能走进课堂的初中物理趣味实验(三)
(2017-04-28 17:19:55)
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实验33 瓶子赛跑
思考:装有砂子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下
来,谁先到达终点?
实验准备:同等大小、重量相等的瓶子两个,砂子,水,长方形木板两块,两本厚书,烧杯2个,天平一台
实验过程
1.用长方形木板和两本书达成一个斜坡;
2.将水倒入一个瓶子中,将砂子倒入瓶子中(水和砂子重量相等);
3.把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动。
实验中看到了什么: 装水的瓶子比装砂子的瓶子提前到达终点。 实验中的科学:砂子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且砂子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造:将瓶子里的物质换一换,再让它们比赛吧!
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实验34 烧不坏的手绢
实验准备:手绢1块,大号镊子1把,酒精和水适量,杯子1个,火柴1盒。
实验步骤
(1)把一块普通的手绢浸在一个有透明液体(酒精和水以2:1比例混合)的杯子里,用镊子按几下,让手绢全部浸湿;
(2)用大号镊子夹住手绢的一个角,把它从杯子里夹出来,然后用火柴把手绢点燃,只见烈焰腾腾,好像手绢立刻就要被烧成灰烬。等到火焰逐渐小了以后,迅速抖动手绢,使火焰熄灭。
实验中发生了什么: 你会惊奇地发现,手绢仍然完好无损。
实验中的科学:酒精与水混合,其燃点会降低。杯子里的液体是两份酒精和一份水混合而成的。浓度100%乙醇的燃点为75摄氏度,与水混合浓度越低,燃点越低,燃烧时的烈焰是酒精在燃烧。酒精燃烧时发出的热量被水吸收了,使得温度不能达到手绢的燃点,所以手绢是不会被烧坏的。
为了说明上面道理,我们还可以做下面的实验。找一根比较粗的铜棒或者直径10厘米左右的实心铜球,用手绢把铜棒紧紧地包起来,然后再把裹紧铜棒的手绢放在酒精灯上烧,边烧边慢慢地移动裹紧铜棒的手绢,不要让火焰老是集中烧在一个地方。一会儿,把手绢打开,你会发现手绢并没有被烧坏。这是因为手绢是紧贴着铜棒的,在火焰上加热时,受到的热迅速传递给了铜棒。铜传热的本领很大,要使铜棒的温度升高到手绢的燃点,需要较长的时间,所以手绢没有被烧着。(注意:加
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热的时间不要过长,否则,铜棒温度会过高,手绢会被烧着的。)
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实验35 冷水也能沸腾
实验准备: 烧瓶(200ml),酒精灯,三角架,石棉网,烧瓶夹,单孔橡皮塞,橡胶导管,止水夹等。
物理学告诉我们:不同的液体沸点不同,同一液体在不同的气压下,沸点也不同。日常生活中,同学们都认为水只有加热至100℃才会沸腾,而不知在高山上水沸腾时温度只有80℃左右,甚至更低。为证实之,我们共同做下面实验。
方案一:给热水瓶浇凉水,使之重新沸腾
实验过程
(1)给烧瓶中加入适量的水,然后用酒精灯加热至沸腾;
(2)停止加热,可看到水不再沸腾,用止水夹夹好橡皮导管,用烧瓶夹把烧瓶夹好并拿下来倒置,用冷水浇烧瓶底部。
实验中发生了什么:烧瓶中的水又重新沸腾了。
实验中的科学:用冷水浇烧瓶底部,使烧瓶中的空气温度降低,气压降低,从而使水的沸点降低,所以烧瓶中水又重新沸腾了。
方案二:抽出气体,降低气压,使凉水沸腾
实验准备:烧瓶(200ml),烧瓶夹,单孔橡皮塞,橡胶导管,抽气机等。
实验过程
(1)给烧瓶中加入适量的水,然后用酒精灯加热至沸腾;
(2)停止加热,可看到水不再沸腾,用橡皮导管连接抽气机,抽去
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烧瓶中的空气。
实验中发生了什么:烧瓶中的水又重新沸腾了。
实验中的科学:用抽气机抽气,使烧瓶中的空气减少,气压降低,从而使水的沸点降低,所以烧瓶中水又重新沸腾了。
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实验36 可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的? 实验准备:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
实验操作:
1.在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2.拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3.然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4.把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
实验中的科学:
1.棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2.棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3.水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造: 试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
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实验37 分合的水流
思考:多股的水流用手一抹,竟变成一股水流这是为什么呢? 实验准备:铁罐盒一个、锥子、水
实验操作:
1.在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔(小孔间隔只在5毫米左右)。
2.将罐内盛满水,水是分成5股从5个小孔中流出的。
3.用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。
4.手拿开后,5股水就会合成一股。
5.如果你用手再擦一下罐上的小孔,水就又会重新变成5股。 实验中的科学: 物质由分子组成,分子间存在相互作用的引力和斥力。物理学中,把水面分子间的吸引力叫做水的表面张力。这个实验就是水的表面张力使水流进行分、合。
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实验38 漂浮的针
思考:针为什么会浮在水面上?
