材料创新实验综述

第一篇：材料创新实验综述

木质素磺酸钙的应用与研究进展

摘要：本文综述了木质素磺酸钙的研究进展，主要介绍了其改性进展、应用研究进展、作用机理进展。探讨了研究的热点，对未来木质素磺酸钙的研究方向进行了展望和预测。

关键词：木质素磺酸钙 改性 应用 作用机理 展望

木质素(Lignin)是构成植物细胞壁的成分之一，是一种含许多负电集团的多环高分子有机物。木质素完全取材于植物，对环境无任何副作用。其组成与性质比较复杂，并具有极强的活性。它是一种可再生天然高分子资源，其不但具有良好的热塑性、玻璃台转化等性质，更具有天然可降解的优良特性。但至今为止，这一可再生天然高分子资源的潜在优势并没有充分发挥。随着世界化石资源的日益短缺和人们对环境保护呼声的高涨，开发天然高分子材料，比如木质素就成为了研究的热点。[1] 木质素磺酸盐是亚硫酸法制浆过程的副产物，来源于植物体，无毒，可生物降解，价格低廉，是最早使用的水处理剂之一，具有一定的缓蚀、分散、阻垢作用。但由于其性能差且不稳定等缺点，所以阻碍了其应用的发展。[2]所以，探究且改善其性能，成了一个研究的着力点。

一、木质素磺酸钙的用途

[3]

木质素用途广泛，可用于各种领域。

（一）用作混凝土减水剂

掺水泥重量的0.2-0.3%，可以减少用水量10-15%以上，改善混凝土和易性，提高工程质量。夏季使用，可抑制坍落度损失，一般都与高效减水剂复配使用。

（二）用作选矿浮选剂和冶炼矿粉粘结剂

冶炼业用木质素磺酸钙与矿粉混合，制成矿粉球，干燥后放入窑中，可提高冶炼回收率。

（三）耐火材料

制造耐火材料砖瓦时，使用木质素磺酸钙做分散剂和粘合剂，能改善操作性能，并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。

（四）陶瓷

用于陶瓷制品可以降低碳含量增加生坯强度，减少塑性粘土用量，泥浆流动性好，提高成品率70－90%，烧结速度由70分钟减少为40分钟。

（五）其他

其他用途还包括沥青乳化剂、水泥生产的助磨剂、锅炉上作为除垢剂、循环水质稳定。可用作地质、油田、巩固井壁及石油开采堵水剂，油田三次采油助流剂，可湿性农药填充剂和乳化分散剂。防沙、固沙剂。用于电镀电解，能使镀层均匀，无树状花纹。制革工业上作为鞣革助剂 型煤粘结剂，水煤浆添加剂(分散与填充)。长效缓释氮肥剂，高效缓释复合肥改良添加剂。用于铅酸蓄电池和碱性蓄电池阴极防缩剂，提高电池低温急放电和使用寿命。

二、研究进展

木质素磺酸钙的研究经过了漫长的过程，到今天，其研究越发成熟，也愈发热门。相信热度会持续。而在近年，西南科技大学的研究人员在木质素磺酸钙方面的研究显得尤为活跃。

1997年苏州混凝土水泥制品研究院的冯金之等人研究介绍了木质素磺酸钙改性剂的性能，研究了经过改性剂改性后，混凝土性能的变化。[4] 2000年上海交通大学赵斌元等人进行了木质素磺酸钙热行为初步研究。采用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)和升温红外光谱研究木质素磺酸钙的热行为,发现在室温到 400℃ 的范围内, 木质素磺酸钙有三个主要的转变。第一个转变发生在较低温度范围内, 可能与木质素磺酸钙的脱水和甲醛等小分子的反应相关;第二个转变的转变峰顶温度在 300℃附近, 与木质素的高温缩合反应相关;第三个转变为热分解反应,与第二个转变紧密相接。研究认为, 由木质素磺酸钙的升温 DSC 曲线可以大致了解其热历史。[5]

2002年间，开化集团公司张翼东研究了木质素磺酸钙在湿法过磷酸钙生产中的应用.。其中，木质素是在球磨过程中加入的，其作为减水剂，矿浆的含水量可降低2%-4%，使矿浆黏度由1.0pa.s降至0.35pa..s，保证了矿浆的流动性[6]；河北理学院王瑞生进行了木质素磺酸钙在卫生陶瓷泥浆中的应用研究，其致力于使用适宜的电解质来改善泥浆的性能[7]；太原钢铁公司郭振海等人进行了木质素磺酸钙作磁铁矿浆助滤剂的初步试验，其针对尖山矿磁铁矿粉滤饼水分偏高的情况，以木质素磺酸钙为助滤剂进行了初步试验，得到加入量为30g/t 时，木质素磺酸钙因絮凝作用和表面活性剂而使过滤速度增加，滤饼水分可以降低0.33%。[8]

2004年间，吉林省水利水电工程局第一工程处刘卫城等人进行了木质素磺酸钙对混凝土性能的影响及利用的研究，其侧重分析了木质素磺酸钙对混凝土性能的影响，阐述了在使用上的技术性问题及操作要点；广东工业大学刘千均进行了木质素磺酸钙接枝改性及其在染料废水处理中的应用的研究，其突破点是尝试将木质素磺酸钙与丙烯酰胺接枝增大分子量后作为阴离子。[9]

2005年华南理工大学邱学青等人进行了不同分子质量木质素磺酸钙缓蚀性能的研究。其采用渗析超滤法将木质素磺酸钙分为不同相对分子质量的4个级分，测定了不同几分钟羧基、酚羟基、磺酸基的含量，用失重法和电化学交流阻抗谱研究了同分子质量积分的缓蚀作用及其作用机理。研究表明，随着相对分子质量的增大，羧基、酚羟基、磺酸基的含量小。研究证明了低 Mw 的级分能够在金属表面成膜抑制金属腐蚀。[10]

2006年间华南理工大学庞煜霞的等人研究了木质素磺酸钙对硬化水泥抗压强度的影响。文章针对过量使用木质素磺酸盐混凝土抗压强度急剧下降，从掺量、相对分子质量、亲水基、金属阳离子和糖分五个方面研究了木质素磺酸钙对硬化水泥抗压强度的影响规律[11]；西南科技大学周建等人以马来酸酐（MAT）为增溶剂，研究了其对聚苯乙烯/木质素磺酸钙复合体系的影响，复合体系断面的扫描电子显微镜照片表明，MAH在添加量为5%时，复合系统两相间形成了一定的过渡层，具有良好的相容性：复合体系的红外分析表明，两者在增溶剂MAH的作用下发生了部分氢键的缔合，增加了两者的相容性。[12]

