利用透明塑料瓶开发的五个演示实验，本文主要内容关键词为：演示论文,塑料瓶论文,透明论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
使用透明塑料瓶做物理实验取材方便，现象直观，效果明显，不仅有利于对物理知识的理解，培养学生创新能力，而且也是贯彻新课标中“从生活走向物理，从物理走向社会”这一课程理念行之有效的方法。我利用透明塑料瓶设计开发了五个演示实验，与大家交流。
一、简单欹器
1.教具装置
原理图如图1所示。
图1
2.使用介绍
原理：欹器的制作是利用了质量不均匀物体重心变化的道理。设其静止时向右倾斜，其内部结构为右侧质量大于左侧质量，且右下端质量大于右上端质量，容器的重心位于其几何中心偏右，且在转动轴的下方，所以静止时容器向右侧倾斜［图1(a)］。当往容器中倒水时，容器的重心向左移动，重力对转动轴产生逆时针力矩，使容器向左偏转，逐渐倒水逐渐偏转，当水倒入一半时，容器的重心恰好移至其几何中心，所以容器正好垂直吊挂［图1(b)］。继续倒水，重心将向左上方移动，使容器继续向左偏转，当水正好倒满时，容器的重心已移动到转动轴的上方，而且其重力作用线恰好越过其底部平面［图1(c)］，容器翻转不可逆转，所以水全部溢出。由于溢出水后容器的重心转到偏左的位置，重力仍对转动轴产生逆时针力矩［图1(d)］，所以它将转动到最初的位置，经过几次晃动之后静止。
图2
制作方法：(1)将铁丝穿过可乐瓶中下部位置，距底端约9cm处，做成转轴。
(2)将铜丝绕在距塑料瓶底3cm处作为配重。
(3)取两个铁架台，装上附夹，调平，再将塑料瓶的支撑轴插入试管夹中。
使用方法：(1)取水盆放在可乐瓶下方。
(2)在瓶内未注水之前，瓶口朝上且略前倾。缓缓向瓶内注入清水，当瓶内盛有部分水时，瓶口竖直向上且瓶子保持竖直状态。当瓶内的水快灌满时，该装置会自动倾倒，待瓶内水全流出后，塑料瓶晃动几次，然后恢复原状态。
二、浮沉子
1.教具装置
原理图如图3所示。
图3
2.使用介绍
原理：将物体的浮沉条件演示出来。若物体的平均密度小于液体的密度，物体上浮；物体的平均密度等于液体的密度，物体悬浮；体的平均密度大于液体的密度，物体下沉。
制作方法：(1)取约6cm的一段饮料用的吸管，将其对折，用一只大头针或回形针夹住吸管的管口。
(2)用手指压住吸管后，将其移入一杯清水内，然后放开手指，即见水被吸入吸管内。
(3)调节吸管内的水量，使吸管顶端只露出水面一点点。
使用方法：(1)调整好的浮沉子放入装水九成的可乐瓶内，拧紧瓶盖。
(2)轻捏瓶子，浮沉子下沉。
(3)松开手，浮沉子上浮。
三、自动浮沉潜水艇
1.教具装置
原理图如图4所示。
图4
2.使用介绍
原理：将物体的浮沉条件演示出来。密闭的储气舱里进水后，里面的空气受到挤压，受压的空气只能从通气管里排出，从而形成气泡，流入水舱中的潜水艇内。在水中，泡沫塑料由于受水的浮力的作用，会拉住橡皮垫堵住通气孔，不让空气出去，潜水艇内的空气逐渐增多、水逐渐减少，从而使潜水艇的平均密度逐渐减少并最终上浮。当泡沫塑料浮出水面的一瞬间，由于重力的作用而往下落，从而打开潜水艇的通气孔，把空气放出去，潜水艇平均密度变大导致下沉。水舱里的水不断地往下流，储气舱里的空气则不断地往上排，形成的气泡使潜水艇不间断地往上浮。这样潜水艇在水中上浮、下沉自动反复进行，直到储气舱里的水被灌满而停止。
制作方法：(1)在果冻盒的底部烫一个小孔，将螺丝钉套上橡皮垫从盒内穿出，钉尖旋入小方块泡沫塑料内。将一小段铝丝弯成果冻盒口大小的圆环，套在果冻盒上，制成一个沉浮子。
(2)将一个1.25L的可乐瓶的瓶颈剪掉，装配后作气舱。将另一个可乐瓶的瓶底剪掉，装配后作水舱，在作水舱的瓶盖上用烧红的铁丝烫两个小孔，小孔的大小正好能插入一根玻璃管，然后分别插入两根长短不一的玻璃管（长的用作通水管，短的用作通气管），再用万能胶固定好。然后将去颈瓶套住去底瓶，使去颈瓶内形成一个密闭的储气室——气舱，装配在上面的瓶即是水舱。
使用方法：将沉浮子放入水舱内，再往水舱里装满水，水会从通水管往下慢慢流入气舱，气舱里的空气则从通气管排出，正好排入上瓶中沉浮子的果冻盒里，使沉浮子上浮，沉浮子浮到水面把空气放掉后又下沉，这样沉浮子会自动反复上下沉浮。
四、离心分离器
1.教具装置
原理图如图5所示。
图5
2.使用介绍
原理：合力突然消失，或者不足以提供所需的向心力，物体做离心运动。
制作方法：(1)将1.25L的可乐瓶周边烫孔，孔的直径要比黄豆的直径小，比绿豆的直径大。
(2)用“水浴”的方法，将轴承套在1.25L的可乐瓶的瓶口内，再将1.25L的可乐瓶套在2L的可乐瓶内。
(3)螺丝紧固在轴承上。
使用介绍：绿豆和黄豆放在1.25L瓶内，使之做圆周运动。当桶的转速越来越快时，由于绿豆的直径小于内桶壁上小孔的直径，在合力突然消失，或不足以提供所需的向心力时，绿豆做离心运动，被甩出内桶进入外桶，从而绿豆、黄豆分开。
五、“饮水鸟”
1.教具装置
原理图如图6所示。
图6
2.使用介绍
原理：毛细现象是浸润液体在细管里升高的现象，水会沿纱布从鸟嘴的地方吸到纱布的另一端，质量分布发生变化导致物体重心位置的移动，杠杆平衡条件破坏，杠杆需重新调整才能达到新平衡。
制作方法：(1)将塑料瓶的底部截去一半的塑料皮，作为鸟肚子；瓶颈前端切一长方形小口，作为鸟嘴。
(2)管里装上纱布，一端从鸟嘴伸出，一端延伸到鸟肚子。
(3)将曲别针拉直，穿在塑料瓶的中部，当转动轴。
使用方法：饮水鸟的鸟嘴部分的纱布浸到水里，纱布被水浸湿以后，由于毛细现象，水就引上来，慢慢地越过头部的拐角。“鸟肚子”里渐渐充水，加重了后部的重量，最终破坏了平衡，于是“鸟头”抬起，水泻下来。这样的过程不断重复，鸟儿就不断地点头饮水。