自制教具――矿泉水瓶在物理教学中的简单运用
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【摘要】初中物理是一门以观察、实验为主的基础课程，在新课标的要求下，当前物理教学更加注重对课堂的创新性教学方法的探索。自制教具具有取材方便和教学直观性好的特点，合理运用会充分调动学生的积极性，有利于提高初中物理课堂教学的有效性。本文结合教学实践对矿泉水瓶在物理教学中的运用进行简单论述。
【关键词】初中物理 自制教具 动手能力 矿泉水瓶 温室气体
麦克斯韦说，实验过程所使用的材料越简单，学生越熟悉，就越想透彻地获得所验证的结果。
由于矿泉水瓶在学生的身边就像一个杯子、一个鸡蛋、一把梳子、一个碟子……当把它们作为自制教具的原材料，产生物理现象，探索物理规律，让学生从“知”的环境中发现“未知”，学生会倍感亲切，产生强烈的探求欲望和学习兴趣。好像真理的发现者就是他们，自己成了学习物理的真正“主人”，从而不再觉得物理难学，可望不可及，打破物理的神秘感，学好物理的信心也就树立起来。课堂上不再拘谨、胆怯，开始敢于大胆发言，课堂气氛逐渐活跃起来，调动起学习物理的积极性和主动性。同时，也为节约型社会的发展，减少温室气体排放奉献出自己的一份力。
一、创设教学情境，引入新课
平时我们生活在大气中，体内外大气压相同，学生感觉不到大气压的存在。用矿泉水瓶盛少许热水，晃动瓶子，利用产生的热水蒸气，排出大部分空气后，再盖紧瓶口，放置于桌面上。少许，瓶体发出咔嚓声，并观察到瓶体向内发生形变。这时向学生提出问题：该瓶体为何发生形变？产生上述形变的原因是什么？引出课题――大气压强。
静电实验对环境的要求很高，为增加实验的成功率，将矿泉水瓶装入适量的泡沫塑料颗粒，用毛皮摩擦瓶体，可以观察到瓶体内表面吸附大量的塑料颗粒。针对实验现象提出问题：塑料颗粒为什么吸附在瓶体内壁上？引出课题――摩擦起电。
二、突破教学难点，答疑解惑
汽油机的四冲程中的做功冲程，学生无法直接感知。取矿泉水瓶，滴入数滴酒精，配上松紧适度的橡皮塞，塞紧瓶口，将瓶体用胶水固定在厚木板上。从废弃的打火机上取下压电点火装置，将两根细导线粘接在瓶体内，导线尖端4～5mm间距。压动压电点火装置，酒精与空气的混合物立即燃烧产生燃气，发出“扑”的声响，将瓶塞推出，展现做功过程。
浮力产生的原因，若只是理论上解释，学生很难明白。把矿泉水瓶去底，取一乒乓球，用手将其放入瓶内，并按住，接着注水，观察水从瓶口流出，乒乓球不浮起。再用手堵住瓶口漏水的下端，不久乒乓球会浮起。可解释浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差。
托利拆利实验是教学中的难点，学生对大气压支持一段液柱缺少形象直观的认识，解决此问题，可取一矿泉水瓶，拧开瓶盖盛满清水，瓶底扎一小孔，观察到水从瓶底流出。手指堵住瓶底小孔，瓶中盛满清水，拧紧瓶盖，移开手指，水从瓶底不流出。说明大气压可支持一段液柱。
动滑轮实质是一省力杠杆，但其支点的确定为难点，将矿泉水瓶平躺在平铺于讲桌的细线上，细线上靠近瓶体处放置一粉笔头，作为支点。细线的一端用手指固定于桌面，另一端绕过瓶体1/3用力拉，瓶体滚过粉笔头处即为动滑轮的支点。
三、进行实验探究，取材易得
探究光的传播路径，实验环境要求暗室，光在空气中的传播，光中的散射效果差，不易观察到光的传播路径。拿矿泉水瓶，取点燃棒状蚊香，瓶口竖直向下将蚊香插入。搜集适量烟尘，盖紧瓶口。使用红光射入瓶中，瓶中光的路径清晰可见。可探究出光在空气中沿直线传播。
同理，矿泉水瓶盛满水，装少许粉笔灰，制成悬浊液，增大光的散射，盖紧瓶口。使用红光射入瓶中，可清晰的观察到光在水中的传播路径。瓶中光的路径清晰可见，从而探究出光在水中沿直线传播。
四、展示实验演示，可视性好
演示实验的效果，很大程度取决学生对实验现象的清晰观察。矿泉水的瓶身，打上中下三小孔，用透明胶带封堵，盛满水，自上而下揭去胶带。观察小孔水柱喷出的远近。揭示液体的压强与深度的关系。
取一矿泉水瓶，从上部截开，下部盛满泡沫塑料颗粒，取一带孔橡胶塞，塞紧瓶口，倒立插入漏斗，截开处用胶水粘接。漏斗开口处用嘴吹，可观察到颗粒上升被吹出。演示流体压强与流速的关系。
取一圆柱形矿泉水瓶，盛满清水，将手指紧贴瓶体放在外壁，通过另一侧用眼观察，可看到手指被放大成一虚像，借此讲解凸透镜的概念。
取一矿泉水瓶，去掉瓶底，瓶口处蒙上橡皮薄膜，瓶口外处的薄膜上，粘上用细线穿好的泡沫塑料颗粒。薄膜相当于耳膜，泡沫塑料颗粒相当于听小骨。当对着瓶底开口处大声说话时，可观察到泡沫塑料颗粒在振动，用以说明我们怎样听到声音的过程。
总之，自制教具天地广阔，大有可为。它既能在教学实践中让学生不断学习新的科学知识，又能提高教师自身科学素养及创新意识，有效地开发学生的逻辑思维，培养学生的创新能力。同时变废为宝，节约资源，促进人与自然和谐发展。
【参考文献】
1.岳凤楼：《用打火机演示几个物理实验》，陕西师范大学《中学物理教学参考》，2001年第9期；
2.许亮：《巧用雪碧瓶做物理实验》，陕西师范大学《中学物理教学参考》，2001年第6期。
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