2007年东华大学的曾少娟等人采用采用电导和称重两种方法研究了聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶的溶胀行为及温度和pH的影响。与单一聚丙烯酰胺凝胶在相同条件下的溶胀行为比较表明：在一定温度范围内，温度高有利于聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶的溶胀，尤其是高于 35℃后更加明显。同时磺化木质素具有在酸性条件下助溶胀和在碱性条件下抑制溶胀的作用，其中pH 11是聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶在酸碱溶液中溶胀的一个临界值。[13]

[8]

西南科技大学生命学院周建等人也在2007年进行了木质素磺酸钙-聚苯乙烯复合体系共混特性研究。研究了以木质素磺酸钙和聚苯乙烯为主要原料的流变学行为,探讨了以共混体系中最大扭矩、平衡扭矩和塑化时间为指标研究了不同木钙含量、增塑剂量和增容剂量在不同温度下木钙与聚苯乙烯的共混塑化情况。[141]

此外，石河子大学化学与工学院马晓伟等人也在2007年间进行了木质素磺酸钙接枝丙烯酰胺影响因素的研究。考察了各因素对木质素磺酸钙与丙烯酰胺接枝共聚反应的影响,并对产物的结构进行了红外光谱分析;此外,还对产品性能, 如热稳定性、抗盐、抗钙能力进行了测试。接枝共聚物的红外谱图表明, 木质素磺酸钙与丙烯酰胺之间发生了接枝共聚反应。接枝共聚物有一定的热稳定性, 抗盐、抗钙能力较好。[15] 2009西南科技大学应用化学研究所贾陆军等人研究了接枝改性木质素磺酸钙的制备及应用。以 H2O2-Fe 为引发剂, 通过自由基溶液共聚反应, 在木质素磺酸钙表面接枝丙烯酸、马来酸酐等单体, 合成了接枝改性木质素磺酸盐减水剂, 并用红外光谱法测定了木质素磺酸钙及其改性产物的结构特征参数；研究了改性木质素磺酸盐减水剂对水泥净浆流动度、凝结时间、抗压强度和减水率的影响, 并进行了对比实验。结果表明: 改性木质素磺酸钙具有较好的减水性能, 减水率可达 22-26%, 水泥净浆 7 d、28 d的抗压强度分别可达空白实验的 110 %和 113%。[16]

2010年西南科技大学材料科学与工程学院雷永林等人进行了木质素磺酸钙接枝对硅酸盐水泥水化影响研究。通过对水泥净浆pH值、流变性、水化热随时间变化关系进行了研究，并用 FT-IR XRD SEM等手段进行了表征，探讨了掺接枝木质素磺酸钙，对水化产物的组成 数量 形貌和水泥石孔结构的影响及水泥水化作用机水化加快。[17]

也是在2010年，贾陆军等人进行了木质素磺酸钙接枝改性制备高效减水剂的研究。其:以(NH4)2 S2O8 为引发剂,通过自由基溶液共聚反应, 在木质素磺酸钙表面接枝丙烯酸、马来酸酐等单体, 合成了接枝改性木质素磺酸盐减水剂。以净浆流动度为考察指标, 通过正交试验确定了最佳工艺条件。研究结果表明改性后的起泡性有了明显的减弱，并有效缩短了凝结时间，具有较好的减水性能。

[18]

2011年西南科技大学的罗学刚等人探究了在高温高压下，用多元醇 GR-4110G 对木质素磺酸钙进行改性，制备木质素多元醇，探讨了反应条件对木质素多元醇性能的影响，结果表明，20 份木质素磺酸钙与100 份多元醇在160 ～ 170℃下反应2 h 可得到羟值450 ～ 550 mg(KOH)/g 黏度500 ～ 1000mPa s 的木质素多元醇;通过红外光谱分析发现，木质素磺酸钙在高温高压下可被活化并与多元醇通过醚化或酯化反应而形成木质素多元醇。[19]

2011年西南科技大学王万林等人研究了改性木质素磺酸钙高效减水剂的制备和应用。用 H2O2 先对木质素磺酸钙进行氧化，然后将木质素碳酸钙氧化产物在过硫酸铵引发下与丙烯酰胺共聚，合成了一种改性木质素磺酸钙高效减水剂(AMCL)。通过红外光谱表征了氧化和共聚反应，并对 AMCL 进行了水泥净浆性能测试 结果表明，AMCL的分散性 缓凝性和引气性较木质素磺酸钙有明显改善，水化产物结构更加密实;在 AMCL 掺量为水泥质量的0.5% 水灰比为0.35时，水泥净浆流动度达245 mm;标准稠度下，AMCL 掺量为0.5%时，水泥净浆减水率达到15.7%，3 d 7 d 和28 d 硬化水泥浆体的抗压强度比分别为119.7% 126.7%和121.0%，抗折强度比分别为109.5% 126.7%和123.4%[20]

2011年中国平煤神马集团能源化工研究院林健等人研究了木质素磺酸钙共聚物高吸水树脂合成。系统地研究了其制备方法、形态结构特征以及作为土壤保墒剂的应用，研究了合成木质素磺酸钙接枝高吸水树脂的工艺条件。得出木质素磺酸钙用、引发剂种类及用量、交联剂种类及用量、丙烯酰胺用量、中和、干燥条件等因素对高吸水树脂洗液性能的影响规律。[21]

2011年重庆房地产职业学院熊贝等人进行了木质素磺酸钙减水剂在碱矿渣水泥系统中的吸附作用研究。通过测试木钙表面活性剂的掺量、激发剂品种、掺量等对表面活性剂在矿渣表面的吸附量的影响，结果表明：在碱矿渣水泥系统中，矿渣颗粒对木钙减水剂的吸附量随系统碱浓度(氧化钠当量)升高而降低；水玻璃模数对矿渣颗粒对表面活性剂的吸附量的影响为，当水玻璃模数在1.0到2.0范围内时，水玻璃模数越高，表面活性剂在矿渣颗粒表面的吸附量越小。[22]