实验准备:一碗水、针、镊子、液体清洁剂
实验操作:
1.在杯子里倒一杯清水;
2.用镊子,小心地把一根针放到水的表面,针将会浮在水面上,并没有沉入水下;
3.向水里滴一滴清洁剂,针就沉下去了。
实验中的科学:
1.是水的表面张力支撑住了针,使之不会沉下。表面张力使水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力,它可以托住原本应该沉下的物体。
2.由于清洁剂降低了表面张力,针就浮不住了。
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实验39 神奇的牙签
思考:放在水里的牙签,会随着放在水里的方糖游动,还是随着放在水里的肥皂游动?
实验准备:牙签、一盆清水、肥皂、方糖
实验操作:
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
实验中的科学: 当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。但是,当你把肥皂投入水盆中时,肥皂周围水的表面张力增强,而且逐渐向外扩张,所以会把牙签向外推去。
创造:请你试一试,如果将糖和肥皂换成其它物质,牙签会向哪个方向游去。
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实验40 自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的 ?
实验准备:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
实验操作:
1.用一块玻璃板,放在水里浸一下 ;
2.玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米) ;
3.拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4.用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。 实验中的科学: 当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要
往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
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实验41 纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
实验准备:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
实验操作:
1.取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2.另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3.将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4.点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
实验中的科学:
1.蜡烛燃烧的时候,由于周围空气对流,火焰尖端呈朝上的方向。
2.空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造: 你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
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实验42 飞行的塑料袋
思考:在没有风吹的情况下,塑料袋为什么会在天上飞行?
实验准备:塑料袋(轻便的)、吹风机1个
实验操作:
1. 打开塑料袋,倒置。将吹风机伸入塑料袋,并打开热风开关。
2. 几秒钟后,关闭吹风机并拿开。
3. 松开手,塑料袋会飘起来。
实验中的科学:
1. 热气轻,向上升,使塑料袋也向上升。
2. 热能使物体飞起来,因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。
创造: 你能试着制作一个简易的热气球吗?
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实验43 云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
实验准备:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
实验操作:
1. 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2. 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3. 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4. 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5. 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6. 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7. 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
实验中的科学:
1.往瓶子中吹气,增加压力。
2.松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3.瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
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实验44 烧不断的棉线
思考:为什么棉线烧不断?
实验准备:棉线一根、清水一杯、食盐、筷子、火柴
实验操作:
1.在一杯清水中不断加入食盐,并用筷子不停地搅拌,直到食盐不再溶解为止。
2.将一根棉线放入配制好的浓盐水里浸泡一下,拿出来放在桌上晾干。
3.将晾干后的棉线用手提起,点燃一根火柴去烧棉线。
4.棉线从下端一直燃烧到上端,但烧过后的线灰仍象一根线一样没有被烧断。
实验中的科学:盐是不能燃烧的,浸过浓盐水的棉线在燃烧时,里面的棉线已被烧尽了,可是包在棉线外面的一层盐壳却保留了下来。所以,我们看到的是烧不断的棉线。
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实验45 糖的燃烧
思考:同学们,糖可以燃烧吗? 什么条件下糖才可以燃烧? 实验准备:糖1—2块、火柴1盒、烟灰少许、盘子1个
实验操作:
1. 将方糖放在盘子上,用火柴点燃,观察糖是否燃烧 ;
2. 在糖上放烟灰少许用火柴点燃,观察糖是否燃烧 。
实验中的科学:
1. 糖直接遇到火,是不容易燃烧的。
2. 糖上放少许烟灰,利用烟灰燃烧温度较高,达到燃点,糖就可以燃烧起来。
创造:知道用什么方法使燃烧的火苗熄灭?试着制造个灭火器。
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实验46 变色的碘
思考:碘酒的颜色遇到燃烧的火柴时,会有变化吗?
