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周日下午,小明一行去拜访课外科技活动小组辅导员王老师。寒喧之后,小明提出:“王老师,减负之后,空余时间,我们该做些什么?”
王老师笑了笑,说:“你们可以搞很多有益的科技活动。有很多实验,在家里就能做。”他找出一只透明无色的软塑料瓶,一张纸片,在纸片上画了一个边长为2厘米的正方形, 然后贴在小明喝水的玻璃杯一侧,让大家从另一边观察,并问:“你们看到什么现象啦?”
小莉:“我看到正方形变成了长方形,这是为什么呢?”大伙揣摩开了,小明说:“正方形的高没有变长,而宽变长了,说明装水的玻璃杯对正方形横向有放大作用,纵向没有。”这时他从上往下看到玻璃杯的截面是圆形,豁然开朗地说:“玻璃杯在横向好比一只凸透镜,纵向好像是平玻璃,才出现这样的情况。王老师,您说对吗?”
王老师答道:“很好,减负只是减去了不必要的重复的过重负担,为使自己能成为建设祖国的有用人才,必要的负担还是要的。要自觉地去研究观察周围的世界,善于发现问题,并有的放矢地通过实验去研究问题,在这一过程中提高自己的能力,才能使自己学到更多的知识和技能。桌上的这些物品及家中的许多生活用品,都能成为我们实验的器材。你们能用它们做一些物理实验吗?”
于是,大家忙乎开了。小明把盛在杯里的开水倒掉后,立即将茶杯口倒“扣”在自己的肩膀上,过一会儿松开手,茶杯并没有掉下来,就说:“这就是中医治病所用的'拔火罐'的原理,它包含气体热胀冷缩和大气压强的知识。”小明将厚纸片紧盖在盛满水的杯口,用手压住纸片,倒置水杯之后松开手,纸片并没有掉下来,忙说:“这也能演示大气压强的存在。”
小莉从小强的手中接过茶杯,将杯中的水倒掉一些,用手压住纸片倒置杯子以后,手稍微松了一下,让杯中的水流出少许后再压紧纸片,松开手后纸片也不掉下来,忙说:“杯中有空气,纸片也可不掉下来,我的实验说明气体体积与压强的关系及压强平衡的关系。”
小刚则不声不响点燃了煤气灶,用锅烧水,水未沸腾时,将塑料瓶开着口放入热水中烫了一会儿,立即把塑料瓶口朝下倒插入脸盆的水中,又将小冰块放在瓶底上,过一会儿就看到水在瓶内上升了。他说:“这是热胀冷缩现象。”
小强从小刚的手中接过塑料瓶,向瓶中灌入水并拧紧瓶盖,把瓶横着放好,看到在瓶的上部存在一个小气泡。他迅速将瓶向右移动,这时看到气泡也向右移动,忙说:“这个惯性现象怎么反了?瓶子受到外力作用,改变了运动状况,而气泡没有受到外力作用应保持原来的状态不变,气泡相对瓶应该向左运动,怎么向右运动了呢?”
王老师笑了笑说:“这个现象是由于惯性产生的,但说明了液体的惯性现象。因为液体的密度大约是气体的一千多倍,它的惯性比气体大。当瓶向右运动时,水由于惯性保持静止,相对于瓶体就向右移动,由于液体不可压缩,左移的液体又被瓶体反弹,使气泡受到左边液体的压力大于右边液体的压力,这两个压力差使气泡改变了运动状态而向右运动。这也说明,我们学到的知识还很肤浅,还要加倍努力学习。”
小莉把塑料瓶接过来竖直放好,打开盖子,用锥子在侧壁不同的高度处戳了几个孔,只见水从各个孔流了出来,忙说:“这个现象说明液体深度越大,其内部压强越大,水流的轨迹越平。”
这时王老师拎起塑料瓶,在一定高度松手,在瓶子下落的过程中各个小孔都没有水流出来了,问道:“瓶子下落时小孔还是通的,为什么没有水流出来呢?这是一种加速运动过程中的完全失重现象。在以后的学习中,我们一定会学到这一知识的。其实用这些日常生活用品还能设计演示许多物理现象,不妨请你们每人设计一个,下周我们在学校再讨论好吗?”
小明他们带着问题依依不舍地离开了王老师家。
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