关。

  6.探究液体压强在一塑料瓶的瓶口包上一橡皮膜,将其瓶口压入水中,橡皮膜发生凹陷,说明液体内部存在压强。在塑料瓶的侧壁上的不同高度的地方扎三个小孔,再往瓶内倒水,比较水从孔中喷出的远近,最终得出液体压强跟深度有关,深度越大,压强越大。

  7.体验大气压的存在在一塑料瓶内装满水,用一张硬纸片紧压在瓶口,然后使瓶口朝下,发现硬纸片能托住水,有力地证明大气压的存在。也可将热水灌入塑料瓶摇晃几下,倒去热水后迅速拧紧瓶盖,用自来水冲瓶子,可观察到塑料瓶被压瘪,并伴有变形时产生的响声,也能说明大气压是存在的。

  8.探究液体压强与流速的关系在塑料瓶中装上适量的水,左手拿着一支吸管竖直插入瓶内水中,右手横拿着另一支吸管,将嘴对着横管的一端用力吹气,观察管内液面和管口的情况,从而得出“流体流动,流速越大的位置,压强越小”的结论。

  9.力的作用是相互的用手敲打塑料瓶,手感到较痛,说明力的作用是相互的。

  10.探究浮力产生的原因将塑料瓶的底部剪去,瓶口朝下,把乒乓球放入其中并落在瓶颈处,从上面倒水,直到水满后,乒乓球也不会浮起来,而只有用手从下面堵住瓶口时,乒乓球才会浮起来。从而说明浮力就是液体对浸在其中的物体向上与向下的压力差。

  11.演示物体的浮沉条件将矿泉水瓶装入适量的沙子,拧紧盖,放入水中,瓶可竖直下沉;通过调节装沙量的多少,可使瓶在水中竖直地漂浮或悬浮。

  12.能量转化把塑料瓶向高处抛,观察塑料瓶的高度和速度的变化,可演示动能与重力势能之间的能量转化。

  随处可得的塑料瓶能做出如此多的实验,同学们在学习中兴趣一定很浓,其实可用塑料瓶做的实验还很多,例如可以替代烧杯、量筒、漏斗、溢水杯等实验器材,声音与能量、阿基米德原理的演示、潜水艇模型、土电话、喷泉、闭口浮沉子等的实验装置。生活中处处有物理,只要我们善于发现,细心观察,勤于思考,勇于实践,不断引导学生进行探究,充分利用身边可以利用的物品,让学生自己动手制作教具,不仅可以提高学生学习物理的长久兴趣,而且还可以培养学生的动手能力和创新精神,并使学生有意识的将物理知识应用到实践中,解决实际问题,真正体现新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。

  三、用易拉罐巧做物理实验

  1.在易拉罐中分别装入不同体积的水,依次用金属棒敲击听声,可用来研究音调的高低与空气柱长短有没有关系。

  2.将两个易拉罐用棉线相连做成一个“土电话”,用来说明固体可以传声。

  3.将三个易拉罐装入质量不同的沙,用天平分别测出其质量,用弹簧测力计测出罐和沙所受的重力,用来研究物体的质量与所受重力的关系。

  4.将易拉罐放在倾斜的木板表面,使其从同一位置由静止分别滑下和滚下,观察两种情况下运动的快慢。比较相同情况下滑动摩擦和滚动摩擦的大小。

  5.用铁钉在易拉罐不同的高度上扎眼,装水后比较其喷射的距离。研究液体内部压强与深度的关系。

  6.将空易拉罐口向下在酒精灯火焰上方烤一烤,罐冷却后能听到声音且看到罐变瘪了。用来说明大气压强的存在。

  7.将空易拉罐放在盛有水的盆中浮在水面,而将其卷成一团下沉。说明将密度大于水的材料做成空心物体可以浮在水面上。

  8.用白纸和黑纸包住两个装满水的易拉罐,在太阳下晒相同时间,看谁的温度升高得多。研究相同条件下的白色物体和黑色物体的吸热能力是否相同。

  9.用导线及导线夹将电源、开关、灯泡和易拉罐组成串联电路,闭合开关,看灯泡是否发光。研究易拉罐的材料是导体还是绝缘体。

  四、气球在物理演示实验中的妙用

  (1)声音在液体中传播

  材料:手机、气球、细线、水槽、水。

  方法:先将手机装入气球内,用一根长线密封好。然后把它慢慢浸没于水槽中,并让手机的屏幕正对着学生。用另外一个手机对其进行拨号,手机开始振铃。这样,学生既可以看到手机屏幕的亮光,又可以听到从手机发出的声音。如图1所示。这就证明了声音可以在液体中传播。

