變廢為寶初中物理實驗設(shè)計

1、初中物理廢物利用實驗 用廢棄的材料做實驗，能夠節(jié)約實驗材料，節(jié)省實驗經(jīng)費，減輕學(xué)生心理壓力，增強大膽動手的能力。下面首先介紹幾個利用廢燈泡自制的器材做的物理小實驗。取220V100W以上功率的廢燈泡的燈絲約2cm長一段。 把燈絲與兩節(jié)干電池2.5V小燈泡串聯(lián)起來，閉合電鍵燈泡發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲加熱，可見小燈泡變暗。 1.導(dǎo)體電阻隨溫度升高而增大 打碎玻璃燈泡，拆去玻璃芯外邊裸露的兩段銅線，把它擰入燈頭后，再與220V40W以下小功率的燈泡串聯(lián)，接入220V的電路中，接法如圖1所示。燈泡并不發(fā)光。用酒精燈給玻璃加熱至發(fā)黃變軟時，可見燈泡發(fā)光。2.玻璃由絕緣體變成導(dǎo)體 玻璃芯上支持燈絲的

2、兩段鋼絲可以做接線柱的線頭，接好線旋入燈頭（代替插頭）即可使用。3.用作安全電壓下使用的插頭 把燈泡插入清水中，可見燈泡的兩側(cè)在水中比較明亮，與水中的氣泡相似； 把燈泡放在蠟燭的火焰上，將上半部均勻地熏黑，待冷卻后插入水中，可見黑色兩側(cè)變成銀白色。4.光的全反射現(xiàn)象在氣體、液體的熱膨脹、熱輻射與物體表面顏色的關(guān)系及液體沸點與壓強關(guān)系等實驗中可使用廢燈泡代用燒瓶。使用之前應(yīng)先把廢燈泡的金屬螺口頭去掉。方法有3種：一是把金屬螺口頭放在酸中腐蝕掉；二是用銼刀或者鐵鋸把金屬螺口頭從中間截掉，如圖2所示；三是把金屬螺口頭下端粘接處用酒精燈加熱，使之受熱松脫趁焊錫受熱熔化時把焊在螺口上的兩根銅絲拉脫，再把

3、封口玻璃管掰掉。5.做代用燒瓶在加工操作過程中，必須用毛巾把燈泡包住，以免燈泡破碎，玻璃渣刺傷手指。這樣制得的瓶口呈圓形、較結(jié)實。再把兩段銅絲緊靠玻璃芯處折斷。要注水時，用螺絲刀把玻璃芯在小眼處（通氣孔處）沖斷。圖3是氣體受熱膨脹的裝置圖，圖4是熱輻射與物體表面顏色關(guān)系的實驗裝置圖。6.代替圓底燒瓶使用 將廢燈泡的頸部用棉線繞上五圈，滴上適量汽油或酒精，用手橫握再用火柴點燃，慢慢轉(zhuǎn)動其受熱均勻，待火焰熄滅時，立即豎起插入冷水中，廢燈泡就可以從繞線處斷裂，這樣就可以把玻璃芯和燈絲等取出，作為圓底燒瓶使用。7.凹面鏡和凸面鏡的成像實驗 用上述類似于制圓底燒瓶的方法，使燈泡在直徑最大處斷裂，制成一個

4、透明的玻璃半球。用墨汁在半球里側(cè)半邊涂成直徑4cm的一個圓，作為凸鏡。再在半球另半邊外側(cè)也涂成一個約4cm的一個圓，作為凹鏡。如圖5所示（墨汁干時裂成網(wǎng)狀后不便觀察，可以多涂幾次或未干時觀察）。使光從斜上方照射在人的臉部，把凸面鏡或凹面鏡放在斜下方，就可以看到在凹鏡上成倒立縮小的像，凸鏡上成正立縮小的像。用上述裝置還可以驗證口徑相同的平面鏡和凸面鏡在離鏡同樣距離時，從凸面鏡觀察到的范圍要比平面鏡大。8.光的色散實驗 如上所述將廢玻璃燈泡截成球面鏡的剩余部分倒放，盛上清水。讓光從上方斜射到水面上，就可以從斜下方看到彩色光帶。9.制做顯微鏡鏡頭 將廢燈泡玻璃芯加熱拉成絲，再加工成帶柄的小玻璃珠，可