三、研究方向小结

各研究主要集中以下几个方面

1木质素磺酸钙的改性。其改性方法主要有三种：化学改性、物理分离改性和复合改性。其中，其目的主要是提高其分散作用、引气作用和初期水化抑制作用。而化学改性和物理改性有相似的地方，则是使成分复杂的多分散体木质素磺酸钙的分子量不同的部分进行一定的分离和整合，使得其各尽所用。而复合改性则是集合复合物质的优势，以达到最佳效果，岁着混凝土外加剂的广泛应用，单一性能的外加剂应用越来越少，大多是采用多性能复合型的外加剂。所以用复合改性方法将木质素磺酸钙改性可以得到高效减水剂。木质素磺酸钙本身行为的探究。知其然，更要知其所以然。探究木质素磺酸钙本身的热行为、吸附作用等进行研究，了解其作用机理，则可以更好地对其控制与利用。木质素磺酸钙用量、用法的研究。木质素磺酸钙的掺量应根据环境温度, 从拌和、出机到浇筑所需时间长短在水泥量的0.20%64 [12] 庞煜霞 ,邱学青 ,杨东杰 ,楼宏铭.庞煜霞 ,邱学青 ,杨东杰 ,楼宏铭[J].精细化工,2006,23(5):50321 [16]贾陆军,王海滨,霍冀川,吕淑珍,雷永林,刘树信.接枝改性木质素磺酸钙的制备及应用[J].中国造纸学报,2009,24(3):112211 [19] 周 建,罗学刚,刘一山.基于木质素磺酸钙的木质素多元醇制备[J].中国造纸学报,2011,26(3):4948 [21] 林健,郑晓广,张 明.木质素磺酸钙共聚物高吸水树脂合成研究[J].科技导报,2011,29(24):33-36 [22] 熊贝,彭雁英.木质素磺酸钙减水剂在碱矿渣水泥系统中的吸附作用研究[J].高校理科研究,2011.

第二篇：创新实验

九江六中物理创新实验汇编

物理科学创新实验室

“火箭升空”仪

【制作方法】

1．用硬纸板做成一个长70厘米宽20厘米的大信封式的纸套，用剪刀把纸套的一面中间部分剪去，周围留下2．5厘米宽的边。在纸盒剪去部分对着的另一面上画上蓝天、白云等图案，如图3．5－1中的外套所示。

2．用硬纸板制作一个“门”形的内心，外形尺寸应正好能插入外套内，长70厘米，边宽2．5厘米。再用硬纸板到一个火箭，长约25厘米，宽约3厘米，画出火箭的形状，涂上相应的颜色。喜用透明胶带把火箭粘在内心的下部中间。如图3．5－2所示。九江六中物理创新实验汇编

物理科学创新实验室

3．把内心插入外套里拉动，使其运动自如，内心的边框应被外套边框遮住，不合适时，进行适当修整。【使用方法】

1．用一只手拿住内心的上端不动，用另一只手拿住外套的下端慢慢向下拉。这时，学生看到火箭在蓝天、白云中徐徐上升，以为是第一只手拉着火箭向上运动。2．把演示仪贴在黑板上，并把火箭的位置用一标记标在黑板上，让学生先不要看标记，只看火箭，重做上面的实验，学生仍然认为火箭在向上运动。然后，再让学生看着标记，重做上面的实验，可以看到火箭根本没有动，只是蓝天、白云等向下运动。这个实验会引起学生的极大兴趣，并使他们认识运动和静止的相对性。

3．根据“火箭升空”的制作方法，可引导学生制作出“汽车急驶”、“列车窗口看树跑”等表现相对运动的教具。

编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。

自制喷雾器

【制作方法】

如图5．15－12所示。取一只玻璃瓶，瓶塞上插入两根细长的玻璃管A和B，其中管A的下端应伸到接近瓶底，其上端露出瓶外，成直角，并套接一段带弹簧夹的橡皮管，橡皮管的另一端再接上一段带尖嘴的玻璃管C。B管在瓶外的一端用橡皮管与注射器的注射头相接。

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物理科学创新实验室

【使用方法】

先在瓶内装水到接近瓶口，使瓶内只留少量空气，按图5．15－12组装好。然后用注射器把水注入瓶内，并保持柱塞不动，而后松开弹簧夹，水就从玻璃管C的尖嘴成雾状喷出。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

自制连通器

【制作方法】

连通器由无底瓶、弯曲玻璃管、直角玻璃管、橡皮塞和胶管等相连而成，如图5．10－1所示。

【使用方法】

向瓶内注入有色水，色水由直角玻璃管通过胶管流入弯曲玻璃管，直至两边液面相平。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

自动向上爬的试管

【制作方法】

取一只40瓦废日光灯管，一端开口，将其内壁所涂荧光粉刮掉。再取一只直径比日光灯管小3毫米、长为10－20厘米的试管，试管内衬一红纸筒。【使用方法】

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在日光灯管里装满水，把试管底朝下插到日光灯管里，并迅速将两管倒置过来，如图5．15－2所示。此时，日光灯管里的水徐徐流出，同时试管自动在日光灯管里上升，直至上爬到灯管顶部。

【注意事项】

灯管内的荧光粉和小水银滴一定要用水冲洗干净，以免残留物污染环境。【参考资料】

也可以取30厘米长试管代替废日光灯管，将空眼药瓶代替上述试管来做上述实验，可以看到眼药瓶一直上爬到管项。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

自动吸水

【制作方法】

取一广口透明塑料瓶，加胶塞，胶塞上开两个小孔，左边插一根带尖嘴的长玻璃管（直径4－5毫米），尖嘴在瓶内高度约为瓶高的4／5，再插一根短玻璃管。这两根玻璃管在瓶外的管端都套上胶管，其中接短玻璃管的胶管上装有管夹。整个装置要求密封性好。准备两只水杯，按图5．15－6所示安装在铁架台上。

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【使用方法】

先往瓶中灌注约3／5容积的着色水。然后照图装配好，放好接水杯，并在供水杯中装满着色水。打开右胶管夹，可见瓶中水从右管流到接水杯；而供水杯中的水又由左管上升到瓶中，经喷嘴喷出。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

自动喂水器

【制作方法】

准备一个大酒瓶，一个水槽和一个铁架台（附夹具）即可。【使用方法】

在酒瓶里装满水，用手堵住瓶口，把瓶子倒立在水槽的水中，放开手，水不会从瓶中流出来。将瓶用铁夹固定在铁架台上，如图5．15-7所示。使槽中水面下降（模拟水被饮用），瓶口露出水面，瓶中水就要流出一部分。一旦瓶口再次被槽中的水淹没，瓶中水又停止外流。利用此装置可制成供家禽饮水用的自动喂水器。

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【参考资料】

酒瓶应选用粗口径大瓶，选用广口罐头瓶更好。瓶口不要紧贴槽底。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

