秋风送爽,丹桂飘香。
国际班同学们除了在校园里努力学习,
周末宅着在家的同学们会干些啥呢?
他(她)们利用了手边的材料:
三根棉签、酒精灯、免洗洗手液开启了小实验,
原来简易趣味化的物理实验还可以这样做?
“物理定律不能靠“思维”来活动,还应效力于观察和实验。”
——普朗克
物理是一门以实验为基础的学科,其中的规律和结论都是在观察和实验的基础上归纳总结出来的。通过物理实验,可以激发同学们的学习兴趣,培养科学素养和动手实践的能力。
在高一国际班的物理课堂上,熊老师给同学们布置了一个周末居家动手实践的实验。同学们需自由搭档成一个4-5人小组,选择一个物理现象,并查询资料弄清实验现象,再自制实验器材,重现或超越所选物理现象并录制实验的过程。熊老师希望同学们通过生活中的物理实验,更直观地感受到物理学的实用性和亲切感。快跟随其中三个小组居家实验的脚步,一起来看看探索物理的奇妙世界吧~
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三只棉签小组由高嘉艺、胡龄兮、黄文馨雅、张清梓组成,她们的实验研究三只棉签如何支撑起一瓶水的重量。她们将一根线系在装满水的瓶子上,再将其挂在木棍上,再取出两根木棍,一根从绳子内部撑起,另一根将上下两根火柴进行连接固定,不靠外力支持的棉签,共同构成三角形的稳固力量承受了水的重量。
三角形的稳定性具有很强的抗压特点,很多建筑也运用了这一原理比如埃及金字塔、埃菲尔铁塔等。三个角三条边固定的原理,三个角必然确定,合力为零,因此不会改变三角形的形状。原来小小的棉签,也有大大的力量!
实验报告
三角形的稳定性在生活中的应用也是无处不在,例如衣架、三脚架、起重机、自行车架等等,都是为了在承受更大的重量时不易变形。
Apple小组由廖紫妤、丁胤兮、卢雨竹、张紫宁组成。当持续加热水达到一定的温度后,水的温温度不再升高,证明水达到了沸点,沸腾则是剧烈蒸发的过程,看到全部液体剧烈蒸发,所以水沸腾时会产生气泡。当小队加热白开水时,水的内部会蒸发产生气泡,气泡内部将产生向外的压力。当气泡内部的压力大于外部大气压的大小时,液体才会出现沸腾的现象。小队探究沸点的温度也会被外部环境所影响,压力越低,沸点越低。小队通过实验证明,在标准版的大气压下,水的沸点是100摄氏度,而在贵阳地区空气中外部的较低压力,小组得到水的沸点是96摄氏度。
(实验报告)
在我们日常生活中,高压锅能够增加外界压力,使水的沸点达到更高的温度,让食物煮得更快~
Beauties小组由陈姝睿、刘幽同、陈宛昕玥、黄乐妍组成,她们的实验将我们常用的免洗洗手液作为实验对象。小组发现将一小部分凝胶洗手液点燃后,看不到火焰。但当小组成员将一张自制的玫瑰纸巾靠近被点燃的洗手液时,纸巾被瞬间点燃。她们发现原理是在于凝胶洗手液中含有60%的酒精(化学中称作乙醇Ethanol),她们认为:酒精浓度越低,火焰的颜色就会越浅,火焰的颜色虽然难以察觉,却可瞬间将纸张引燃。
接下来小队对含有不同乙醇浓度的洗手液(10%,30%,75%,90% )进行实验,观察火焰的颜色和纸巾点燃的情况。小组发现点燃洗手液后靠近纸巾,火焰的颜色会随着乙醇浓度的增加而加深颜色,纸巾也都能够被点燃。
(小组实验报告)
这个小实验也提醒在日常生活中的我们,谨记将免洗洗手液远离火源,最好也不要放在车上或太阳直射的地方,以免洗手液会随着温度的升高带来安全隐患。
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,通过动手实验,同学们学会主动提出问题、思考问题,保持一颗求知的心,动手实践和思考是高效学习的有效途径。物理是有用的,也是有趣的,通过一些巧妙的小实验,可以帮助我们学习很多实用的物理知识。同学们,平时要善于观察生活,你会发现许多物理的美。我们相信,理论加实践终究会得到真理!
图片:张培玉、文中提及的老师同学
撰稿:张培玉
排版:张培玉
审稿:王妤
审核:李莉
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