塑料瓶是生活中常見的物品，利用它自制教具和指導(dǎo)學(xué)生做一些物理實(shí)驗(yàn)，可以拉近物理與生活的聯(lián)系，使學(xué)生感受到科學(xué)和社會(huì)、生活的關(guān)系，也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，更可以保護(hù)環(huán)境。我自制和收集了一些用塑料瓶自制的教具和設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，以資共享。
一、直接利用塑料瓶可以完成的實(shí)驗(yàn)
1．聲學(xué)：在塑料瓶中放一些小紙屑，敲擊塑料瓶，可觀察到小紙屑的跳動(dòng)，而不敲擊時(shí)小紙屑不跳動(dòng)。這說明聲音是由于物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的。在幾只相同的塑料瓶中裝上不同深度的水，然后用嘴對(duì)著瓶中吹氣，會(huì)發(fā)出音調(diào)高低不同的聲音，這可以說明音調(diào)跟頻率的關(guān)系。
2．光學(xué)：透過盛水塑料瓶，看書本上的字，會(huì)字變大了，這是光的折射現(xiàn)象。將適量奶粉放入盛水塑料瓶，擰緊瓶蓋，充分搖勻，將激光筆發(fā)出的光透過瓶底，對(duì)著瓶蓋照射，會(huì)看到光沿直線傳播的光柱，效果明顯。將手電筒臥于桌面，將紙盒放在手電筒前，位置以水平方向上剛好看不到手電筒的光束為宜，將圓形塑料瓶盛滿水，橫放著緊挨紙盒且稍高于紙盒，可見到手電筒的光束，這可以說明日出的原理。圓形的塑料瓶盛滿水還可以當(dāng)凸透鏡。
3．電學(xué)：摩擦起電和塑料不導(dǎo)電都可以用塑料瓶來完成。
4．力學(xué)：捏瓶子、扔瓶子、接瓶子等可以說明力的作用效果、力的三要素。將塑料瓶盛水放在一張紙上，迅速抽動(dòng)紙而瓶子不動(dòng)可以說明慣性。用線系著塑料瓶是一個(gè)重垂線。手豎握瓶子而不掉是有靜摩擦力，將塑料瓶橫放在水平桌面上，拖動(dòng)和滾動(dòng)時(shí)力不同是滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦的區(qū)別，拖動(dòng)空瓶比滿瓶水的力小是壓力越小摩擦力越小。將空塑料瓶逐漸浸入水中可以體會(huì)到浮力的大小與排開的水有關(guān)以及與物體在水中的深度無關(guān)。相同的塑料瓶裝滿水和裝滿酒精時(shí)質(zhì)量不相同是因?yàn)槊芏炔煌�。將空瓶子和裝滿水的瓶子正放在海綿上，再將裝滿水的瓶子倒放在海綿上，觀察海綿的凹陷情況可以探究壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。將塑料瓶捏變形，再用瓶蓋蓋緊，瓶子不恢復(fù)原狀；塑料瓶盛滿水，用硬紙片蓋住瓶口，然后瓶口朝下，硬紙片能托住水；將少量熱水灌入塑料瓶再搖晃幾下，迅速擰緊瓶蓋，用冷水沖瓶子，塑料瓶被壓癟；將氣球放進(jìn)一個(gè)塑料瓶，并用氣球口向外包住瓶口，這時(shí)氣球不容易被吹大。這些實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明大氣壓的存在。將塑料瓶裝入適量的沙子，擰緊蓋，放入水中，瓶可豎直下沉；調(diào)節(jié)裝沙量的多少，可使瓶在水中豎直地漂浮或懸浮，從而可以探究物體的沉浮條件。
直接利用塑料瓶還可以做許多實(shí)驗(yàn)，這里不再列舉。如果將塑料瓶加以改進(jìn)，則可以完成更多的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也可以更好的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。
二、對(duì)塑料瓶加以簡(jiǎn)單改進(jìn)可完成的實(shí)驗(yàn)
