前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的注射器與氣球物理實驗論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
1氣球在物理實驗中的應用
1.1利用氣球進行力學實驗
力學是物理教學中的重要組成部分,物體受力發生形變,說明物體受到了力的作用.在進行相關的力學實驗的時候,就可以利用最簡單方便的氣球作為實驗材料.比如,將充氣的氣球放在桌子的表面上,然后用手掌壓氣球的表面,進行觀察,發現氣球受到力的作用后發生了變形,形狀呈扁狀,然后輕輕地松開按壓的手掌,觀察氣球的狀態,氣球的形態會恢復到原有的狀態,這樣的一個實驗過程說明氣球剛剛發生了彈性形變.另外,還可以利用氣球進行壓力實驗的演示,不同的受力面積,物體受到的壓力也是不同的,可以將氣球同樣放在桌面上,先用手掌來按壓氣球,發現氣球只是上部變扁,然后松開手,用一根手指來按壓氣球,觀察氣球會發現氣球表面會有明顯的凹陷,如果加大力氣的話,氣球出現的形變會更加明顯.如果為了加強實驗的效果,還可以讓氣球的受力面積變得更小,將氣球放在釘板上會發現在球沒有破之前,發生的形變會變得更大,這樣的實驗效果能夠說明壓力的大小是與受力面積的大小相關的.
1.2利用氣球進行大氣壓強實驗的演示
在學氣壓強的時候,教師想要讓學生直觀感受到大氣壓強的存在,但是大氣壓強又是肉眼看不到的,所以就需要通過實驗的方式進行演示.利用氣球可以驗證大氣壓強的作用,讓學生直觀地看到大氣壓強的存在.比如,準備一個吹起來的氣球,一個塑料杯子,適量的開水,準備進行實驗,現將氣球表面均勻地沾滿水,然后在塑料杯子里面倒入一定量的開水,過一段時間之后再將開水倒掉,然后接著將塑料杯子倒扣在氣球上,等一段時間之后,待杯身已經完全變涼之后,就可以將氣球翻轉過來,然后可以對實驗現象進行觀察,可以看到氣球會吊在杯子上,不會掉下來.學生首先就會被這樣新奇的實驗現象所感染,急切地想要知道實驗的原理.教師接下來就可以借助這樣的實驗想象更加直觀形象地為學生進行原理的解釋.這樣的實驗現象主要的原因就是塑料杯經過開水燙之后,會使整個杯子內壁上充滿熱的空氣.將氣球扣在塑料杯上,形成一個密閉的空間,等到杯子中的空氣冷卻之后,由于熱脹冷縮的原理就會使杯子內部的壓強比外界的壓強小,受到大氣壓強的作用,氣球就會被牢牢地吸在杯子上,如果按壓氣球和杯壁緊貼的部分,讓外界的空氣進入到杯子當中,杯子內外的大氣壓強差逐漸減小,杯子對氣球的吸引力也會逐漸減小,最后氣球就會脫離杯子.
1.3利用氣球演示浮力產生的原因
物理教學中浮力方面的學習是教學的一個重點內容,影響浮力的因素是需要學生進行探究的,浮力影響因素的探究是物理教學中一個主要的探究話題.利用氣球同樣也能夠完成浮力影響因素的探究實驗,根據浮力的公式可以了解到,密度是影響浮力大小的因素之一,密度越大的物體受到的浮力也就會越大.利用氣球可以進行這一實驗的驗證.例如,可以在一個充氣的氣球中放入清水,然后將這個氣球緩緩地放在水中,觀察氣球在水中的狀態,然后接下來在氣球中放入相同質量的酒精,再將氣球放入水中,觀察氣球在水中的狀態,然后再將氣球中放入鹽水,同樣放入水中觀察狀態,由于氣球中放入的液體的密度不同,所以氣球在水中呈現的狀態也是不同的,根據在水中下沉的情況來看,可以知道物體所受的浮力是和密度有密切的聯系.利用氣球不僅可以驗證水的浮力作用,還可以驗證空氣浮力,利用簡單的實驗器材,在天平的兩端放上籃球和待充氣的氣球,觀察在充氣的過程中天平的狀態,當氣球端天平上升,就能夠驗證空氣也對物體存在著一定的浮力作用.通過這樣的簡單氣球實驗可以了解到水的浮力以及空氣的浮力,明顯的實驗現象能夠讓學生更好理解和學習物理知識.