锥形摩擦传动

【制作方法】

1．找一个大一些的胶塞，大头直径约2—3厘米。用打孔器打一个中心孔，塞入一段长约10厘米，直径5一6毫米的玻璃管。

2．用薄铁板做一个与胶塞锥度相同的锥（圆台）形套，接口处焊牢，并在小头上焊一块中心打孔的圆铁板。找一根直铁丝，粗细应能在玻璃管中自由转动，但不太松。把锥形套焊在铁丝中间适当位置上。参照图3．13－1将胶塞的玻璃管套在铁丝上，并将铁丝的这一端锉尖。九江六中物理创新实验汇编

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3．用一块木板做底座，用0．8毫米厚铁板做成如图3．13－1所示的两个轴架，将铁丝轴和轴架装配好，并将铁丝轴的一端弯成摇把（在左轴架上可焊上挡片以减小铁丝轴左右窜动的余地）。最后用大螺钉将两轴架装在底座上。【使用方法】

1．用手将胶塞与锥形套分离开，摇动摇把，轴与锥形套转动，胶塞不转动。把胶塞同锥形套压紧，摇动摇把，由于它们之间的摩擦力而使胶塞随锥形套一起转动。

2．运用这件教具的原理，可启发学生制造一件带有离合器的机械装置。例如，在图3．13－1的铁丝轴上装上一个小槽轮作为皮带轮，用玩具电动机和皮带来带动铁丝轴；再在玻璃管上装一个皮带轮，用皮带带动其他工作机（像卷扬机等）。使学生通过自己动手，学会一些实用的机械知识。【注意事项】

制作这件教具时，最关键的地方是锥形套和胶塞的孔必须在圆心上，如果偏了，轴和套与胶塞不在一条中心线上，会严重影响教具的演示效果。

编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。

转上体

【制作方法】

1．取一废毛算盘的算盘珠，中间装一横轴，组成一个滚动体，如图2．7－6所示。

2．将长条硬纸板对折剪成如图2．7－6所示的斜槽形状（坡度不要太大）。【使用方法】

把滚动体放到斜槽的低端，滚动体便自动滚向斜槽的高端。

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如果仔细观察就会发现，滚动体从斜槽的低端滚向高端的过程中，它的轴是逐渐降低的。滚动体的重心在它的轴上。所以，滚动体还是由高处滚向了低处。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

轴流泵模型

轴流泵也是常见的一种水泵，它结构简单，流量大，扬程低，适用于水源丰富、扬程不高的地方。【制作方法】

整体装置如图5．17－4所示。

泵体：取一透明硬塑管，在其侧壁上方钻一孔，用502胶粘一透明短塑管作为出水管。再用铁片按硬塑管外径焊一个高2厘米的圆筒，筒壁上钻若干个小孔。按筒内径大小剪一个圆铁片；其圆心处冲一个圆滑的小坑，小坑周围钻几个小孔。将此圆铁片小坑朝外焊在上述2厘米高圆筒的顶部，做成下铁盘，见图5．17－5。将下铁盘小坑朝上套在硬塑管的下端，做成泵体。

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叶轮和泵轴：叶轮由叶片和叶片座组成，大小可根据泵体内径确定。截一段长2厘米的圆铅笔杆，抽出铅心，将两端削磨圆滑，中部套一段用铁片焊成的圆筒，作为叶片座。再剪五片铁片，作为叶片，稍经弯曲后，焊花叶片座的周围，如图5．17－6所示。

取一段带螺纹的13车辐条，作为泵轴。将不带螺纹的一端磨尖，紧紧地穿过叶轮中心的铅笔心孔，使尖端稍微露出叶片座。

支架：取一台玩具电动机（例如“13#”型玩具电机），摘下轴上的小轮，在轴上沿轴向焊一个13#车辐条帽，作为连轴器，将上述泵轴带螺纹的一端拧进辐条帽，接在小电动机的轴上。

再用木料做一个支架，将电动机、水泵、水槽（用盛水杯代替）等安装在支架上，并使泵轴露出叶片座的尖端正好落在下铁盘上部铁片中心的小坑里。下铁盘置于水槽底部。电动机、泵轴、叶轮和下铁盘的几何中心应位于同一竖直线上。【使用方法】

在水槽里注入清水，且使水面高出叶轮。接通电源，小电动机就带动叶轮高速旋转（注意：电动机不要反转），把水“吸”上来，使之由出水管喷射而出。

# 9 九江六中物理创新实验汇编

物理科学创新实验室

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

重心锥

【制作方法】

1．用木材做一如图2．7－5所示的重心锥架。

2．用坚硬的木材做一圆锥体，两边相对位置各插一铁丝，铁丝下端各装一等重物块，如图2．7－5所示。【使用方法】

把圆锥体放在重心锥架上。推动锥体，由于其重心低于支点，锥体摇而不倒。编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

重心板

【制作方法】

1．取各种形状不规则的薄木板或厚纸板，在板边的某一点系一细绳将板悬挂起来。再在悬挂点拴一重垂线，沿重垂线用铅笔在薄板上画一直线。在板边的另一点，以同样的方法在薄板上画一直线。这两条直线的交点就是重心。如图2．7－1（a）所示。

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2．做一个适当大小的支座，中间立一根粗铁丝为支柱。支柱的顶端要锉尖。【使用方法】

如图2．7－1（b）所示，将找出重心的不规则形状木板或硬纸板的重心放在支柱的顶尖上，可见不规则形状木板保持水平静止。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

制作力的效果演示器方法一

【制作方法】

如图2．5－1所示，制做一直角支架，将一长玻璃试管倾斜固定在该支架上。玻璃试管内放一根弹簧，将一根一端装有小滑轮的木柱插入玻璃试管内压在弹簧的上端，木柱在力的作用下可以在玻璃试管内上下移动。在左边竖直支架的上端与底板平行方向装一弹簧，右端接上细线。使细线通过玻璃试管中木杆顶端的定滑轮，下端系一拉钩。九江六中物理创新实验汇编

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【使用方法】

在右边拉钩上挂上钩码，即可看到管内弹簧被压缩，上面的弹簧被拉长。通过演示，直观显示出施于拉钩上的力产生两种不同的效果。方法二演示压力与重力的区别，纠正学生认为压力就是重力的错误认识。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

制作力的效果演示器方法二

【制作方法】

演示器如图2．5－2所示，框架、支柱和底板均用木板和板条制作，具体尺寸由所选材料决定。框架的转轴用粗铁丝做成，穿过支柱上部圆孔，右边弯一把手，可以使框架自由转动。用摇把可以改变框架相对于竖直面的倾斜度。

