巧用乒乓球做实验

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxkeinsun
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  很多物理实验的器材可以选用生活中常见的,可以轻而易举获得物品.课程标准大力提倡用身边的物品做实验.根据实际情况,要想努力达到更好的实验效果和教学目标,我们可以大胆地利用身边易得物品来改进课本实验或创新实验.乒乓球是日常生活中常见的物品,利用乒乓球可以做很多物理实验.
  
  1观察发声物体的振动
  
  器材乒乓球、音叉、细线
  
  实验用细线把乒乓球悬挂,放在靠近音叉振动方向一侧,敲击音叉.
  
  现象随着音叉发声,乒乓球有较大幅度的摆动.
  
  分析声音是由物体的振动产生的,音叉发生振动的幅度比较微小,不易观察,用乒乓球放在音叉旁边,音叉振动时推动乒乓球摆动,把音叉的振动放大.乒乓球的摆动在这里起到一个放大的作用.
  
  结论声音是由物体振动产生的.
  
  2声音具有能量
  
  器材乒乓球、细线、扬声器
  
  实验将乒乓球用细线悬挂,置于扬声器前,打开扬声器放较强的声音.
  
  现象扬声器放出声音后,乒乓球发生摇晃.
  
  分析声音可以使其它物体振动,能使其他物体振动说明其具有能量.
  
  结论声音具有能量.
  
  3靜电现象
  
  器材乒乓球、细线、橡胶棒、毛皮
  
  实验1用干燥的丝线将乒乓球甲悬挂起来,再用干燥的手摩擦乒乓球甲的表面,使乒乓球甲带电,用摩擦过乒乓球甲的手靠近乒乓球甲.再用手摩擦过的另一个乒乓球乙靠近乒乓球甲.
  
  现象手指会吸引乒乓球甲.乒乓球甲会受到乒乓球乙的排斥.
  
  分析互相摩擦的手和乒乓球甲带异种电荷,乒乓球甲和乒乓球乙带同种电荷.
  
  结论同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
  
  实验2:用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近手摩擦过的带电乒乓球.
  
  现象乒乓球和橡胶棒相互排斥.
  
  结论可判断出带电乒乓球所带电荷与硬橡胶棒所带电荷相同,即乒乓球带负电荷.
  
  实验3把带电乒乓球靠近人的头发,靠近小纸屑.
  
  现象会看到头发竖立,小纸屑被吸引.
  
  结论带电物体可以吸引轻小物体.
  
  4判断重力的方向
  
  器材乒乓球、细线、铁架台、斜面
  
  实验乒乓球用细线悬挂于铁架台上,观察细线方向.再将铁架台置于斜面上,观察细线方向.将细线剪断,观察乒乓球的下落方向.
  
  现象细线方向始终竖直,乒乓球下落方向竖直向下.
  
  结论物体所受重力的方向是竖直向下的.
  
  5检验水平
  
  实验将乒乓球静止放在需检验水平之处.
  
  现象如乒乓球发生滚动,说明所放之处不水平.如乒乓球不动则说明所放之处水平.
  
  分析由于物体所受重力方向竖直向下,如将乒乓球置于水平处,乒乓球受到的重力和支持力方向相反,是一对平衡力,乒乓球处于静止状态.如将乒乓球置于倾斜处,乒乓球必将在重力作用下向低处发生滚动.
  
  6滚动摩擦比滑动摩擦小
  
  器材乒乓球、木块、弹簧测力计
  
  实验先用弹簧测力计拉木块在水平面做匀速直线运动,记录弹簧测力计示数F1.用三四个乒乓球置于木块下面,再次用弹簧测力计拉木块在水平面做匀速直线运动,记录弹簧测力计示数F2.
  
  现象弹簧测力计示数F1大于示数F2.
  
  结论相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小.
  
  7惯性现象
  
  器材乒乓球、小车
  
  实验1将乒乓球置于一辆静止小车上,向右推动小车.
  
  现象小车运动后,乒乓球相对于小车向左滚.
  
  分析乒乓球原来处于静止状态,小车向右运动时,乒乓球由于惯性仍然处于静止状态,因此相对于小车向左移动.
  
  实验2先将乒乓球置于小车上与小车一起向右做匀速直线运动,再使小车静止.
  
  现象乒乓球仍向右运动.
  
  分析乒乓球原来处于向右匀速直线运动状态,小车静止时乒乓球由于具有惯性,仍要向右运动.
  
  结论一切物体都具有惯性.
  
  8力与运动的关系
  
  实验1将乒乓球置于某一高度自由落下.再将乒乓球竖直上抛.
  
