我們經(jīng)??吹剑何枧_(tái)上一些絢麗多彩、四處飄閃的肥皂泡;一群孩子陶醉在吹肥皂泡、追趕肥皂泡的情景畫面中……。也正是因?yàn)榉试砼菥哂蓄伾r艷多變、輕盈易動(dòng)等特點(diǎn),深受喜愛(ài)。 如果在高中物理課堂中應(yīng)用肥皂泡做實(shí)驗(yàn),學(xué)生的興趣更濃。 本人在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)用肥皂泡做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn),效果很好,現(xiàn)與同行們交流如下。
1 做表面張力實(shí)驗(yàn)
過(guò)程:用細(xì)金屬絲制成一圓環(huán),系一略大于圓環(huán)直徑的細(xì)線,將圓環(huán)放入肥皂水中,立即拿出來(lái)。 金屬環(huán)上形成肥皂膜,細(xì)線此時(shí)呈自然的彎曲狀態(tài),將肥皂膜分成兩部分。用小刀將細(xì)線一側(cè)的肥皂膜劃破,觀察。
現(xiàn)象:原先松弛的細(xì)線繃緊了,且向有肥皂膜的一側(cè)彎曲。
原理:物質(zhì)的分子間存在引力,液體表面存在張力。
2 做光的干涉實(shí)驗(yàn)
過(guò)程:用細(xì)金屬絲制成一圓圖 1環(huán) ,將圓環(huán)放入肥皂水中,立即拿出來(lái)。 金屬環(huán)上形成肥皂膜,使肥皂膜處于豎直平面內(nèi),肥皂膜在重力作用下形成上薄下厚的鍥形膜,放在太陽(yáng)光下觀察或在撒有食鹽的酒精燈焰旁觀察。
現(xiàn)象:看到彩色條紋或明暗相間的條紋。
原理:薄膜里外兩表面的反射光相遇,出現(xiàn)光的薄膜干涉現(xiàn)象。
3 做聲波實(shí)驗(yàn)
過(guò)程:如圖 2 所示,用一細(xì)塑料管,一端套上一打氣囊,將塑料管放入肥皂水中,立即拿出來(lái)。然后把塑料管固定在鐵架臺(tái)上,讓音叉垂直與塑料管放置,且與塑料管開口處平齊,輕捏打氣囊,看到肥皂泡噴出穩(wěn)定在塑料管管口,用小錘敲擊音叉,觀察。然后將鐵架臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°(從上往下看),輕捏打氣囊,再次用小錘敲擊音叉,對(duì)比觀察現(xiàn)象:先看到肥皂泡前后振動(dòng),旋轉(zhuǎn)鐵架臺(tái)后,無(wú)明顯變化。
原理:聲音是機(jī)械波,而且是縱波。
4 做靜電力實(shí)驗(yàn)
過(guò)程:如圖 3 所示,用一細(xì)塑料管,一端套上一打氣囊,將塑料管浸入肥皂水中,立即拿出來(lái)。把塑料管固定在鐵架臺(tái)上,把表面覆蓋了金屬箔片的乒乓球拍水平放置在塑料管管口正下方(有金屬箔片的一面朝上)。然后分別將塑料管管口和金屬箔片接到起電機(jī)的同一極上(如“+”極),一邊輕捏打氣囊,看到肥皂泡噴出后逐漸膨脹增大,一邊不停搖動(dòng)起電機(jī)并進(jìn)行觀察。
如圖4,改變球拍的放置平面,讓它處于豎直平面內(nèi),有金屬箔片的一面正對(duì)塑料管管口。然后分別將塑料管管口和金屬箔片接到起電機(jī)的不同的兩極上,一邊不停搖動(dòng)起電機(jī),一邊不停捏動(dòng)打氣囊,看到肥皂泡不停噴出,觀察。
現(xiàn)象:先看到肥皂泡被托起,并在空中蔓延,肥皂泡將隨球拍的升降而浮沉。將球拍的放置在豎直平面后,看到肥皂泡落下并沿曲線趨向帶異種電的球拍運(yùn)動(dòng)。
原理:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
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