氣球在物理演示實驗中的妙用最新實驗設計
氣球是生活中一種常用的娛樂產品,在物理實驗教學中巧妙地運用它可以達到一些意想不到的效果。
(1)聲音在液體中傳播
材料:手機、氣球、細線、水槽、水。
方法:先將手機裝入氣球內,用一根長線密封好。然後把它慢慢浸沒於水槽中,並讓手機的屏幕正對着學生。用另外一個手機對其進行撥號,手機開始振鈴。這樣,學生既可以看到手機屏幕的亮光,又可以聽到從手機發出的聲音。如圖1所示。這就證明了聲音可以在液體中傳播。
(2)水凸透鏡
材料:氣球、細線、水。
方法:用一個透明的氣球,在裏面充入一部分水,用細線紮緊,讓太陽光照射氣球,可以觀察到在氣球后面出現了一個很亮的光斑。如果在氣球后面較近的位置放一個物體,氣球就變成了一個放大鏡,通過氣球觀察,就可以看到物體正立、放大的虛像。
(3)氣體的性質實驗
材料:氣球、廣口瓶、雙孔橡膠塞、兩根玻璃管(一彎管,一直管)、兩用氣筒。
① 驗證玻意耳定律,證明大氣壓的存在。裝置如圖2所示,在直玻璃管的下端拴一個氣球,把氣球放入瓶中,並用塞子塞住廣口瓶口。先在氣球內充入一定質量的氣體,封閉直管,通過彎管向瓶外抽氣,發現氣球變大;向裏打氣時,氣球又會變小。表明一定質量的氣體在等温過程中,體積增大,壓強減小,體積減小,壓強增大。即定性地驗證了玻意耳定律。
② 驗證蓋呂薩克定律,證明氣體的熱膨脹。
在氣球內稍充氣,並把直管封閉,然後把廣口瓶放入熱水中,使瓶內受熱,就會發現氣球變大,從熱水中取出後稍冷卻,就發現氣球又逐漸地變小。説明一定質量的氣體,在壓強不變的情況下,温度升高,體積增大,温度降低,體積減小。
説明:玻璃管的封閉可外接一橡皮管,用止水夾封閉橡皮管就可以了。
(4)物體的沉浮條件
材料:薄氣球、水、酒精、鹽水。
方法:用一個薄氣球,裝入水,密封好,緩緩放入水中,就可以看到物體在水中的懸浮現象。然後在氣球中裝入酒精,則可以看到物體在水中的漂浮現象。最後在氣球中裝入鹽水,則會看到物體在水中的下沉現象。這有效證明了液體中物體的沉浮與密度的關係。
(5)動量定理
材料:大氣球、磚塊、錘子。
方法:將充好氣的氣球放置在水平桌面上,氣球上面放置一磚塊,這時用鐵錘迅速打擊磚塊,會發現磚塊被擊碎,而氣球完好無損。本實驗省去了海綿這一系統,使學生能夠更加深刻理解動量定理,也減去不少因海綿引起的疑惑。
注意事項:氣球充氣要適量,要保持氣球具有一定的彈性,同時演示時要注意讓學生遠離,防止碎磚塊擊傷學生。
(6)反衝現象
材料:氣球、吸管、氣筒、細線。
方法:如圖3,將吸管插入氣球口,用細線把其紮緊,用氣筒給氣球打足氣,用手堵住吸管,讓吸管口朝下,然後放手,會發現氣球沿直線豎直上升。實驗能夠很好地説明反衝運動。在這裏要注意選用吸管要稍長一些,有利於氣球沿直線上升。
(7)電荷的相互作用
材料:鐵架台、絲線、氣球。
方法:如圖4所示,氣球充好氣後,用乾燥的絲線將氣球懸掛起來。用乾燥的手擦氣球的.表面,使球帶電(手最好先在火上烘乾)。用摩擦過氣球的手去靠近氣球,手會吸引氣球,讓用手摩擦過的另一個氣球靠近它,兩球會相互推斥。這個實驗説明了電荷的相互作用。
其實對於氣球的應用遠不止這些,比如在瓶吞雞蛋這個證明大氣壓的實驗中,如果把雞蛋換成氣球,將既經濟,又可以循環使用,學生也能夠親身實踐,增加學習的興趣。所以我們説只有不斷地去思考,去摸索,才能挖掘出更好的實驗,提高物理實驗課堂的效率。
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