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人们司空见惯的半杯水,不管是在质量还是重力、乃至价值方面都是微不足道的,但是在物理教学中它可以让学生获得声音的产生、光的折射、大气压强、分子引力等方面的知识,是学生获得许多知识和信息的重要途径。
声音是由物体的振动产生的,振动可以发声,振动停止发声也就停止了,怎样才能使学生同时感受到振动和声音两种现象呢?取一个透明的玻璃杯,里面装“半杯水”,把它放在桌面上,等到水面静止时,让学生敲一下桌子,同学们都能听到敲桌子的声音,同时观察玻璃杯中的水,看到原来静止的水面振动起来。学生就能将振动和声音联系在一起,从而获得“声音是由物体的振动产生”的知识。
光从一种介质斜射向入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射现象,为了使学生感受到光的折射现象,可用透明玻璃杯装“半杯水”,把一支铅笔放在水中,在旁边观察铅笔的形状,发现原来直的铅笔变为向上弯了。其实铅笔不会弯,也不会断,这是由于光在两种介质传播中发生了折射现象。
在光的现象中,半杯水还有它的特殊用途,学生从半杯水还可获得新的知识。让每位学生都准备“半杯水”放在桌面上,然后伸出手指,竖直地放在圆柱形玻璃杯的一侧,让指尖靠近杯子的外壁,透过这一杯水,看到自己的指尖变长了。指尖怎么会变长呢?其实这是装水的玻璃杯所为,因为圆柱形装水的玻璃杯相当于一个柱面透镜,手指在它的焦点内,所成的是正立的虚像,学生通过观察,真正看到透镜所成的虚像,进一步熟悉透镜的类型,提高了对透镜成像的认识。
半杯水在物态变化中也有它的用途。把“半杯水”放在铁架台的石棉网上,在烧杯口放一块中间有圆孔的硬纸片作为盖子,把一支温度计从硬纸片中间的圆孔中插入水中然后进行加热,可以观察到水的沸腾现象。通过记录时间和温度,分析数据可以知道水沸腾时的沸点,从观察中发现水沸腾时产生大量的气泡这一现象,不断上升变大至水面就破裂,里面的水蒸气散发到空气中,这是一种剧烈的汽化现象。
不规则形状物体的体积不能用刻度尺来测量,最好的办法就是借助于水来测量。例如:测量一个不规则的小石块的体积,先取“半杯水”,把它倒一部分进量筒,记下量筒里水的位置,然后用细线吊着小石块,慢慢放进量筒里,记下这时量筒里水的位置,量筒里水增加的体积就是小石块的体积。如果先用弹簧测力计称出小石块的质量,利用这个办法,还可根据密度公式求出小石块的密度。
利用半杯水,可以验证液体压强随深度增加而增大的特点。找一个小的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,让橡皮膜向上竖直的浸入“半杯水”中,发现橡皮膜向内凹陷。第二次橡皮膜向下,使橡皮膜在水中的深度增加,橡皮膜同样向内凹陷,且发现第二次比第一次凹陷进更多些。这是因为液体压强随深度增加而增大,所以橡皮膜在水中的位置越深,橡皮膜向内凹陷就越多。这样学生对液体压强的特点就毫无疑问了。
半杯水的质量不多,但是可以说明现代的大轮船浮在水面的原理。取一块包香烟的金属箔,先把它用水浸湿,看到金属箔会漂浮在水面。再把金属箔捏成一团后放进水里,这时金属箔会下沉到杯底,说明密度大于水的材料做成空心,使它排开水的体积增大,受到的浮力也大,所以就会浮在水面。根据这个道理,人们就造出了钢铁的轮船。
分子间都存在着作用力,分子很小,肉眼不能直接看到,它们间的作用力也很难体验出来。但是用小小的“半杯水”可以感受到分子之间的引力。找一块小玻璃片,用细线粘牢,挂在弹簧测力计上,让玻璃片刚好与水面接触,这时就缓慢地向上拉弹簧测力计且发现读数会变大一些,从而使同学们感受到分子间的作用力。