取一段钢锯条，上端固定在框架上，下端搭放在大圆筒上。为了减少摩擦，大圆筒套在小圆筒上，小圆筒套在框架下端的钢丝轴上。

将一重物（砝码或铁块）用线固定在钢锯条侧面的中间位置。【使用方法】

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物理科学创新实验室

1．转动框架，使钢锯条停留在竖直位置，这时钢锯条是直立的，钢锯条不发生形变，说明重物虽受重力，但它对钢锯条的侧面没有压力。

2．转动框架，使钢锯条停在倾斜位置，这时钢锯条处于弯曲状态，但弯曲幅度不大，说明重物对钢锯条的侧面有压力，但压力的方向与重物所受的重力的方向不同，压力不大。

3．再转动框架，使钢锯条停在水平位置。这时钢锯条弯曲幅度较大，说明这时重物对钢锯条侧面的压力较大。压力的方向与物体所受重力的方向相同，压力的大小与物体所受重力的大小相等，但这两个力并不是同一个力，它们的实质是不同的。

4．使钢锯条仍处于水平位置。用手对重物施加一个向下的压力，重物对钢锯条例面的压力增大。用手对重物施加一个向上的提力，重物对钢锯条侧面的压力减小。压力的增大或减小，由钢锯条的弯曲程度可以看出。这说明即使放在水平面上的物体对水平面压力的大小，也可以大于或小于物体所受的重力。5．利用这种演示方法，还可以演示放在斜面上的物体对外面的压力，其压力随着外面倾角的增大而减小。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

制作二力平衡演示器方法一

【制作方法】

如图2．6－1所示，取一支架（或利用讲桌），两端各装一定滑轮，左边的滑轮可以上下调整，以便改变用力方向。

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在支架上铺放一块玻璃板，玻璃板上放一块木质滑块，滑块左、右两侧中心各装一拉环，并使拉环与右侧滑轮的上线处于同一高度。在两拉环上各系一根细绳，分别通过两侧滑轮，绳的另一端各做一小线环。【使用方法】

将钩码分别挂在左右两侧的线环上。先将左侧滑轮调到与右侧滑轮等高，使两拉线处于同一水平直线上。改变钩码重，在演示过程中可以清楚地看到，只有当两侧钩码重相等时，二力才平衡，滑块才能停止滑动。

待滑块平衡后，再调节左侧滑轮，使其不与右侧滑轮等高（如图2．6－1中的虚线所示）。这时，滑块两侧拉力不在同一直线上，破坏了原来的平衡状态，滑块开始向一方滑动。这说明作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且在同一直线上时才是平衡力。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

制作二力平衡演示器方法二

【制作方法】

与方法一类似，在两个支架上各装一小滑轮，滑轮位置可以上下调整。剪一菱形硬纸板，并在对称的两个顶角上，各系一根细线，使其跨过两个滑轮。再在细线的下端做一线环，挂上钩码，如图2．6－2所示。

【使用方法】

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调整一侧滑轮的高低，用以改变硬纸板的受力情况；改变两侧所挂钩码，用以改变物体受力的大小，以硬纸板静止与否，表示二力是否平衡，演示二力平衡条件。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

制作二力平衡演示器方法三

如图2．6－3所示，在台桌的两端各装一滑轮，中间放一个圆筒，在通过圆筒中心的一条直径的两端各钉一个小钉，用两根细线拴在小钉上，再分别通过两个滑轮，在细线两端悬挂钩码。

【使用方法】

调节两边滑轮使其处于等高位置，细线两端所挂钩码相同。若圆筒两边的线不在一条直线上，二力虽然大小相等，圆筒也不能平衡而要转动，只有转到圆筒两边的线处于图中虚线位置圆筒受到一对平衡力的作用时才停止转动。

编者提示：本自制教具可辅以“力学”部分的物理实验教学。

纸质涂蜡管

【制作方法】

用牛皮纸或图画纸粘成平底管，在蜡溶液中浸透即成（图5．8－2）。

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使用时，装入15克左右的沙子即能很好地自由直立于水中。为了便于使用，管壁上的刻度可以有三行，分别表示高度、容积和质量（图中只画出表示高度的刻度）。刻度的标定方法如上面方法一中所述，不同之处是表示质量的零刻度线，是在加15克左右沙子后平底管静立于水中时水面的位置。

【使用方法】

仅以研究液体的压强与深度的关系为例，说明平底试管的作用方法。1．事先用天平称出平底试管的质量M1（对于纸管，应是加沙调整零刻度后的质量）。然后称出质量等于M1的细沙两份备用。

2．把质量为M1的平底管放入水中，从高度标尺上读出深度值h1。管底所受的压强P1可根据二力平衡的知识算出来，P1＝M1g／S。

3．第二次、第三次测量：每次均向试管里加一份质量为M1的细沙，记录相应的h2和h3。由M2＝2M1，M3＝3M1，可知p2＝2p1，p２＝3p1。

4．分析P与h的关系，即可得出P∝h的结论。

此外，利用本教具可代替量筒测量液体或固体的体积，还可代替天平“称”物体的质量：将被测物体放入试管内，再把试管放入水中，使其竖直浮在水面上，从液面所对的质量刻度就能读出物体的质量。应注意被测物体的质量不能超过仪器的测量范围，所用水的温度最好低于40℃，测量前应先把仪器放入水中看水面是否跟零刻度线对齐，以便读数时做相应的修正。利用本教具，还可代替密度计测定液体或固体的密度，特别是测量液体的密度。九江六中物理创新实验汇编

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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

纸面钉凳法演示压力和压强的比较

【制作方法】

裁一圆形三合板，钉上三枚大头针，做成一个钉凳。另用三合板做成一个三面开口的架子，将其与底面相对的口向上，在这个口上粘一张纸（要求纸面绷紧且稍大于钉凳面），如图5．1－1所示。

【使用方法】

1．先使钉凳腿朝上，平放在架子的纸面上。在凳面背面上逐次加添小物块，可见纸面形变逐渐增大。纸面可支撑相当重的物而不破裂。

2．使钉凳腿朝下置于架子的纸面上，并置物块于凳面上，可见钉尖很快会扎破纸面。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

真空抽水器

【制作方法】

1．把玻璃管在酒精灯上均匀加热，弯成如图5．15－18所示的星形，左端插入盛有色水的瓶中，另一端接橡皮管，再接焊接在右边铁筒的左侧面的小铁管上。

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2．取一块20×15×0．5厘米的木板为底板，中间立一十字形支柱，将弯制好的星形玻璃管固定在支架上。【使用方法】

