簡單教具制作

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1、三、液體的表面張力【實(shí)驗(yàn)原理】由于液體表面層里分子的分布比液體內(nèi)部稀疏些，所以分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離要大一些，分子間的相互作用主要表現(xiàn)為引力。正是這種引力的作用，使得液體表面有收縮到最小的趨勢。液體表面的這種力叫液體表面張力?？梢杂枚喾N方法來證明這種液體表面的張力?！局谱鞣椒ā糠椒ㄒ徽乙粔K平整的木板，在四角上各鉆一個小孔，用細(xì)線把木板懸掛起來。先用彈簧秤出木板的重量，再把木板放在靜止的水面上，還是用彈簧秤慢慢上提稱木板的重量，如圖7-5。當(dāng)木板還未離開水面時，彈簧秤的讀數(shù)就會超過原來的讀數(shù)，一旦

2、木板脫離水面，彈簧秤的讀數(shù)又會大大減小，這多余的部分，主要是由于液體表面張力的緣故。注意：把木板從水面向上提時，一定要使整個木板平面與水平面平行。方法二先把鐵絲彎成彈弓狀，再用漆包線一邊繞一個圓環(huán)套在平行的兩根鐵絲上，兩環(huán)可以在鐵絲上滑動。漆包線中央系一根細(xì)線，以備手拉時用。再配肥皂液。用洗滌劑與水按1：1的比例配制好，然后裝在一個大淺盤內(nèi)。把整個彈弓浸入肥皂液后拿起，柄在上，開口向下，用手拉線。如圖7-6(a)所示，會在彈弓與漆包線之間拉出一張平面的肥皂膜。猛地放開手，整個肥皂膜收縮，將拉著漆包線向上運(yùn)動

3、。這正是液體表面張力在做功！另外，還可以用圓環(huán)甩出許多大大小小的肥皂泡，如圖7-6(b)所示。方法三材料：細(xì)鐵絲一根，帶有軟木塞的小藥瓶一個、大玻璃杯一個、砂子。用細(xì)鐵絲焊一個圓環(huán)，環(huán)的直徑比藥瓶直徑大(2～3)倍。在環(huán)上三等分處各焊一根細(xì)鐵絲做支架，下端插入軟木塞中，使環(huán)面與藥瓶口平行。將沙子裝入藥瓶內(nèi)，塞緊木塞，再把整個裝置放在水面上，看能否漂浮。若裝置不能漂浮時，必須減少砂子，直至如圖7-7所示。實(shí)驗(yàn)時，先把裝置放在水面上，說明物體是應(yīng)該能浮在水面上的，再用手把整個圓環(huán)按入水中，放開手，整個裝置上升至

4、圓環(huán)表面剛好與水面接觸時，再也無法浮出水面。這說明正是液體表面張力阻礙著圓環(huán)向上運(yùn)動，使整個裝置無法浮出水面。四、超重與失重現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)原理】假設(shè)一個人站在升降機(jī)的磅秤上，升降機(jī)以勻加速豎直上升和勻加速豎直下降。如圖7-8所示。為了討論方便，設(shè)人重量是mg，勻加速運(yùn)動的加速度為a，磅秤上的讀數(shù)是N，且以上各字母均是純數(shù)量，用正、負(fù)號來表示它們的方向。設(shè)豎直向上為正方向。第一種情況下，升降機(jī)向上勻加速運(yùn)動，磅秤上的讀數(shù)為N=mg＋ma＝m(g＋a)＞mg我們把人在這種情況下所處的狀態(tài)叫“超重”現(xiàn)象。第二種情況下

5、，升降機(jī)向下勻加速運(yùn)動，N=mg-ma=m(g-a)＜mg我們把人在這種情況下所處的狀態(tài)叫“失重”現(xiàn)象。同樣，當(dāng)物體豎直向下勻減速與向上勻減速運(yùn)動時，也會有超重與失重現(xiàn)象。分析的方法是一樣的。我們可以自制儀器，用幾種方法來說明這個道理?！局谱鞣椒ā糠椒ㄒ徊牧希簭U牙膏皮找來一支廢牙膏皮，擰下蓋，打開后面卷著部分，用圓木棍把它鼓起來，洗凈里面的殘存牙膏。用針在牙膏皮靠近蓋帽的圓筒兩對邊各鉆一小孔，蓋好蓋。小孔不要過大，把牙膏皮裝滿水后，水剛好能射出為宜。實(shí)驗(yàn)時，用一個桶接大半桶水放在牙膏皮運(yùn)動的正下方。先將牙膏

6、皮裝滿水，手持牙膏皮上端不動，可以看到水從小孔里射出，見圖7-9。圖7-9迅速手持牙膏皮向上勻加速運(yùn)動，可以看到小孔里噴出的水比剛才噴得更急、更遠(yuǎn)。這是因?yàn)橥矁?nèi)的水處于超重狀態(tài)，它對牙膏皮筒壁的壓力增大的結(jié)果。再將牙膏皮裝滿水，手持牙膏皮筒在高處不動，可以看到水從小孔里射出。突然丟手，讓牙膏皮做自由落體運(yùn)動。大家可以看見原來向外噴水的牙膏皮，在向下落時，一點(diǎn)水也不向外噴射！這是因?yàn)樗幱谑е貭顟B(tài)時，它對牙膏筒壁的壓力幾乎減小為零了。(方進(jìn)提供)方法二材料：空高橙飲料瓶一個、軟彈簧一根、1號電池兩節(jié)、小電珠一

7、顆、8×20cm2三夾板一塊、導(dǎo)線、鐵皮、細(xì)線等。用剪刀去掉飲料瓶底部與上部，留下中間透明塑料部分。在三夾板下端固定一塊鐵皮作軟彈簧的底座，由軟彈簧引出一根導(dǎo)線接小電珠。剪一略大于1號電池直徑的圓銅片，圓銅片中央開一直徑3mm的小孔，然后把這圓銅片套在一節(jié)電池上并焊牢。把沒焊銅片的電池放在軟彈簧上，焊有銅片的電池放在這個電池上面并用透明塑料卷成筒狀套在電池外面，將透明塑料筒固定在三夾板上。用一塊尖頭金屬片在酒精燈上加熱后，在塑料圓筒上略高于電池銅片處燙兩個小孔，用以插入金屬片用，插入的金屬片引一根導(dǎo)線接小電

8、珠。在略低于電池的銅片處燙一孔，插一小塊金屬片，也將金屬片引出一根導(dǎo)線接小電珠。最后，在三夾板上端中央鉆一小孔，穿入一根約1.5m長的細(xì)線作為吊線。如圖7-10。先做超重實(shí)驗(yàn)：抽出上面的金屬片，手持三夾板上端，此時小電珠不發(fā)光。從下向上突然加速運(yùn)動，處于超重狀態(tài)的電池更加壓縮彈簧，使得銅片與下金屬片接觸，小電珠發(fā)光。再做失重實(shí)驗(yàn)：將上面的金屬片插進(jìn)塑料筒的孔中，手持三夾板上端，手心里握有細(xì)線(可以把線頭繞在手指上