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1、一个矿泉水瓶引发的物理实验【摘 要】物理是一门以实验为基础的学科，所以物理实验在中学物理教学中非常的重要，而如何利用最简单的器材，做出现象明显、效果好的物理实验，是一个值得思考的?题，笔者就如何利用矿泉水瓶来完成中学物理实验进行了思考，并做出了总结。 【关键词】矿泉水瓶；物理实验 矿泉水瓶是我们生活当中常见的物品，但是小小的矿泉水瓶却能帮助我们完成很多的物理实验，在实际的教学中，教师可以充分利用矿泉水瓶来进行物理实验，真正的体现从生活走向物理的教学理念。于是笔者结合自己的教学经验，总结了以下利用矿泉水瓶就能完成的物理实验。 一、 “弯曲的光线” 实验器材：激光笔，矿泉水瓶，水盆。 实验步骤：
2、1. 选取一个表面较为光滑平整的矿泉水瓶，然后在矿泉水瓶侧壁打一个小孔。 2.接着在矿泉水瓶中装足够多的水，此时看到水从小孔流出。 3.然后用激光从瓶身侧壁射向小孔，如图 1 所示，观察此时光的传播路径。 实验分析：我们可以看到激光在瓶内水中是沿着直线传播，但是当水从小孔流出时，激光便顺着水流从小孔处弯向水盆底部，最后在水盆底部看到了一个红色的光斑。这是因为激光在水流中传播时发生了全反射，这与光信号在光纤中的传播原理一样。 二、探究“浮力产生的原因” 实验器材：矿泉水瓶 1 个，乒乓球 2 个。 实验步骤： 1.把矿泉水瓶的瓶底剪掉，并把瓶盖取掉。 2.矿泉水瓶的瓶口朝下，然后在矿泉水瓶里放置
3、 2 个乒乓球。 3.然后再往矿泉水瓶里加水，此时我们看到其中一个乒乓球漂浮在水面上，而另一个乒乓球却沉在水底，如图 2 所示。 4.最后用手堵住矿泉水瓶的瓶口，此时我们看到沉在水底的乒乓球突然从水底浮起来了，如图 3 所示。 实验分析：当往矿泉水瓶里加水时，瓶底的乒乓球没有浮起来，那是因为该乒乓球的下表面是暴露在空气中，并没有受到水对它向上的压力，只受到水对它向下的压力，所以乒乓球不能浮起来。但是当我们用手堵住矿泉水瓶的瓶口时，我们却看到乒乓球浮起来了，这是因为此时乒乓球的下表面也有水，它受到一个水对它向上的压力，并且这个向上的压力大于水对它向下的压力，所以该乒乓球就浮起来了，从这个例子可以
4、看出浮力产生的原因就是物体上下表面受到液体的压力差。 三、 “永远吹不大的气球” 实验器材：矿泉水瓶 2 个，气球 2 个，吸管 1 根，细线。 实验步骤： 1.取两个相同的矿泉水瓶，并分别在瓶盖上打一个小孔，然后在其中一个矿泉水瓶的瓶底打一个小孔，另外一个瓶底不打孔。 2.如图 4 所示，分别用一根吸管穿过两个矿泉水瓶的瓶盖的小孔，并在吸管的另一端用细线系上一个气球。然后拧紧瓶盖。 3.请两个同学分别来吹这两个气球。会观察到底部有孔的瓶中的气球可以轻易地被吹大，但是瓶底没有开孔的瓶中的气球无论怎样都吹不大。 实验分析：把气球放在瓶底无孔的矿泉水瓶中时，无法把气球吹胀，那是因为当往气球里吹气时
5、，气球里的气压增大，此时气球体积会稍微膨胀一些，但是同时就会挤压矿泉水瓶里的空气，使得矿泉水瓶内的气压也跟着增大，所以气球无法被吹大。但是当矿泉水瓶的瓶底开有小孔时，瓶内的气压始终等于外界大气压。当人往气球里吹气时，气球内部的气体压强增大，使得气体内部的压强大于气球外部的压强，所以气球就轻易被吹大了。 四、模拟“平抛运动” 实验器材：矿泉水瓶 1 个，吸管 2 根。 实验步骤： 1.在矿泉水瓶的瓶盖上打两个小孔，然后分别插两根吸管到瓶盖上。 2.在矿泉水瓶内装满水，然后拧紧瓶盖，注意调整两根吸管的位置，如图 5 所示，两根吸管伸进瓶口的深度不同，伸进瓶口更多的那根吸管的末端往上弯曲，另一根吸管的末端水平放置。然后把矿泉水瓶倒置过来，如图 6 所示，此时从吸管口流出来的水就是做的平抛运动，并且该装置能够保证从吸管口流出的水流是匀速的。 实验分析：通过观察从吸管口流出来的水流轨迹，能够清楚的观察到做平抛运动的物体的运动轨迹，并且这个装置的独到之处在于，在瓶口放置了两根吸管，在图 5 中，右侧吸管上端处的压强始终与外界大气压相等，从而保证了只要水面处于右侧吸管上端以上，那么从左侧吸管口流出来的水流就是匀速的，从而使得实验现象更为明显和稳定，便于观察。