将燃烧的纸片投入铁筒内，在即将烧完的一瞬间，立即盖紧筒盖，可以看到左边玻璃瓶内的色水由于大气压的作用沿着玻璃管流向空气稀薄的铁筒内。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

针筒式抽水机

【制作方法】

参照图5．16－6，将自行车的小钢珠两粒置于进水管和出水管中，作为两个自动阀门。用注射器代替活塞和缸筒。用胶管把三通管与针筒、进水管、出水管连接起来。18 九江六中物理创新实验汇编

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【参考资料】

本教具除可用于演示压力抽水机原理外，如果出水口做成尖嘴，还可以演示压力喷雾。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

针孔日晷

日晷是根据太阳位置测量时间的工具，通过实际制作和测量，可以对有关天文学知识有更深入的认识，因此把制作日晷，测量时间作为课外活动或科技小制作的一个项目，是很有意义的。日晷的种类很多，不能—一列举，仅选一例，供读者参考。

针孔日晷是通过太阳的针孔像测出太阳的高度角来测定时间的。其优点是不需要事先测定正南北方向，因此使用起来十分方便。【制作方法】

1．用一张白卡片纸，按图1．7－1左方所示的尺寸，剪制转尺、水平尺、刻度盘和垫圈。铆钉孔的大小按所采用的铆钉而定。转尺上的针孔和太阳像的标定位置，要同两个铆钉孔放在同一直线上。水平尺的铆钉孔要与水平尺的上边缘在一直线上，然后将转尺两端沿虚线向同一侧折起，与尺身成直角，如是太阳光即可经针孔成像在其标定位置上。

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2．将图1．7－1右方的刻度用半透明的纸描下来，贴到刻度盘上。注意刻度纸和刻度盘相贴时，两者圆心必须严格重合，“春分”、“秋分”的延长线必须对准“0°”线。然后再用量角器在刻度盘边上画出所在地的地理纬度刻度（从0°起，逆时针方向度量），并在此刻度与圆心之间画一直线。例如在上海就画出31°与圆心相连的直线。

3．按图1．7－2所示，用铆钉将针孔日晷组装起来。铆钉连接的部分应能灵活转动。

【使用方法】

1．左手拿住针孔日晷刻度盘，侧面正对太阳方向，并使自己画出的纬度指示直线尽可能准确地位于中心孔的竖直下方。

2．右手转动转尺，使太阳光穿过转尺上的针孔，形成一个针孔太阳像，正好落在转尺另一端“太阳像”标定位置上。然后，再用左手把刻度盘和转尺同时捏住，不让它们再动。

3．刻度盘上有十三根节气刻度线，每根线上都有时间刻度。二十四节气的日期可以从日历上查得，使用时，当天的日期接近什么节气就按这一节气的刻度线来测时（如在7月23日“大暑”前后就选取标有“大暑”的刻度线）。左手 九江六中物理创新实验汇编

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固定了刻度盘和转尺后，右手将水平尺推成水平位置（必须尽可能准确）。这时水平尺的上边缘与所选定的（“大暑”）节气线相交于一个时间刻度，这一刻度的数值就是当地当时的时刻。

针孔日晷在我国广大中纬度地区是全年适用的。只是在北纬20．5°北回归线附近及其以南地区（相当于广州及其以南地区），在6月22日夏至前后的几个月中的中午前后（此时太阳升到天顶正中）不便使用。

针孔日晷测得的时刻在青岛、上海、福州一线与北京时间基本上是一致的。在北京南昌一线要加15分钟，呼和浩特、长沙、广州一线要加30分钟，兰州、成都一线要加1小时，东北地区要减去30分钟，可与北京时间基本一致。

编者提示：本自制教具可辅以“测量”部分的物理实验教学。

运动小车

【制作方法】

1．用长12－15厘米，宽8厘米，厚15－20毫米的木板刨平后作车身。两端各装一个羊眼圈，供拴线用，如图3．2－1所示。

2．用厚1．5毫米的铁皮，剪成两块长130毫米，宽15毫米的铁皮条，打上四个孔后，将每块铁皮条两端弯起25毫米呈图3．2－2所示的形状，做成两付支架。用木螺钉将支架固定在车身底面两端，如图3．2－1所示。

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3．用M6或M5的螺栓4套，一端用锉刀或砂轮磨尖，分别把它们装在支架的装轴孔上，拧上螺母做紧固螺钉用（即图3．2－3中的顶丝），为防止松动最好加装弹簧垫圈。

4．找两个铁制120胶卷轴，每端都焊上一个小圆铁片。并在铁片的中心各打上一个小凹面，做车轮。

5．把用胶卷轴做的两个车轮分别装在小车的支架里。调节紧固螺钉，使车轮的小凹面被两螺钉尖架住。这种顶尖轴承不能太紧或太松，能使车轮自由转动即可。调节适度后用螺母固定，如图3．2－3所示。使用时最好在凹面处滴上一些润滑油，以减少摩擦。【使用方法】

1．将运动小车，与一端带斜面的平板配合，再用长条棉布和毛巾布，可做教材中牛顿第一定律的实验。

2．将运动小车，放在两端装有定滑轮的木板上，在小车两端的羊眼圈中，分别挂上两个用细绳吊住的钩码，绕过滑轮，可做二力平衡实验。

3．与斜面、弹簧秤配合，可以做简单机械中的斜面公式的演示实验。4．在小车上立一木块或放一个圆球，用手拉动小车，可以演示静止物体和运动物体的惯性实验。九江六中物理创新实验汇编

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5．将运动小车装上一些附件，可以制成多用力学小车。可做滚动摩擦比滑动摩擦省力等演示实验，其制作方法在摩擦的教具中予以介绍。【注意事项】

运动小车的制作关键是，必须保证四个轮子同在一个平面上，运动起来才能平稳、走直线。因此，要求弯起的两付支架上的四个装轴扎到车身底面的距离必须相等。另外在胶卷轴两端所焊的圆铁片上打凹面时，必须将凹面打在胶卷轴的圆心处，制作时务必细心。

如果用塑料胶卷轴做车轮时，可用硬塑料板做成圆片，在中心打上锥形凹窝，然后用塑料粘合剂将图片粘在胶卷轴的两端。

编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。

用注射器粗测大气压强

【制作方法】

1．选好旧注射器：规格50毫升。针筒与柱塞配合应达到“密而不紧”的要求。所谓“不紧”，指把注射器的注射头上的小孔打开，竖直拉起柱塞，柱塞能在自重作用下慢慢下落。所谓“密”，即将柱塞拉起一定高度后，封闭针筒小孔，这时再用力将柱塞拉出（或压进）一段距离，放手后，柱塞能恢复到原来的位置，说明针筒的密闭性良好。不能满足上述条件的注射器不应选用。