5、用作單顯微鏡鏡頭。這種顯微鏡頭制作容易，透明度好。直徑2mm的玻璃珠，其放大倍數(shù)約為160倍。10.制作凸透鏡和凹透鏡制作凸透鏡方法有4種：一、把當(dāng)作圓底燒瓶用的廢燈泡注滿水，就是一個凹透鏡，但焦距很短；二、把燈泡沿對稱軸平面相對的兩面留出直徑約34cm的圓，其余全部涂上黑色，然后注入清水即成一個雙凸面鏡組，焦距稍長些；三、把用作球面鏡的玻璃半球注入清水，放在支架上，焦距較長；四是把兩個球面曲率大小不同的燈泡疊加。如圖6所示。取得合適的圓玻璃片的方法是把球狀玻璃燈泡放在水中，用剪刀剪出需要的大小。制作凹面鏡方法有3種，如圖7所示：一、取平板玻璃一塊，在上面滴上清水，把燈泡取下的半球壓在上面，即

6、成口徑約)2cm的凹面鏡二、兩塊球面玻璃凸面相對，相接觸處抹上清水即可；三、把兩個曲率大小不同的球面疊加。 2.廢注射器在物理新課程學(xué)習(xí)中的妙用 廢注射器取材容易，可以人手一支開展實驗。這既能夠很好體現(xiàn)從生活走向物理的新課標(biāo)理念，又有利于學(xué)生動手實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，使物理知識變得直觀、具體、形象、生動；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造意識、提高創(chuàng)造思維能力和物理學(xué)習(xí)興趣。這里舉出幾個它在物理教學(xué)中巧妙利用的例子。1驗證大氣壓的存在（1）去掉針頭左手拿好針管，右手向后拉動活塞至針管末端，感覺施力的大小，松開右手可觀察到活塞靜止不動。接著左手執(zhí)好針管，大拇指堵嚴(yán)管口，右手向后拉動活塞，可感覺到比前次用力大了許多；左手不動

7、，松開右手，可觀察到活塞自動返回。（2）將去掉針頭的針管口沒入水中，向后拉動活塞可觀察到水慢慢流入針管內(nèi)。當(dāng)水進(jìn)入針管三分之二左右時，取出針管讓管口朝下，可觀察到水不會從針管口流出；向上拉動活塞直至活塞從針管中拔出，這時觀察到水從針管內(nèi)流了出來。2粗測大氣壓的值將活塞推到針管的底端，密封管口，倒置針管然后在活塞上掛125L的塑料空瓶。向瓶中緩慢注水直到活塞開始下滑，用彈簧測力計測出此時瓶和水總重力，量出針管的長度，然后利用針管上的刻度（即體積值）利用公式算出活塞的面積，再根據(jù)壓強公式便可求出大氣壓強的值。3演示壓縮體積使氣體液化 向注射器內(nèi)吸入少量乙醚，用橡膠塞將針口封閉，向外拉動活塞便可看到

8、針管內(nèi)的乙醚“不見了”；然后用力向內(nèi)推動活塞便可看到乙醚又“出現(xiàn)了”。用針管吸入80以上的熱水至針管的四分之一左右，觀察到水并不沸騰；接著用手堵嚴(yán)管口，向后拉動活塞時可觀察到管內(nèi)的水產(chǎn)生大量氣泡，劇烈沸騰起來；向前慢慢推動活塞時可發(fā)現(xiàn)沸騰減慢直到停止。4驗證水的沸點隨氣壓變化而變化去掉注射器頂端，將其針管開口端用力推壓在手掌上，然后向上提起活塞，可看到針管內(nèi)皮膚向上凸起，由此可以證明人體內(nèi)存在氣壓。5證明人體內(nèi)存在氣壓選取一大一小兩個注射器，先給一個注射器中吸取一定量的水，然后去掉針頭，用橡膠管將兩注射器相連就成了簡易的液壓機。（用兩只手同時向下壓活塞便可以感受到大活塞上的壓力明顯大于小活塞。

9、）6演示液壓機原理將上例中的“液壓機”的活塞抽掉，就形成了連通器。向一個針管中注水便可以觀察到兩針管中的水面是相平的。7演示連通器原理用一只針管（或一個塑料瓶）制作一個潛水艇模型，然后用橡膠管與另一只針管相連，向后拉動活塞便可看到向后拉動活塞時，“潛水艇”下沉，向前推動活塞時“潛水艇”上浮。 8演示潛水艇原理由于針管上標(biāo)有較精確的刻度因而可以代替量筒與其它工具結(jié)合來測定液體或固體的體積與密度。9代替量筒由以上實驗可以看出，利用廢針管進(jìn)行實驗簡單、直觀，可操作性很強，實驗現(xiàn)象明顯，效果顯著。但是在進(jìn)行實驗時應(yīng)該注意以下的幾個問題： 1使用時一定要注意消毒，妥善處理好針頭和針管的安全和衛(wèi)生。2實驗