  (2)水凸透镜

  材料:气球、细线、水。

  方法:用一个透明的气球,在里面充入一部分水,用细线扎紧,让太阳光照射气球,可以观察到在气球后面出现了一个很亮的光斑。如果在气球后面较近的位置放一个物体,气球就变成了一个放大镜,通过气球观察,就可以看到物体正立、放大的虚像。

  (3)气体的性质实验

  材料:气球、广口瓶、双孔橡胶塞、两根玻璃管(一弯管,一直管)、两用气筒。

  ①验证玻意耳定律,证明大气压的存在。装置如图2所示,在直玻璃管的下端拴一个气球,把气球放入瓶中,并用塞子塞住广口瓶口。先在气球内充入一定质量的气体,封闭直管,通过弯管向瓶外抽气,发现气球变大;向里打气时,气球又会变小。表明一定质量的气体在等温过程中,体积增大,压强减小,体积减小,压强增大。即定性地验证了玻意耳定律。

  ②验证盖·吕萨克定律,证明气体的热膨胀。

  在气球内稍充气,并把直管封闭,然后把广口瓶放入热水中,使瓶内受热,就会发现气球变大,从热水中取出后稍冷却,就发现气球又逐渐地变小。说明一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度升高,体积增大,温度降低,体积减小。

  说明:玻璃管的封闭可外接一橡皮管,用止水夹封闭橡皮管就可以了。

  (4)物体的沉浮条件

  材料:薄气球、水、酒精、盐水。

  方法:用一个薄气球,装入水,密封好,缓缓放入水中,就可以看到物体在水中的悬浮现象。然后在气球中装入酒精,则可以看到物体在水中的漂浮现象。最后在气球中装入盐水,则会看到物体在水中的下沉现象。这有效证明了液体中物体的沉浮与密度的关系。

  (5)动量定理

  材料:大气球、砖块、锤子。

  方法:将充好气的气球放置在水平桌面上,气球上面放置一砖块,这时用铁锤迅速打击砖块,会发现砖块被击碎,而气球完好无损。本实验省去了海绵这一系统,使学生能够更加深刻理解动量定理,也减去不少因海绵引起的疑惑。

  注意事项:气球充气要适量,要保持气球具有一定的弹性,同时演示时要注意让学生远离,防止碎砖块击伤学生。

  (6)反冲现象

  材料:气球、吸管、气筒、细线。

  方法:如图3,将吸管插入气球口,用细线把其扎紧,用气筒给气球打足气,用手堵住吸管,让吸管口朝下,然后放手,会发现气球沿直线竖直上升。实验能够很好地说明反冲运动。在这里要注意选用吸管要稍长一些,有利于气球沿直线上升。

  (7)电荷的相互作用

  材料:铁架台、丝线、气球。

  方法:如图4所示,气球充好气后,用干燥的丝线将气球悬挂起来。用干燥的手擦气球的表面,使球带电(手最好先在火上烘干)。用摩擦过气球的手去靠近气球,手会吸引气球,让用手摩擦过的另一个气球靠近它,两球会相互推斥。这个实验说明了电荷的相互作用。

  其实对于气球的应用远不止这些,比如在瓶吞鸡蛋这个证明大气压的实验中,如果把鸡蛋换成气球,将既经济,又可以循环使用,学生也能够亲身实践,增加学习的兴趣。所以我们说只有不断地去思考,去摸索,才能挖掘出更好的实验,提高物理实验课堂的效率。

延伸阅读:初中物理 物理实验 中考物理

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