2．自制载物板：如图5．12－4所示，用正方形薄铁片做成。中间挖成一大孔，孔的直径略大于柱塞直径。四角对称地各打一个小孔，系上尼龙引线。将四条引线合在一起打结并悬挂一个约500克的钩码盘。要求各引线等长，保证了挂钩码盘后外力对柱塞拉力的合力竖直向下（载物板做成圆环状，并对称地打三个小孔，在三根引线下悬挂钩码盘亦可）。【使用方法】

1．将注射器的柱塞和内壁表面擦净，涂上润滑油，以减少摩擦力。九江六中物理创新实验汇编

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2．把载物板套在注射器的柱塞颈上。调整注射器被夹持的高度，使得载物板下的钩码盘高桌面的高度小于针筒的长度，可避免柱塞掉出摔碎。

3．在铁架台上将注射器竖直地倒夹在铁夹中，将柱塞推到顶端，排尽注射器内的空气。用眼药水瓶上的橡皮帽将注射器的注射头堵死。

4．逐次向钩码盘里添加钩码或重物，直到柱塞刚开始在筒内下滑为止。载物板和钩码的总重，除以柱塞的横截面积，就得到大气压的值（已略去柱塞及载物架自重，用以部分抵消摩擦阻力）。【参考资料】

可以不用载物板而直接在柱塞上悬挂重物，这时悬挂重物一定要在柱塞上打瓶口结，以保证重力沿着柱塞的轴线方向。下面介绍绳结和瓶口结的打法。

1．绳结的打法

（1）用左手捏住绳子的两端，绳头1在下面，绳头2在上面，如图5．12－5所示。

（2）把绳1的下端从下方向左绕过大拇指套一圈，然后被压在同根绳头的下面，绳头2的上面，见图5．12－6．

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（3）将绳头2顺着大拇指方向插入围绕大拇指的套内，抽出大拇指，拉紧线头1的长端3，就能成结，如图5．12－7所示。

2．瓶口结的打法

（1）按图5．12－8将打好了绳结的绳子摆好，左手掌向上，右手掌向下。

（2）将绳1交叉放在绳2的下面，如图5．12－9所示。

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（3）将绳1右下端绕过左手无名指和中指，提在大拇指和食指之间，绕过食指在绳2上面与它交叉，成图5．12－10所示形状．

（4）右手大拇指与食指捏住绳2向左翻转180°，如图5．12－11所示。

（5）将图5．12－11的B圈向左移动到A圈的下面形成套圈，套在瓶口上，两手同时向外拉C、D套环，于是瓶口被套紧，如图5．12－12所示。

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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

用滴水计时器测速度

【制作方法】

胶卷盒滴水计时器的制作方法见前面介绍过的内容。【使用方法】

1．测匀速直线运动的速度。将后面装有滴水计时器的小车，放在水平桌面上，挂上砝码盘让小车运动，观察滴水情况，调整砝码数量。使计时器水滴间距离相等（图3．6－4），这时小车作匀速运动。量出最初、中间、最后的相邻5个间隔的距离，用秒表求出5个时间间隔的时间，计算出每组的速度值，然后计算出三组的平均值，即可作为这个匀速直线运动的速度。

2．测变速直线运动的平均速度。增加砝码的数量，这时小车作变速（匀变速）直线运动。量出最初、中间和最后的相邻5个间隔的距离．由已知的时间间隔，算出每组的平均速度，然后再计算出小车在整个运动过程中的平均速度。

编者提示：本自制教具可辅以“运动和力”部分的物理实验教学。

引水出瓶

【制作方法】

将一只玻璃瓶，装水至接近瓶口，瓶口用带尖嘴直角弯玻璃管的塞子塞紧。然后用石蜡密封。取一只50毫升或100毫升的注射器，安上针头，把柱塞拉到针筒顶部，将针头竖直穿过胶塞插入瓶中，如图5．15－15所示。九江六中物理创新实验汇编

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【使用方法】

用力向下推动注射器柱塞，可见瓶里的水通过喷嘴向外喷出，并可持续相当长一段时间。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液压千斤顶模型

【制作方法】

模型主体为图5．5－2中的两个注射器，注射器筒和柱塞分别代表液压千斤顶的缸筒和活塞。要保证活塞动作灵活且密封性好。单向阀可用橡皮做成图中所示的形状，也可用比管子直径稍大的钢球代替（钢球容易生锈，不用时取出擦干涂上防锈油脂）。截止阀和排液管起着开关回流通路的作用。贮液槽可用桔汁塑料瓶截去上部后制成。

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为了安装摇把（5：1省力杠杆），并使装置平稳且便于观察，可将装置固定在一个硬塑料板或金属板做成的前面开口的长方盒形的支架上。【使用方法】

利用排液管和截止阀将各部件内部空气排除的办法，与“简易液压机原理演示器”中所述的相同。

演示过程中，可在大活塞上加适当质量的砝码或其他重物，以增加演示效果。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液体能大小不变地传递压强

【制作方法】

取大、小注射器各一只，去掉针头，用透明乳胶管连接两个注射头，代替上段中的螺丝刀，其余器件同上段。【使用方法】

如图5．2－2所示（省略了支持注射器的夹子），在注射器和连接管内注入适量液体，通过圆形测力计1的支杆对小注射器A′施加某一压力，记录与大注射器B′相接触的圆形测力计2上的示数。改变施力大小，重做实验。测量大小 九江六中物理创新实验汇编

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注射器柱塞的直径，进而计算其横截面积，可得出结论：液体能大小不变地传递压强。

【注意事项】

圆形测力计支杆与注射器的接触面（以及上述与螺丝刀的接触面）间可以垫一小块橡皮，防止滑动。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液体内部压强演示器方法一

【制作方法】

制作一个一侧面装有玻璃的无盖铁盒。另找一个用过的护肤脂小圆盒，去掉盒盖，在盒的侧壁开一小孔，塞入一截细玻璃管，用乳胶管与微小压强计相连。找一块薄橡皮膜，将它绷紧蒙在小圆盒盖口，而后用线扎紧。把微小压强计固定在带底座的立板上，板上有均匀的刻度线。为了调整微小压强计液面时比较方便，并能排除管内的气泡，加装了三通管和止水夹，实验装置如图5．7－1所示。九江六中物理创新实验汇编