10、不能只停留在表面現(xiàn)象一定要仔細(xì)分析其中的物理道理。3.用空粉筆盒自制成全反射演示器演示光的反射定律本實驗可用空粉筆盒作為學(xué)生分組實驗的器材，具體辦法是：先照圖48（a）那樣，剪去粉筆盒的蓋子和兩個側(cè)面，保留底面和另外兩個側(cè)面。再將側(cè)面2沿底線剪開，使它可以繞跟側(cè)面1相鄰的棱邊轉(zhuǎn)動圖48（b）；為了防止棱被撕開，可在里面貼一條醫(yī)用膠布。再在側(cè)面的外表面以棱為對稱軸畫上角的標(biāo)度，可以以5或10為一格圖48（C）。為了便于操作，可以將側(cè)面1的直角邊裁成以O(shè)為圓心的圓弧圖48（d）。反射面可用普通平面鏡的邊角料，截成小長方塊，尺寸可大可小，例如31厘米2。小平面鏡的背面可貼上稍皺的香煙鋁箔紙，以用來做

11、漫反射實驗。平面鏡兩端用醫(yī)用膠布包牢，正中留一條不寬的縫（圖49）。光源可用袖珍電筒（如鋼筆電筒）。這種電筒多用聚光燈泡，發(fā)出的光束較為集中，為了使光線清晰，可用膠布遮擋燈口，使光束成平扁形。實驗時，使屏的兩個半面在同一平面內(nèi)，把小平面鏡的中縫正對光屏的棱，平放在桌上（圖410）。此時棱就作為入射點的法線。將小電筒的玻璃面靠近面1的圓弧邊，并使小電筒玻璃面上留的狹縫跟圓弧邊垂直。在學(xué)生自己做這個實驗時，按亮電筒，不用暗室也能看到一束入射光和一束反射光。(1)在硬幣上抹點蠟或抹一點肥皂；(2)先將硬幣放在吸水紙上，再把紙平放到水面上，然后戳掉薄紙；(3)做一個小鐵圈，把硬幣托放在上面，然后放入水

12、中，小心翼翼地移去鐵圈。4.在力學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)中用硬幣可以做以下實驗：1水的表面張力11吸引取一只臉盆，盛滿清水。用手指拿著一枚硬幣(壹角、伍分或貳分幣都行)，水平地輕輕放入水面，使硬幣浮在水面上(硬幣應(yīng)是干燥的，水是平靜的，動作輕輕的)。如有困難，可用以下方法之一：用同樣方法再放人兩枚硬幣。然后用手指輕輕撥動，或者用嘴輕輕吹氣，使硬幣逐漸靠攏。隨著它們不斷地靠近，可以觀察到：當(dāng)硬幣間距小于1厘米時，不用施加任何外力，它們會自動相互靠攏，最后緊挨在一起，如圖1a所示。如果用手輕輕撥動其中一枚，另一枚也跟隨移動。似乎它們間存在某種相互吸引的力。原因： 分值硬幣是用鋁鎳合金鑄成的，其密度約為水密

13、度的2.7倍，它們浮于水面不下沉是憑借水的表面張力。盡管它們沒有下沉，但畢竟將水面壓下去了，在硬幣周圍形成一個局部凹陷區(qū)。后放的硬幣在水的表面張力作用下迫使它們向低凹處移動，這就是它們相互吸引的奧秘。用同樣方法還可使更多硬幣同時浮于水面，它們聚在一起，形成十分有趣的圖案。12分離水面上漂浮著三枚貳分硬幣互相連在一起呈三角形，如圖1所示。將一根外徑為5毫米的細(xì)玻璃的一端沾上一些水，然后將玻璃棒上沾水的一端放到三枚硬幣中央的水面上。當(dāng)玻璃棒上的水和三枚硬幣中央的水面一接觸，由于水和水之間存在著內(nèi)聚力，在玻璃棒上水的內(nèi)聚力的作用下，使三枚硬幣中央的水面升高，這樣三枚硬幣在水的表面張力的作用下，向四周

