用身边的物品研究物理

物理是一门与日常生活紧密联系的学科.《物理课程标准》强调“让学生从身边熟悉的生活现象中去探究并认识物理规律”，“让他们体会到物理在生活与生产中的实际应用”等.在平时的物理教学中，教师如果能够善于利用身边的物品带领孩子们去发现物理现象、探究物理奥秘、领略物理魅力，对培养孩子们学习物理的兴趣将是一件非常有益的事情.下面就以矿泉水瓶为例，与各位同仁分享交流.

1声音是由物体振动产生的

在空矿泉水瓶中盛些水（不要盛满），盖上瓶盖，摇动矿泉水瓶，可以听到水振动发声.说明声音是由物体的振动产生的.

2音调与振动体长短的关系

方案一用空的矿泉水瓶到水龙头下方接自来水，随着瓶内水越来越多，声音的音调越来越高.这是因为随着水位的升高，瓶内空气柱越来越短，音调越来越高.说明振动体（空气柱）越短，音调越高.

方案二在几个空的矿泉水瓶中分别盛上多少不等的水，用嘴对着这些瓶口吹气，可以听到这些瓶子发出声音的音调不同.水越多音调越高.说明振动体（空气柱）越短，音调越高.

3盛水的饮料瓶起放大作用

在苏科版教材引言部分有一个活动“透过盛水的玻璃杯看书上的字，你有什么发现？”在课堂教学中我们可以让学生用矿泉水瓶代替玻璃杯，让学生“透过盛水的矿泉水瓶看书上的字”.一是因为矿泉水瓶比玻璃杯更容易获得，二是因为矿泉水瓶不会打碎，比较安全.在教学中，教师先让学生观察，再让学生汇报观察到的现象.学生一定会说“字被放大了”，这时教师再接着追问：“与放大镜的放大效果一样吗？”教师再引导学生继续观察，如果学生得不出正确的观察结果，教师可设计一些问题引导学生观察.比如：“字有没有变胖？有没有变高？”

4盛水的饮料瓶对光有会聚作用

课外实验也是物理教学的一个重要环节.比如在课间休息时，我让学生们把自己的矿泉水瓶装满水，然后拿到太阳下，在平整的地面上铺一张白纸，将盛满水的矿泉水瓶横放在白纸上，将矿泉水瓶逐渐提高远离白纸，发现白纸上出现了一条亮线，并且随着距离的变化，这条亮线的粗细还会随之变化.学生们对此现象既惊喜又好奇，纷纷围过来问是什么原因.

5增大接触面的粗糙程度，增大摩擦

在学习摩擦力这一节时，笔者拿出矿泉水瓶，让孩子们看一看、摸一摸矿泉水瓶盖.孩子们发现“瓶盖上有许多竖条纹”，笔者接着问：“竖条纹有什么用呢？”从而引导学生得出“通过增大接触面的粗糙程度的方法达到增大摩擦的目的.”

6滚动摩擦比滑动摩擦小

将矿泉水瓶横放在手掌上（与四指方向一致），逐渐倾斜手掌，发现矿泉水瓶很难从手掌上滑下来；如果将矿泉水瓶横放在手掌上（与四指方向垂直），逐渐倾斜手掌，发现矿泉水瓶很容易从手掌上滑下来.因为前者是滑动摩擦，而后者是滚动摩擦.同种条件下，滚动容易而滑动较难，说明滚动摩擦比滑动摩擦小.

7力的作用点不同，力的作用效果也不同

将矿泉水瓶竖放在水平桌面上，用手推瓶子的底部瓶子就向前滑；用手推瓶子的上部瓶子就向前倒.此现象说明力的作用效果与力的作用点有关.

8研究惯性现象

向矿泉水瓶中灌水（瓶口处留一些空间不要灌满），盖紧瓶盖，将矿泉水瓶横放在水平桌面上，在水面上方就会形成一个空气泡.用手快速的推一下瓶底，使瓶子向前移动一段距离.引导学生观察气泡的运动方向（气泡相对于瓶子移动的方向向前运动），可能绝大多数孩子看到的现象与自己的猜想不一致.这时让一名孩子说出自己的分析过程（瓶子向前运动，气泡由于惯性要保持原来的静止状态，所以相对于瓶子向后运动），然后教师先肯定这位孩子能用惯性知识去分析的思路是正确的，再引导学生比较气泡和瓶中水的惯性大小（因为水的质量大所以惯性大，所以可不考虑气泡的惯性）.最后再让一位学生重新分析一下原因（瓶子突然向前运动，由于水的惯性仍要保持原来的静止状态，所以水会“涌”到瓶子的底部，气泡被水“挤”到了前方）.也就是我们看到的气泡相对于瓶子向前运动.

9证明大气压的存在

将一些热水倒入空的矿泉水瓶中晃一下，然后将水倒掉迅速盖紧瓶盖，过一会儿发现空矿泉水瓶慢慢的瘪了.引导学生分析原因（热水将空瓶中的部分空气排出，大气压将空矿泉水瓶压瘪了）.

10探究物体的浮沉条件

如图1所示，将小玻璃瓶的盖子去掉，再装入适量的水，使其口朝下能漂浮在盛有水的矿泉水瓶中，并盖紧瓶盖.用手挤压矿泉水瓶，会有一部分水流入小玻璃瓶中，此时玻璃瓶的总重大于浮力，小玻璃瓶下降；松手（不挤压矿泉水瓶）后，小玻璃瓶中的部分水流出，此时玻璃瓶的总重小于浮力，小玻璃瓶上浮.此实验是通过改变小玻璃瓶的总重改变浮沉的，类似于潜水艇模型.

11浮力产生的原因

将空矿泉水瓶的底部剪掉，去掉瓶盖，瓶口朝下放置.再将一只乒乓球放入瓶中，然后向瓶中灌水（图2）.乒乓球并没有在水中浮起来，这是什么原因呢？用手指或手掌堵住瓶口一两秒后（图3），乒乓球突然浮起来了（图4），这又是为什么呢？原来在图2中乒乓球只受到来自上方的水的压力，而乒乓球的下方没有水（水从瓶口流掉了），不能对乒乓球产生向上的压力.在图3中堵住瓶口后，水不会从瓶口流出，而是聚集在乒乓球底部到瓶口这一部分空间中，水很快聚满底部后，对乒乓球产生了向上的压力大于向下的压力.乒乓球在上下压力差的作用下浮出水面（图4）.

12液体压强、气体压强综合问题

在矿泉水瓶的瓶身（图5）不同高度处戳两个孔（孔不能太小，可先用图钉打孔，再用圆珠笔的笔头部分从小孔戳进去，可把小孔扩大一些），向瓶中灌水，可以看到两个孔都有水流出，且B孔水流较急，水射得较远，说明了液体的压强随深度的增大而增大；如果盖紧瓶盖，会发现B孔有水流出而A孔没有水流出，反而看到有空气从A孔流入（有气泡从A孔处上升）；接着再用手堵住A孔，B孔也不会有水流出.此实验过程先后出现了三种现象，同学们感到非常的惊讶，对激发学生的学习兴趣非常有好处.每年初二物理的第一节课，笔者都要做这个实验，孩子们都表现出浓厚的兴趣.

矿泉水瓶是生活中最常见、最容易得到的物品之一，只要我们广大教师做一个有心人，善于发现、善于利用身边的物品进行实验，就能很好地激发学生学习物理的兴趣，也有利于对学生物理能力和物理素养的培养.