解题思路:利用空的饮料瓶来设计实验,从器材的角度我们更容易想到的是与力学有关的实验,如力的作用效果、浮力的研究、液体压强的研究、与大气压强有关的实验等,一些声学、光学、甚至电学的实验也可以通过饮料瓶来进行,只要把握住知识要点,大胆设计即可.
(1)验证力的一些基本概念.
用手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的大小有关;将饮料瓶用力掷出,瓶子仍会向前飞行一段距离,说明物体具有惯性等;
(2)探究液体内部压强的规律.
在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流了出来,其中下孔流出的水喷得最急,这表明液体的压强随深度的增加而增大;
(3)验证大气压强的存在.
往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这说明大气压是存在的;
(4)探究浮力大小与排开液体体积的关系.
在装满水的桶中,用力往下按空矿泉水瓶,桶中水会溢出.空矿泉水瓶被按得越深越费力(未浸没),说明受到的浮力越大;同时发现溢出的水的重力越大,这个实验现象启示我们,浮力的大小可能跟物体排开液体的重力有关.
(5)验证放大镜原理.
透过圆形透明装满水的饮料瓶看到瓶后的手指变粗了,说明瓶子起到了放大镜的作用.
(6)探究压力作用效果与受力面积的关系.
在瓶中装满水并拧上盖子,分别正着和倒着放置在沙盆中,探究压力作用效果与受力面积的关系;
(7)探究音调与频率的关系.
在饮料瓶中装入不同深度的水,用嘴吹瓶口使其发声,感受不同长度空气柱振动发出的不同频率和音调的声音;
(8)制做一个抽水机模型.
在瓶盖上挖一个直径1cm左右的孔,再剪一个比孔稍大的塑料片.用塑料片把孔盖住,用软布和万能胶把塑料片的一边与瓶盖粘牢,使它成为一个单向阀门.在饮料瓶的侧面开一个小孔,再把瓶盖拧牢,抽水机模型就做成了.使用时,把瓶盖向下插入水中,一只手用力捏,排出瓶内部分空气,然后用另一只手堵住瓶侧面小孔,松开捏瓶的那只手,水就在大气压的作用下上升到瓶中.再露出瓶侧面小孔,用力捏瓶,水就从小孔流出.
点评:
本题考点: 力的作用效果;液体的压强的特点.
考点点评: 饮料瓶是生活中最思空见惯的东西,用它来设计实验更能体现物理与生活的紧密联系,只要把握住知识要点,我们尽可以发挥自己的想像力和创造力,从力、热、光、电、声等多个方面进行考虑,从而得出更多的实验设计,当然,如果能与周围的同学交流,收获会更大.