14、低處移動，他們就互相分離了。圖1b是三枚硬幣分離的俯視圖。2.靜電斥力我們已經(jīng)知道，使兩枚干凈硬幣漂浮在水面上，當(dāng)它們靠近到一定距離時，會相互吸引到一起，無論怎樣用嘴吹，都不能使緊挨著的硬幣分離。可用靜電分離這兩枚硬幣。為防止靜電干擾，盛水的盆不要用金屬盆。取一有機玻璃棒(直徑約68毫米)，將它裹在絲綢內(nèi)用力摩擦數(shù)次，則玻璃棒上帶有大量正電荷。然后將該棒置于這兩枚緊挨著的硬幣上方，盡量靠近但不能接觸硬幣，也不能使棒沾上水，這時可觀察到：隨著棒的靠近，兩枚硬幣會自動分離，如圖2所示。實驗原理是這樣的：在硬幣的重力及水的表面張力的共同作用下，水面像一層橡皮膜似地呈凹形，硬幣便向低洼處移動，而緊靠在

15、一起。當(dāng)帶電棒接近兩硬幣交界處上方時，由于靜電感應(yīng)，使硬幣及水面都感應(yīng)大量電荷，其極性與棒上電荷極性相反，硬幣間出現(xiàn)一對斥力，使硬幣相互推離。另外，水面帶電也能減小表面張力。由于硬幣外側(cè)遠(yuǎn)離帶電棒，使外側(cè)水的表面張力大于硬幣接近處水的表面張力。而這個張力差的方向也正是使硬幣趨于分離的方向。實驗成功的關(guān)鍵在于：環(huán)境干燥；有機玻璃棒不能太粗且?guī)献銐虻碾姾伞?.感應(yīng)電動機將幾枚伍分硬幣浮于盛有清水的大瓷碗的水面上，并使硬幣靜止于水面中央。將強磁鐵的一極緊挨硬幣上表面。當(dāng)磁鋼沿硬幣表面繞其豎直軸旋轉(zhuǎn)時，可觀察到這樣一個現(xiàn)象：非鐵磁性物質(zhì)的硬幣竟然跟著磁鋼繞其鉛垂軸旋轉(zhuǎn)。一旦磁鋼停止旋轉(zhuǎn)，這幾枚硬幣也

16、立即隨之停止轉(zhuǎn)動，如圖3所示。由于磁鋼在旋轉(zhuǎn)時，在水面附近的空間形成一個旋轉(zhuǎn)磁場，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，硬幣在旋轉(zhuǎn)磁場中切割了磁感線，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。但畢竟受到水的阻尼等硬幣旋轉(zhuǎn)的角速度始終小于磁鋼旋轉(zhuǎn)的角速度。 浮于水面的硬幣怎么會自動旋轉(zhuǎn)起來呢?4.磁化現(xiàn)象可用1O2O枚一元硬幣傲磁化實驗(1元硬幣是用銅鎳合金制成的，是典型的軟磁材料)。實驗方法豐富多彩，實驗結(jié)果讓人驚嘆：磁鐵能吸引1O多枚疊放成圓柱形的硬幣(豎直、水平均可以)；也可吸引57枚立放的硬幣(兩圓相切)，這時輕輕撥動最下面的硬幣，它還可以在空中自由旋轉(zhuǎn)；在磁鐵上面可立35枚硬幣f還可以用硬幣搭“積木”橋、硬幣在平放的條形磁鐵

17、上滾動、把疊放成圓柱形的硬幣橫放在桌面上，將磁鐵豎直慢慢靠近這疊硬幣時，硬幣會自動一枚接一枚的向兩側(cè)倒下 (圖4)5.磁屏蔽如圖5所示，將磁鋼A用夾子固定在鐵支架上，取一枚硬幣B和一根錦綸細(xì)線，用粘膠將細(xì)線一端固定在硬幣B的表面上，而將細(xì)線的另一端固定在鐵架臺的底座上，將B提起來豎直方向靠近磁鋼下端約為1厘米左右，此時硬幣竟奇跡般地懸浮在空中而不掉下?，F(xiàn)取一塊2毫米厚的薄軟鐵皮C插入磁鋼A和硬幣B之間的空間，結(jié)果硬幣落在桌面上。這是由于軟鐵皮具有良好的導(dǎo)磁作用，所以從磁鋼發(fā)出的磁感線大部分集中到軟鐵C上，而只有少量的磁感線穿過軟鐵皮C，因此在鐵皮C下面的磁感應(yīng)強度就大為減小，鐵皮C在此起了磁屏

