来源:【浙江教育报】
空瓶子大用途
□苍南县马站镇第一中学 吴笔建
我们都知道水能灭火,但你相信矿泉水也能引发火灾吗?课堂上,我提供材料——矿泉水瓶,在实验中学生用灌满水的矿泉水瓶作为凸透镜,发现它能起到会聚光线的作用。因此,老司机会提醒大家,在汽车内部阳光能照射到的部位,千万不能放置矿泉水瓶,尤其是在夏天温度较高的时候,容易引燃车内物品,酿成火灾。
在初中科学教学过程中,我经常利用矿泉水瓶指导学生做实验。器材易得,成本较低,绿色环保,这样的实验学生在家中也可以进行。
在矿泉水瓶中注满纯净水或线香的烟,利用激光笔垂直于侧壁照射,可以看到光线直线传播的路径。如果要观察光的折射与反射现象,可以将矿泉水瓶上半部去掉,将余下的部分加满水,再用激光笔斜射入水面,就能清楚地观察到。
在证明力可以让物体发生形变的众多实验中,用手捏扁一个空矿泉水瓶是其中最简单的。假如我在矿泉水瓶中倒入热水,轻轻摇晃一下再倒掉,把瓶盖拧紧静置一会儿,就可以看到矿泉水瓶变瘪了。学生一脸茫然,经过引导分析,他们才明白这是大气压强使然。
一些学生分享疫情期间在家做蛋糕的经验:用手捏空的矿泉水瓶,对准蛋黄,一松劲,让瓶子恢复原状,就可以把蛋黄吸入瓶中,快速分离蛋黄与蛋清。
化学原理也可以融入实验。比如,在矿泉水瓶中倒入20毫升的纯净水,滴入几滴紫色石蕊试液,再注入二氧化碳气体,拧紧瓶盖,用力摇晃几下,学生观察到矿泉水瓶变瘪了,同时瓶里的水变成红色。原来,二氧化碳易溶于水,瓶内气体变少,在大气压的外力作用下瓶子变瘪了,同时生成的碳酸让石蕊变红。
浮力产生的原理,是教学中的一个难点。
我们把一个矿泉水瓶剪去底部,拧上瓶盖倒置;放入一个乒乓球,用手指或工具按压至瓶子颈部,倒入约半瓶的自来水;松手,乒乓球会自动浮上水面。
但我们如果按同样的操作步骤,拧开瓶盖,乒乓球仍然紧贴于瓶口部位,不会上浮。
通过分析,学生就很容易明白,浮力实际上是液体中的物体受到的上、下两个表面的压力差。
在浮力实验中,我们可以在瓶装矿泉水中加入浮沉子(一个装了一部分水的更小的瓶子)。通过捏矿泉水瓶,改变力度大小,可以自由控制浮沉子的漂浮、悬浮、下沉等状态。
这是因为外部的压力传递给水,水被压入浮沉子,使得浮沉子的重力和浮力产生变化。
在水压与深度关系的实验中,同样用矿泉水瓶就可以轻松解决。
在矿泉水瓶同一竖直线上,相隔一定距离,分别挖出一个小孔。然后往矿泉水瓶内加满水,可以观察到水分别从3个小孔喷射而出,越下面的水柱喷射距离越远。这可以得出水压和深度成正比的结论,这也是潜水的人潜得越深越难受的原因。
在保护水资源社会实践活动中,我们可以指导学生,用矿泉水瓶制作水体净化器。先将一个矿泉水瓶剪去瓶底,并将瓶盖换成一个带导管的胶塞,然后按顺序将棉花、活性炭、细沙、粗沙放入瓶内,水体净化器就做成了。
在这个简易的过滤装置中,倒入一些从河道里取来的水样,观察瓶子里都截流吸附了一些什么物质。
矿泉水瓶在初中科学实验中的用途还有很多,需要我们广大教师不断去实践和探索。
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