2019-12-14利用玻璃瓶制作微小形变演示仪器的建议

        高中物理必修一《弹力》一课,教师需要引导学生理解弹力产生的原因,而要理解弹力的产生,就必须理解形变。其中难点在于微小形变难以观察,给学生理解带来障碍。

      课本中所列的演示实验,通过光线在两块正对的平面镜中两次反射,利用光点的移动,将肉眼不可见的微小形变“放大”,便于学生观察。将细微现象“放大”的思想在此处首次得到体现。


    课后习题中,要求学生利用家中玻璃瓶制作另外一种简易装置,用以观察玻璃瓶微小形变。


      经笔者尝试后发现,这个想象中“很简单”的小装置,制作起来并不容易。对这一教具的制作,笔者有以下建议:

1. 不可使用圆柱形玻璃瓶。圆柱形玻璃瓶截面为圆形,圆形具有拱结构,受到压力后可将力沿瓶身均分分散(如拱桥、手掌无法捏碎鸡蛋等),这一特性使得圆形物体异常坚固,使得原本就微小的形变更加微弱,不易显现出来,即使使用较大的圆柱形玻璃瓶,效果仍然不好。同理,横截面为椭圆形的玻璃瓶也不建议使用。

2. 建议使用两侧面相互平行的玻璃瓶。常见的这一类瓶身,横截面为矩形,如江小白白酒瓶。由于截面为矩形,在受到到压力时,更加容易形变,使现象更为明显。

3. 使用橡胶塞密封瓶口。由于形变本就微小,若密封不好,或瓶中有空气,都会削弱实验现象。

4. 采用较细的吸管,现象跟明显。

5.将瓶中水染色,更有利于观察液面的升降。

现象:用手捏玻璃瓶,发现习惯中页面上升,说明玻璃瓶在压力作用下发生了微笑形变(被捏扁了)。

结论:任何物体都能发生形变,只是有的形变十分微小,不容易被观察到。


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