一组与铅笔有关的物理实验
◎ 刘 毅
物理是一门以观察和实验为基础的学科。在教学中,有意识地引导学生联系生活实际,分析物理现象;利用身边物品,进行物理实验,都能激发学生的学习兴趣,加深学生体会。这里介绍一组与铅笔有关的物理实验。
一、骨传导
实验:拿一支铅笔在面前轻弹会听到轻微模糊的声音,再塞着耳朵咬着笔头轻弹,将听到清晰的声音。
分析:第一次传来的声音是由空气传播的,所以微弱,第二次是由头部骨骼传到听觉神经引起的听觉。
二、光沿直线传播
实验:铅笔头直立桌上,遮住一只眼睛,单靠一只眼观察,用手中的笔去碰桌上的笔,再用两只眼观察,重复实验。发现一只眼睛观察时,碰笔不太容易。两只眼睛同时观察,碰笔十分容易。
分析:一只眼睛观察时,眼睛与被观察的笔同一直线,无法确定笔所在的确切位置;两只眼观察时,两只眼分别与笔形成两条直线,两条视线相交于笔位置,因而能明确的确定笔的位置。
三、光的折射
实验:在一只碗内加入适量的水,取一支铅笔,让学生看是直的。然后把铅笔斜插入水中,铅笔看上去在空气和水交接处折断。
分析:光在水和空气两种介质中的传播速度不一样,当光从空气斜射入水中时,会在两种介质的界面发生折射。
四、导体和绝缘体
实验:用一根没有摔断的铅笔,把两端的笔芯削出来,把笔芯接装有小灯泡的电路上,小灯泡能发光,再把笔芯换为铅笔的木头外壳接入电路,小灯不会亮。
分析:石墨是导体,能导电,因而小灯泡会亮;干木头是绝缘材料,不能导电,所以小灯不会亮。
五、运动和静止是相对的
实验:书本上放一支铅笔,在桌面上推动书本。以桌面为参照物,书和铅笔是运动的,以书为参照物,桌面是运动的,铅笔是静止的。
分析:当以桌面为参照物时,书本和铅笔相对桌面位置发生改变,因而是运动的,当以书本为参照物时,桌面相对书本的位置发生改变,所以桌面是运动,而铅笔相对书本的位置没有发生改变,因此铅笔是静止的。
六、滚动摩擦比滑动摩擦小
实验:两本书叠加在一起放在桌面上,拉动下面的书,感觉所用的拉力。然后在下面那本书下面铺上几支圆形的铅笔,同样拉动下面的那本书,明显感觉到所用的力比第一次小得多。
分析:第一次书本是滑动,第二次运动时,是铅笔在滚动。
七、压强:
两个手指压着一头削尖的铅笔,压着尖一头的手指会感觉到明显的刺痛。
分析:根据压强公式p=F/S可知,当压力一定时,受力面积起越小,压强就越大。
八、分子间存在引力和斥力
实验:两手指用力捏铅笔,铅笔形状没有发生改变,同时感觉到铅笔对手有向外的排斥力;用力拉铅笔,铅笔没变长,并感觉到铅笔对手有拉力。
分析:捏铅笔时,压缩铅笔中分子间的距离,分子间距离小于平衡距离,分子斥力大于引力,显现为斥力;当拉铅笔时,铅笔中分子间距离大于平衡距离,分子引力大于斥力,显现为引力。
(作者单位:广西贺州市平桂区沙田镇芳林学校)