18、蔽作用。取一枚硬幣放在桌上，硬幣上疊放一只空玻璃燒杯，可以明顯看到杯底的硬幣，如圖6所示。然后往燒杯內(nèi)注入清水，當(dāng)從燒杯四側(cè)用目光尋找位于杯底的那枚硬幣，卻怎么也不到了。硬幣哪兒去了呢？6.光的全反射其實硬幣并沒有消失，只是光的全反射玩弄的把戲。來自硬幣的光線從光密媒介水，射入光疏媒介空氣的分界面時，由于入射角大于或等于臨界角，因此，這部分光線被分界面全部反射掉了。3.將三個易拉罐裝入質(zhì)量不同的沙，用天平分別測出其質(zhì)量，用彈簧測力計測出罐和沙所受的重力，用來研究物體的質(zhì)量與所受重力的關(guān)系。5.用易拉罐巧做物理實驗1.在易拉罐中分別裝入不同體積的水，依次用金屬棒敲擊聽聲，可用來研究音調(diào)的高低與空

19、氣柱長短有沒有關(guān)系。2.將兩個易拉罐用棉線相連做成一個“土電話”，用來說明固體可以傳聲。4.將易拉罐放在傾斜的木板表面，使其從同一位置由靜止分別滑下和滾下，觀察兩種情況下運動的快慢。比較相同情況下滑動摩擦和滾動摩擦的大小。5.用鐵釘在易拉罐不同的高度上扎眼，裝水后比較其噴射的距離。研究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系。6.將空易拉罐口向下在酒精燈火焰上方烤一烤，罐冷卻后能聽到聲音且看到罐變癟了。用來說明大氣壓強的存在。7.將空易拉罐放在盛有水的盆中浮在水面，而將其卷成一團下沉。說明將密度大于水的材料做成空心物體可以浮在水面上。8.用白紙和黑紙包住兩個裝滿水的易拉罐，在太陽下曬相同時間，看誰的溫度升高得

20、多。研究相同條件下的白色物體和黑色物體的吸熱能力是否相同。9.用導(dǎo)線及導(dǎo)線夾將電源、開關(guān)、燈泡和易拉罐組成串聯(lián)電路，閉合開關(guān)，看燈泡是否發(fā)光。研究易拉罐的材料是導(dǎo)體還是絕緣體。 謝謝大家！2粗測大氣壓的值將活塞推到針管的底端，密封管口，倒置針管然后在活塞上掛125L的塑料空瓶。向瓶中緩慢注水直到活塞開始下滑，用彈簧測力計測出此時瓶和水總重力，量出針管的長度，然后利用針管上的刻度（即體積值）利用公式算出活塞的面積，再根據(jù)壓強公式便可求出大氣壓強的值。選取一大一小兩個注射器，先給一個注射器中吸取一定量的水，然后去掉針頭，用橡膠管將兩注射器相連就成了簡易的液壓機。（用兩只手同時向下壓活塞便可以感受到

21、大活塞上的壓力明顯大于小活塞。）6演示液壓機原理光源可用袖珍電筒（如鋼筆電筒）。這種電筒多用聚光燈泡，發(fā)出的光束較為集中，為了使光線清晰，可用膠布遮擋燈口，使光束成平扁形。實驗時，使屏的兩個半面在同一平面內(nèi)，把小平面鏡的中縫正對光屏的棱，平放在桌上（圖410）。此時棱就作為入射點的法線。將小電筒的玻璃面靠近面1的圓弧邊，并使小電筒玻璃面上留的狹縫跟圓弧邊垂直。在學(xué)生自己做這個實驗時，按亮電筒，不用暗室也能看到一束入射光和一束反射光。用同樣方法再放人兩枚硬幣。然后用手指輕輕撥動，或者用嘴輕輕吹氣，使硬幣逐漸靠攏。隨著它們不斷地靠近，可以觀察到：當(dāng)硬幣間距小于1厘米時，不用施加任何外力，它們會自動相互靠攏，最后緊挨在一起，如圖1a所示。如果用手輕輕撥動其中一枚，另一枚也跟隨移動。似乎它們間存在某種相互吸引的力。原因： 分值硬幣是用鋁鎳合金鑄成的，其密度約為水密度的2.7倍，它們浮于水面不下沉是憑借水的表面張力