2注射器在物理實驗中的作用
2.1利用注射器可以驗證大氣壓強的存在
用注射器同樣能夠進行大氣壓強實驗的驗證.其實在生活中,學生接觸注射器的機會是比較多的,可能在不經意間就已經感受到了大氣壓強的存在,只是沒有意識到而已.現在教師可以組織學生利用注射器來進行大氣壓強的驗證.比如,首先將注射器的針頭去掉,然后將注射器的活塞拉到末端,然后緩緩地推至底端,接下來用左手將注射器的管口堵住,然后拉動活塞,會明顯發現比之前拉動活塞要費力得多,這就是由于大氣壓強的存在作用造成的.將去掉針頭的注射器管口沒入水中,緩慢地拉動活塞,使水進入針管內,當水進入到一定量的時候,取出針管,讓管口朝下放置,可以觀察到并沒有水從管口流出來,然后向上拉動活塞,直到將活塞全部拉出,這時候可以看到水會從管口處流出來,這也是大氣壓強存在的一個證實實驗.
2.2利用注射器,可以粗略地測量大氣壓強的數值
一直以來,學生做實驗的過程中都能夠感受到大氣壓強的存在,但是大氣壓強到底是一個多大的數值,在學生的心中始終沒有一個清晰的概念,在進行計算的時候,也只是簡單的記住大氣壓強的固定數值,機械地進行計算,很少由學生知道大氣壓強數值的測量方法.其實利用注射器就能夠粗略地測量大氣壓強的數值,一般醫用注射器上面都會標注一定的刻度值,利用這上面的數值就能夠測量大氣壓強,首先要做的就是將注射器中的空氣排出,將活塞壓至底端,然后將管口用東西堵住,將管內的空氣排凈之后,用一根繩子固定住注射器的尾部,然后利用彈簧測力計與管口的掛鉤相連,在水平方向上拉動彈簧測力計,注射器的活塞會隨著彈簧測力計的拉動緩慢地移動,記錄下彈簧測力計的示數,然后記錄當時的活塞所處的位置的體積,根據體積和受力情況可以算出大氣壓強,根據不同的刻度值可以進行多次實驗,多次實驗能夠讓實驗結果更準確,減小實驗的誤差.
2.3利用注射器演示液體氣化的方法
利用注射器進行氣體液化的實驗方法也是比較簡單的,實驗現象相對來說比較明顯,選取一支比較大的注射器,利用注射器吸入一些乙醚,然后將管口用橡膠塞堵住,接下來向外拉動活塞,達到一定程度的時候就能夠觀察到管內的乙醚消失不見了,此時的乙醚已經全部轉變成了氣體,然后將活塞向里推進,當達到一定程度之后就會觀察到乙醚液體又出現了,這一簡單的過程中發生了兩種物理變化,首先是液體氣化,接下來是氣體的液化,這樣的實驗現象能夠有力地證明大氣壓強的作用是能夠使液體發生液態和氣態的轉化的,只需保證管內是密閉的,推拉活塞就能夠觀察到實驗現象,操作起來簡單方便.
3結語
總而言之,物理與生活有著密切的聯系,一些生活中常見的器物在物理實驗中能夠發揮很大的作用,簡單的實驗器材也能夠進行各種實驗原理的驗證,對于學生來說利用生活用品來進行物理實驗,這樣的實驗過程更加貼近生活,對學生更加有吸引力,同時還能夠影響學生在生活中利用身邊的事物設計物理實驗,提升學生的綜合能力.
作者:石喬明 單位:如皋市實驗初中