1．在塑料瓶上鉆孔：①在塑料瓶的側(cè)壁上的不同高度的地方鉆幾個(gè)小孔，再往瓶?jī)?nèi)倒水，比較水從孔中噴出的遠(yuǎn)近，可以得出液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大。②在塑料瓶靠近底部的地方用縫衣針鉆兩個(gè)相距5毫米左右的小孔，小心地灌入清水，注意瓶外不要沾有水滴，可以看到從兩孔中射出兩股獨(dú)立的細(xì)流。一旦用手指捋一下兩個(gè)小孔，兩股細(xì)流就合二為一了，這是因?yàn)樗肿娱g有引力的作用。如果繼續(xù)灌入濃度較高的肥皂水，不一會(huì)兒合二為一的兩股細(xì)流又會(huì)一分為二。③在塑料瓶上隨意鉆幾個(gè)小孔，裝滿水后用瓶蓋蓋緊，這時(shí)水不流出，如果旋開瓶蓋，則水會(huì)噴出，有出人意料的效果。如果用手捂住這幾個(gè)孔后將瓶子浸入水中，瓶中不會(huì)有水；如果不捂住浸入水中，一會(huì)兒后瓶子中就裝滿了水，這些實(shí)驗(yàn)可說明大氣壓的存在。
2．在瓶蓋中插入一長(zhǎng)度適中的玻璃管，用凡士林封住使不漏氣：①在玻璃管上標(biāo)上刻度，小心地吹入一段紅墨水，再將此瓶蓋蓋緊塑料瓶，一個(gè)溫度計(jì)就制作好了。②塑料瓶中盛大半瓶水，加少許紅墨水，用此瓶蓋蓋緊，再向瓶中吹氣，使水沿玻璃管上升到瓶口以上，在不同高度的地方可以觀察到大氣壓隨高度而變化的情景。③用此瓶蓋蓋緊塑料瓶，將它倒放著固定在鐵架臺(tái)上，玻璃管浸入裝有紅色液體的燒杯中，再在塑料瓶底平鋪一層脫脂棉花，滴上少許乙醚，可以看到紅色液體沿玻璃管上升，這可以說明液體汽化吸熱和大氣壓的存在。④將兩個(gè)塑料瓶去底，用此瓶蓋蓋緊瓶口，玻璃管用乳膠管相連，向塑料瓶中加水，一個(gè)連通器就做好了。⑤在容積較大的塑料瓶底鉆一個(gè)直徑3毫米的小孔，盛滿水后用此瓶蓋蓋緊，玻璃管要插入水中一定深度，這時(shí)從小孔流出的水的流速是恒定的。⑥用瓶蓋蓋緊塑料瓶，玻璃管連接一段乳膠管，塑料瓶上鉆幾個(gè)小孔，在瓶身上纏幾圈鐵絲，使塑料瓶能在水中平衡，一個(gè)潛艇的模型就做好了。吸走空氣，潛艇沉入水中，向瓶中吹氣，潛艇浮出水面。如果將它與一重物綁在一起沉入水中，向瓶中吹氣，可以模擬“浮筒法”打撈沉船。
3．將塑料瓶的底部剪去：①在剪掉的地方蒙上一層橡皮膜，將其壓入水中，橡皮膜發(fā)生凹陷，而且在水中越深凹陷程度越大，說明液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，而且深度越大壓強(qiáng)越大。②將瓶口朝下，把乒乓球放在瓶頸處，從上面倒水，即使水滿了，乒乓球也不會(huì)浮起來，用手從下面堵住瓶口時(shí)，乒乓球就會(huì)浮起來。從而說明浮力是液體對(duì)浸在其中的物體向上與向下的壓力差。③將剪掉的地方磨平，蒙上一層橡皮膜，將瓶口對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)燃的蠟燭，輕敲橡皮膜，可以看到蠟燭的火焰傾斜抖動(dòng)，甚至熄滅。如果在橡皮膜上粘一小平面鏡，蓋緊瓶蓋，在暗室里用集光的小型手電筒照亮薄膜上的小鏡，可在白墻上看到反射的光點(diǎn)。人對(duì)著橡皮膜大聲說話，由于空氣的振動(dòng)，引起薄膜振動(dòng)，帶動(dòng)小鏡振動(dòng)，使反射的光點(diǎn)變成一個(gè)閃動(dòng)的光帶，而且隨著聲音的強(qiáng)弱和頻率的不同而變化。
生活中隨處可見的塑料瓶在物理教學(xué)中還有很多用處，例如可以替代燒杯、量筒、漏斗、溢水杯等實(shí)驗(yàn)器材，只要我們善于發(fā)現(xiàn)，細(xì)心觀察，勤于思考，勇于實(shí)踐，一定可以設(shè)計(jì)出更多的教具和實(shí)驗(yàn)。同時(shí)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，讓學(xué)生自己動(dòng)手制作。這樣，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣可以提高，動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神也能得到培養(yǎng)，更重要的是能使學(xué)生有意識(shí)的將物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，解決實(shí)際問題，真正體現(xiàn)新課標(biāo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念。
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