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饮料瓶在物理实验教学中的应用

来源:不详       更新时间:2011-8-27 9:57:55
 
瓶压变形了。松开瓶盖后,空气进入内外气压平衡,在弹力的作用下,瓶身恢复了原样。

  方法b:饮料瓶中盛满水,用一硬纸片(或塑片)挡住瓶口后,用手支撑着倒立过来,松手后,所挡的硬纸片掉不下来。再缓慢地使饮料瓶在竖直面转动360度,硬纸片也倒不下来的,从而形象生动地证明大气压的存在。

  方法c:将饮料瓶用手挤压使它发生形变,让瓶内的气体被排出一部分后,把瓶口与自己的脸(或吹起的玩具气球上)上相接触,松手后,饮料瓶子就被“沾”在脸上了。这是饮料瓶瓶身的向外弹力作用下体积增大,内部压强减小,瓶外的大气压使饮料瓶“压”在人脸(或吹起的玩具气球上)上了。

  方法d :如图所示,饮料瓶中盛满水,用带有较长(1.6~1.8m)橡胶管的塞子塞紧瓶口,将饮料瓶子倒立进过来,瓶中的水从橡胶管中流入容器中,随着水流入容器的增多,饮料瓶就发生形变,同时有声音的出现。这是由于瓶内水的流出使瓶内气压减小,外界大气压作用在瓶子上的缘故。

  方法e:将饮料瓶拧开瓶盖后,用手按入水槽中使瓶中充满水,然后把饮料瓶倒立在水槽中,慢慢提起,直至瓶口不离开水面为止,液面不下降(并与托里拆利实验对比,使学生感悟出,当时托里拆利实验为什么用水银做实验),从而说明大气压强的存在。

  10.演示空气振动产生声音及音调变化

  方法a:在几个饮料瓶中盛入不同深度的水,将瓶口移至嘴边吹气,可以听到不同音调的声音产生。空气柱越短的,音调越高,反之,空气柱越长,音调越低。

  方法b:在饮料瓶中盛入小部分水,用手握住后,将饮料瓶口移到嘴边、吹气,学生会听到一种音调的声音。若一边吹气,一边用手挤压饮料瓶水面升高时,学生又会听见不同音调的声音。

  二、若对饮料瓶进行稍稍加工就会产生了“多功能瓶”

  改进一:把自行车内袋上具有单向导气的气门芯,固定在瓶的盖上,这样就制成了可作如下实验:

  1.演示空气有浮力

  人类长时间生活在空气中,对空气的浮力适应,感受不到有浮力的存在,有下面的实验,使学生直观体会到空气中的物体有浮力。用打气筒给多功能瓶充气,然后气球套紧在气门芯上,并用线系好。放在天平上使天平平衡,将套在气球内的螺丝帽松动,使气球膨胀,天平左端上升。在左端质量不变的情况下,左端上升是体积大浮力变大的缘故。

  2.演示空气有质量

  空气有质量的直观表象是理解大气压强的关键,在新教材中没有编排这一实验,学生觉察不到大气有质量,因此,我们增加了该实验,天平调平后,将“多功能瓶”放在天平左盘上,右盘加砝码使天平平衡;然后用打气筒往“多功能瓶”中充8~9次后,再放在天平左盘上,发现左盘迅速下降,要使用天平再平衡,需要往右盘加1g多的砝码,这表明空气有质量。

  3.演示对外做功内能减少

  打开瓶盖、滴入几滴乙醚,拧紧瓶盖,在用打气筒充气后,看见瓶内的乙醚蒸发透明,然后慢慢松开瓶盖,同学们会看见瓶内出现了“白气”,这表明气体对外做功,气体的内能减小,温度降底而使乙醚液化的原因。

  4.演示反冲运动

  用打气筒往“多功能瓶”中充10~15次的空气后,将充足空气的多功能瓶放在水池中的水面上,然后旋松气门芯的螺丝,使气体放出,会观察到多功能饮料瓶,在水面上快速地前进着。

  改进二:在饮料瓶上从上向下用针扎三个等距离的小孔可做如下实验.

  1.大气压的存在

  饮料瓶中盛满水,拧紧瓶盖后,放在水平桌面上。用锥子在周围扎一些小眼(直径小于3mm),水并未流出,这是瓶内水产生的压强,小于外界大气压的缘故;当用手拧松瓶盖时,瓶内的水与大气压产生的压强之和大于瓶外的大气压,因此水就从所扎的小眼向外喷射出来,形成美丽的水帘。

  2.液体的压强随深度的增加而增大

  将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水后,不盖瓶盖时,从水中提出水面来,可观察到不同深度的水射程不同,从而说明液体的压强,随着深度的增加而增大。

  3.演示失重和超重

  将带有三孔的饮料瓶,用手按入水中充满水,拧紧瓶盖后,从水中提出来(水不溢出,是大气压的作用)。然后打开瓶盖,水从小孔射出,将饮料瓶提高位置,松手使饮料瓶自由下落,小孔中没有水射出。当瓶子落至地面前,用手接住,这时水又从小孔射出来。再竖直上抛时,也会观察到水不溢出。再下落时,又会看到没有水从小孔射出。这是因为当自由下落时,水受到的重力全部用作自由

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