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时间:2021-03-06
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1、物体的沉浮条件实验创新物理是一门以实验为基础的科学,但物理实验并不是只能在实验室才能完成 。我们在平时的教学过程中多用我们身边的物体做实验器材,并且很多的物体都可以一具多用 ,我门身边的许多小物品都能成为我们的实验器材。用我们身边的物理教具再现物理现象,使学生感觉到物理就在身边。同时也符合从生活走向物理,从物理走向社会的理念。气球是生活中一种常用的娱乐产品,在物理实验教学中巧妙地运用它可以达到一些意想不到的效果。物体的沉浮条件实验原理:当ρ液>ρ物,下沉当ρ液=ρ物,悬浮当ρ液<ρ物,上升 器材:气球,烧杯(3个),
2、酒精,水,盐,注射器,红墨水,水槽实验方法:1.取3个烧杯放在桌面上,分别倒入适量的酒精,水,水,在一个杯中加盐搅拌,用标签贴在各个烧杯上写上名称,再加入几滴红墨水2.取3个气球吹同样大小并系好,用注射器分别把不同的液体从口旁注射进去,取液体的量要相等3.把3个装好液体的气球压入水槽中,放手后,观察实验现象,装酒精的气球上浮,装水的悬浮,装盐水的下沉结论:液体中物体的沉浮与物体的密度有关。当ρ液>ρ物,下沉;当ρ液=ρ物,悬浮;当ρ液<ρ物,上升。实验分析:在本实验中把红墨水滴入各液体中,可以提高可视度,比空洞的给学生
3、讲有更好的说服力,同时可提高学生的学习兴趣。用注射器把液体注入气球中比把液体灌入气球中再去吹要快的多,而且气球的口处较厚,用小号的针头更好。有学生提出注入的液体质量不相等,我们要强掉排开液体的体积相等,放手后观察现象。气球的选择要透明看的效果更好,为了更好的区分,可以在3个烧杯中分别滴入红,蓝,黑3中墨水。若认为气球的效果不太好用的话,可借用一位老师做水透镜的方法,换用避孕套一定能得到更好的效果。以上是我的一点改进创新,请各位老师多提宝贵的意见。气球在物理中的很多实验中都能用到,以下是同行的一些成果,归纳如下,希望对你
4、有用。 1.演示力可以使物体发生形变、弹性形变图2 如图2,将吹了气的气球置于桌上,用手掌压气球,可看到气球被压扁,说明力可以使物体发生形变;松开手气球恢复原状,说明气球发生的是弹性形变。 2.演示压力的作用效果 a.如图3,一手手掌平压在气球上,另一手用手指顶住气球,可看到,与手掌接触的那部分气球形变较小,而手指顶着的那部分气球形变明显,并且用的力越大,形变越明显。 图3 图4 b.如图4,把气球放在钉板上,再把木板放在气球上,向木板上施加压力,气球形变但不会被钉板上的钉刺破,说明压
5、力的作用效果与受力面积有关。 3.体验液体压强的存在 图5 图6 如图5,向玻璃管内加水,玻璃管底部的气球膜向下凸出,说明液体对容器的底部有压强;如图6,把下部蒙有气球膜的玻璃管插入水中,橡皮膜向内凹,说明液体内部有压强。 4.演示影响液体内部压强的因素 在玻璃管的开口侧面和管底套上弹性较好的气球胶膜并扎紧,用透明胶管(可用输液管)加长玻璃管后向管内注水,随着胶管上端的升降,看到液面越高气球胶膜越凸出,换成不同管径或液体再做,以说明液体内部压强与高度和液体密度有关。 5.演示大气
6、压的作用 准备一个吹胀的气球,一只边缘平滑的塑料杯(或碗)。先让气球表面沾些水,再在塑料杯(碗)里倒满开水,过一段时间将开水倒掉,接着把塑料杯倒扣在气球上。等一会儿,摸摸杯子已经变得很冷了,拿起气球再翻个身,可见塑料杯挂在气球下,不会掉下来(可能要多试几次才能成功)。原因是被开水烫热的杯中充满了热空气,扣在气球上以后,杯口被密封,等里面的空气冷却了,体积缩小,使杯内的空气压强小于杯外,在杯外的大气压力作用下,杯子被吸附在气球上。若用手指按压一下杯子边沿的球膜,外面的空气进入杯内,杯子马上就脱离气球了(如图7)。
7、6.演示流体压强与流速的关系 如图8,把气球悬挂起来,向气球的一侧吹气,会发现气球向吹气的一侧靠近,原因是吹气的一侧气体流速快,压强小,另一侧的气体压强大故而产生一个压力差使气球发生偏转。 7.演示大气压的存在──吞吐气球 改进“瓶吞鸡蛋”实验。用制取氢气的启普发生器的下部,将小气球置于瓶口,导气管连接抽气机,当抽出(或冷却)瓶内气体时,大气压使小气球被“吞”进瓶内,再将瓶倒置,向瓶内打气(或加热瓶内气体),小气球又被“吐”出。 当然,这只是很少的一部分,气球还可以改进声学,光学,电学等其他实验,这里
8、就不再一一列出了。在现代生活中有各种材料和造型的气球,如果我们注意加以利用或改造,可以以较低的实验成本,帮助学生理解不少物理中的“大道理”。
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