  现象乒乓球竖直下落速度越来越大.竖直上升速度越来越小.
  
  实验2将乒乓球斜向上抛.再平抛.
  
  现象乒乓球做曲线运动.
  
  分析乒乓球被抛出后只受重力作用,即受非平衡力.做曲线运动时运动状态改变.
  
  结论力是改变物体运动状态的原因.
  
  9大气压的存在
  
  器材乒乓球、饮料瓶、水
  
  实验饮料瓶内装水,把乒乓球放于瓶口,压紧,将瓶倒立.
  
  现象乒乓球不会掉下,水不会流出.
  
  分析是大气压把乒乓球压住的.
  
  结论我们周围存在着大气压.
  
  10流速与压强的关系
  
  器材乒乓球、高压锅、橡皮管、漏斗
  
  实验1把烧好水的高压锅从炉子上取下,稍待片刻,把锅盖上的重阀取下,当气流从排气孔里喷出时,将乒乓球由上向下放在气流的上部.
  
  现象乒乓球会稳稳地停留在气流的上面,随着气流的减弱,它会慢慢下降,在整个过程中,乒乓球有时也会出现左右摇晃的现象,但它能很快恢复原来的中间位置.
  
  分析气体流速度越大,压强越小,当高压锅内的气流往上冲时,气流中间的流速大,压强小,边缘压强比中间大,所以乒乓球悬在气流中间.若悬浮在气流中的乒乓球左右摇晃到达气流的边缘处时,由于气流周围的气体的压强大于气流中的压强,乒乓球还是会被推回到气流中间.
  
  实验2取一根长约0.5米的橡皮管,一端接一个漏斗,另一端套入高压锅的排气孔,当气体从倒放的漏斗口喷出时,把乒乓球放在管口.
  
  现象这时乒乓球不但没被气体吹走,反而被牢牢“吸”住.
  
  分析乒乓球受到气流的冲击和本身的重力作用要往下掉,但由于喷射的气流所造成的漏斗内外的压强差比乒乓球所受的重力大,乒乓球还是被压在了漏斗里,不会落下.
  
  结论气体流速越大,压强越小.
  
  11浮力的方向
  
  器材乒乓球、细线、烧杯、水、铁块、斜面
  
  实验将乒乓球和铁块用细线系在一起(细线长约烧杯高度的一半)放入烧杯.向烧杯中注水至细线拉直.观察细线方向.再将烧杯放于斜面,观察细线方向.最后剪断细线,观察乒乓球的运动方向.
  
  现象细线方向始终竖直.剪断细线后,乒乓球的运动方向竖直向上.
  
  结论物体所受浮力的方向竖直向上.
  
  12浮力产生的原因
  
  器材乒乓球、饮料瓶、水
  
  实验将饮料瓶剪去底,瓶口朝下,把乒乓球放在瓶口处,向瓶中注水.再用手堵住瓶口.
  
  现象有水流出,但直到水没过乒乓球,乒乓球也不会浮起来.手堵住瓶口后不久,乒乓球浮起来了.
  
  分析开始乒乓球只有上表面受到水向下的压力,下表面基本没有受到水向上的压力,因此不上浮.手堵住瓶口后,乒乓球下方也有水,上下表面都受到水的压力,而且下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力.
  
  结论浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的.
  
  
  13弹性势能
  
  实验让乒乓球落向地面.
  
  现象乒乓球能够反弹起来.
  
  分析由于乒乓球与地面接触时发生了弹性形变,具有弹性势能.
  
  结论发生弹性形变的物体具有弹性势能.
  
  14动能与势能的转化
  
  实验将乒乓球置于某一高度自由落下.
  
  现象乒乓球接触地面后发生反弹.
  
  分析乒乓球下落过程中重力势能转化为动能,接触地面后动能转化为弹性势能,发生反弹时弹性势能转化为动能,离开地面上升时动能转化为重力势能.以此反复.
  
  结论动能和势能可以相互转化.
  
  初中生对实验有着浓厚的兴趣,也很乐于动手实践.加强物理实验教学,是激发学生求知欲的有效途径.使用身边随手可得的物品进行实验,可以拉近物理与学生生活的距离,让学生深切感受到科学的真实性,感受到物理与生活的密切联系.教师不仅要自己多做实验,而且还要让学生多动手.通过利用身边的物体进行简单的小实验可以让学生在实践中培养科学素养.培养学生的创造能力,实验设计能力,动手操作能力,观察能力,分析问题,处理问题的能力以及概括总结能力.在物理学习中我们要多动脑多思考,巧妙利用身边物品进行物理实验,在玩中学,从而领略物理的美妙与和谐,爱上物理这门学科.
  
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