生活中习以为常的“半杯水”,它与许多物理现象有密切联系。在物理教学中运用好半杯水,对培养和激发学生对生活事物的兴趣感,从而善于观察身边的事物,主动思考身边的科学,使学生在习以为常的事物和现象中发现问题、探索问题、发展思维,获得知识。
声音是由物体的振动产生的,振动可以发声,振动停止发声也就停止了,怎样才能使学生同时感受到振动和声音两种现象呢?取一个透明的玻璃杯,里面装“半杯水”,把它放在桌面上,等到水面静止时,让学生敲一下桌子,同学们都能听到敲桌子的声音,同时观察玻璃杯中的水,看到原来静止的水面振动起来。学生就能将振动和声音联系在一起,从而获得“声音是由物体的振动产生”的知识。
光从一种介质斜射向入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射现象,为了使学生感受到光的折射现象,可用透明玻璃杯装“半杯水”,把一支铅笔放在水中,在旁边观察铅笔的形状,发现原来直的铅笔变为向上弯了。其实铅笔不会弯,也不会断,这是由于光在两种介质传播中发生了折射现象。
在光的现象中,半杯水还有它的特殊用途,学生从半杯水还可获得新的知识。让每位学生都准备“半杯水”放在桌面上,然后伸出手指,竖直地放在圆柱形玻璃杯的一侧,让指尖靠近杯子的外壁,透过这一杯水,看到自己的指尖变长了。指尖怎么会变长呢?其实这是装水的玻璃杯所为,因为圆柱形装水的玻璃杯相当于一个柱面透镜,手指在它的焦点内,所成的是正立的虚像,学生通过观察,真正看到透镜所成的虚像,进一步熟悉透镜的类型,提高了对透镜成像的认识。
半杯水在物态变化中也有它的用途。把“半杯水”放在铁架台的石棉网上,在烧杯口放一块中间有圆孔的硬纸片作为盖子,把一支温度计从硬纸片中间的圆孔中插入水中然后进行加热,可以观察到水的沸腾现象。通过记录时间和温度,分析数据可以知道水沸腾时的沸点,从观察中发现水沸腾时产生大量的气泡这一现象,不断上升变大至水面就破裂,里面的水蒸气散发到空气中,这是一种剧烈的汽化现象。
不规则形状物体的体积不能用刻度尺来测量,最好的办法就是借助于水来测量。例如:测量一个不规则的小石块的体积,先取“半杯水”,把它倒一部分进量筒,记下量筒里水的位置,然后用细线吊着小石块,慢慢放进量筒里,记下这时量筒里水的位置,量筒里水增加的体积就是小石块的体积。如果先用弹簧测力计称出小石块的质量,利用这个办法,还可根据密度公式求出小石块的密度。
利用半杯水,可以验证液体压强随深度增加而增大的特点。找一个小的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,让橡皮膜向上竖直的浸入“半杯水”中,发现橡皮膜向内凹陷。第二次橡皮膜向下,使橡皮膜在水中的深度增加,橡皮膜同样向内凹陷,且发现第二次比第一次凹陷进更多些。这是因为液体压强随深度增加而增大,所以橡皮膜在水中的位置越深,橡皮膜向内凹陷就越多。这样学生对液体压强的特点就毫无疑问了。
半杯水的质量不多,但是可以说明现代的大轮船浮在水面的原理。取一块包香烟的金属箔,先把它用水浸湿,看到金属箔会漂浮在水面。再把金属箔捏成一团后放进水里,这时金属箔会下沉到杯底,说明密度大于水的材料做成空心,使它排开水的体积增大,受到的浮力也大,所以就会浮在水面。根据这个道理,人们就造出了钢铁的轮船。
分子间都存在着作用力,分子很小,肉眼不能直接看到,它们间的作用力也很难体验出来。但是用小小的“半杯水”可以感受到分子之间的引力。找一块小玻璃片,用细线粘牢,挂在弹簧测力计上,让玻璃片刚好与水面接触,这时就缓慢地向上拉弹簧测力计且发现读数会变大一些,从而使同学们感受到分子间的作用力。
生活中习以为常的“半杯水”,它与许多物理现象有密切联系。在物理教学中运用好半杯水,对培养和激发学生对生活事物的兴趣感,从而善于观察身边的事物,主动思考身边的科学,使学生在习以为常的事物和现象中发现问题、探索问题、发展思维,获得知识。