实验准备:带盖的玻璃瓶1个、碘酒1瓶、火柴1盒、水少许 实验操作:
1. 玻璃瓶中倒入30毫升左右的水。
2. 在水中加入二、三滴的碘酒,观察颜色。
3. 同时使用2—3根火柴,点燃后立即放入瓶中燃烧,并用瓶盖盖住瓶口。
4. 摇晃瓶子,观察颜色的变化。
实验中的科学:
1. 碘酒的颜色是棕色的。
2.火柴的烟雾可以使碘变成无色的碘离子,所以瓶子中的碘酒溶液会变成无色透明的水溶液。
创造:火柴中含有一些易燃物质,当你点燃火柴时,除了火光,是否闻到异味呢?会带来什么样的污染呢?
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实验47 神奇墨水
思考:空无一字的白纸,只要用火烤一下,字形图案就会显现出来,你会制作这种隐形墨水吗?
实验准备:毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张
实验操作:
1. 用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图 ;
2. 晾干后,看字形、图案如何 ;
3. 用打火机稍稍烤一烤,观察有什么变化 ?
实验中的科学:
1. 纸变干后,字形、图案会消失。
2. 火烤之后,字形、图案会因糖分脱水,而呈现浅褐色。 创造:试一试除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水。
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实验48 烛火熄灭了
思考:蜡烛除了用口吹熄外,还可以用什么其他的方法呢?
实验准备:蜡烛1支、小苏打若干、食用醋少许、火柴1盒、碗1个
实验操作:
1. 将点燃的蜡烛在碗的中央滴上几滴蜡油,将蜡烛固定在碗中;
2. 将苏打粉放在蜡烛的四周,倒一些食用醋于碗中;
3. 蜡烛熄灭了。
实验中的科学:
1.食用醋加上小苏打时,会产生二氧化碳气体。
2.产生二氧化碳气体后,烛火会熄灭。
创造: 想一想,烛火熄灭要有什么条件?你知道还有哪几种是熄灭蜡烛的方法吗?
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实验49 空中点烛
思考:火柴在蜡烛的上空点燃,蜡烛为什么会燃烧呢?
实验准备:蜡烛、火柴
实验操作:
1.点燃一支蜡烛 ;
2.燃烧一会儿的蜡烛顶端烧成了杯状,将点燃的蜡烛吹灭 ;
3.吹灭后的蜡烛冒出了青烟 ;
4.用火柴点燃刚刚熄灭的蜡烛冒出的青烟时,蜡烛会立刻复燃 。 实验中的科学:点着蜡烛后,可看到蜡烛顶端的蜡慢慢熔化,顶端明显地烧成了杯状,在“杯”中盛着熔成液状的烛油。然后,烛油沿着烛芯爬升上去,在烛芯上端达到燃点而烧起来,在燃烧产生的热量的作用下,烛油会汽化成“青烟”。显然,“青烟”就是蜡的气体状态。
创造:你知道水的气体状态是什么?你能用什么办法制造水蒸气?
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实验50 食盐黏结剂
小石头拿爸爸的钓鱼竿玩耍时,被妈妈训了一顿,他撅起了嘴。这时,哥哥安慰小石头说:没有钓鱼竿也能钓冰。于是,小石头的气,顿时烟消云散。
“能钓冰?怎么钓啊?”怎么做呢?
实验准备:线、食盐或氯化钙(作干燥剂)、杯、冰块(最好是长方体) 实验操作:
1. 杯里装冰块,然后将线的一端搭在冰块上;
2.在搭着线的冰块上撒一些食盐(或氯化钙),尽量把少量的食盐撒在搭线的冰块上;
3.等10-20秒后小心地提起线,冰块就会随线被提上来。 实验中的科学:
因为将食盐放在冰上时,会使冰的熔点降低,冰在低于0℃的温度下也能被融化,所以,把食盐撒在冰块上时,结冰点就会更低,在0℃下结冰的冰块便开始融化。
也就是说,撒有食盐的部分,冰被融化,变成小水窝,将线埋于其中。但是,随着冰块的融化,盐的咸度逐渐下降,使水的结冰点重新被提高而结冰。于是线就被冻到冰块里面了。
这个原理被利用于我们生活中的还有哪些呢?
冬天的大雪使路面结冰时,被用来做融化雪的物质(除雪剂)的,正是盐或氯化钙。因为氯化钙比盐更有效,所以在一些国家主要使用氯化钙。而平均气温稍高的日本,用廉价的盐来除雪。
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