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【使用方法】

制一些不同形状可嵌在铁盒内的木块。把它们装进铁盒里，就会使铁盒变成形状和容积不同的容器。在这些容器里装入适量的水。利用止水夹和三通管调整装有红水的压强计液面，使两臂液面相平，且在合适高度处。将与压强计密封相连的橡皮膜小盒放入不同形状的容器的水中，由压强计示数可以得出：液体内部压强与容器的形状及液体的多少无关，只与液体的深度有关。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液体内部压强演示器方法二

【制作方法】

仪器如图5．7－2和5．7－3所示，图中圆桶实际是个透明塑料杯。把一玻璃圆管的下端固定在一个5#胶塞上。圆桶中间的隔板用10－15毫米厚的塑料板加工制成，隔板中间开一个能装进5#胶塞的圆孔，圆孔旁边装一只空心螺栓（可用自行车气门嘴代替），螺栓的下口与一承压盒连接，螺栓的上口与微小压强计相接。

【使用方法】

1．将连接好微小压强计的空心隔板放在圆桶内，向桶内倒入红水。压强计示数随着液体深度的增加而增大（红水可没过隔板）。

2．将带圆管的胶塞插入隔板圆孔内，并塞紧隔板和胶塞。用虹吸管将圆管外、隔板上的水排出桶外。桶内液体的总质量和体积都发生了显著的变化，但液体的深度未变，可以看到压强计的示数也未改变（参见图5．7－3）。

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本装置由河北省保定市铁路职工子弟第二中学陈振华提供。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液体对压强传递的测量（压强计法）

【制作方法】

取一只透明的塑料高橙瓶，在侧面不同深度处和底部装上注入适量水银的玻璃弯管，瓶口塞上带有弯管的胶塞，设法封严，如图5．4-3所示。

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【使用方法】

打开塑料瓶的上口，将装置固定在铁架台上，装水到瓶口，可见各弯管水银面出现高度差，越往下的弯管高度差越大。盖好带有弯管的上盖胶塞，在顶部弯管中注入适量的水，使管中水面刚好和弯管弯曲部分的顶端相平。记好各水银面的高度差。然后继续向顶部弯管注入少量水，可以看到其他弯管各水银面高度差均有增加，且增加的高度相等。将此增加高度与顶部弯管液面高出弯曲部分顶端的距离予以比较，可以知道对顶部弯管增加的压强等于其他弯管水银柱增加的高度所产生的压强，从而证明液体将压强大小不变地向各个方向传递。【注意事项】

（1）为了便于观察对比和计算，可在各弯管后面加上标尺作为背景。（2）弯管中用水银指示压强差较好，通过简单计算（13．6厘米水柱产生的压强。1厘米水银柱产生的压强），可以很容易找出实验中传递的压强大小；若用色水代替水银，则各弯管的上口必须在同一水平面上。

（3）防止水银溅落污染环境。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液体对压强传递的测量（侧壁管法一）

用图5．4－4所示的实验装置演示压强的传递，效果明显，但其缺点是：外加压强要通过气体间接传递，下述的实验装置能避免这一缺点。

【制作方法】

如图5．4－5所示，用有机玻璃制成的密闭的长方形容器是装置的主体。由废旧注射器针筒截去底部改制而成的缸筒装在容器的上侧。乳胶袋与缸筒的下口

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对接，使缸筒密闭，充水后的乳胶袋将形成下开口状。活塞是旧注射器的柱塞，它的直径应略小于缸筒的内径，这样，当柱塞压挤乳胶袋时，阻力很小；这是制作本教具的关键。三只两端开口的普通玻璃管分别与容器的顶、侧、底部密封连通，它们插入水里的深度不同，开口方向也不同。容器顶部的玻璃管配有标尺，作为测压计，用于标示液柱的高度。加水孔有阀门，用于加水。

【使用方法】

（1）将活塞稍稍提起，打开加水孔，向容器内注入红色水，胶袋被压入缸筒，与活塞接触，形成开口向下的袋状，然后关闭加水孔。

（2）按下活塞，在活塞上加一较重砝码，若测压计中液面静止在某一位置不动，则证明密封良好，可着手实验。否则，应查找密封不良所在，并密封好。（3）调节测压计：为了便于计算实验结果，可调节测压计。方法是：活塞上不放砝码，打开加水孔开关，慢慢放水，当水柱同标尺零刻度相齐时，关闭加水孔开关。

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（4）验证帕斯卡定律：取一个砝码放在活塞上，注意观察测压计的数值；利用公式P＝W／S（W为砝码重，S为预先已测好的活塞有效作用面积），计算砝码对液体产生的压强；比较砝码对液体的压强和测压计的压强值。改变砝码的质量，重做上述实验。根据实验结果，总结液体传递压强的规律。【注意事项】

（1）仪器各部件在使用时均应保持竖直，砝码要轻拿轻放。（2）仪器用后要排净存水，妥善保管，不可受热或碰压。（3）密封胶袋损坏要及时更换。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

液体对压强传递的测量（侧壁管法二）

【制作方法】

本演示器可定量演示液体传递压强的规律。它由四根长30－40厘米、内径0．6－1．2厘米的玻璃管，五条长50－65厘米、内径0．4－0．6厘米的橡皮管，一支100毫升注射器，一把刻度尺，8－9个长约3厘米、内径0．6－0．8厘米的有机玻璃管，橡皮膜和自制帕斯卡球组成，如图5．4－6所示。

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（1）制作帕斯卡球：

用铸铁做成凸凹模型（图5．4－7），将3毫米厚有机玻璃板放在恒温箱中（120℃－135℃）加热。待有机玻璃软化后，取出放在凹模上，用凸模用力挤压；待冷却后拿出凸模；用同样的方法再做一个。然后去掉多出半球的部分，用细砂纸将半球断面磨平；再在每个半球的球面上任意方向钻4－5个孔，孔直径与有机玻璃管外径相同。将有机玻璃管插入孔中，用三氯甲烷或502胶将管与孔的衔接处和两个半球断面对接密封，就制成了帕斯卡球。

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（2）把橡皮管、玻璃管、橡皮膜、注射器、刻度尺与帕斯卡球等按图5．4－6装配在一起。【使用方法】

（1）排气：用注射器向球内注满水，球内空气则从球上端排气孔（橡皮管）全部排出，且使一部分水进入橡皮管及玻璃管中，然后用夹子将排气管封住。（2）测量：排气后，玻璃管内液面对应的刻度值视为零点。当用力将注射器内的水压入球内时，各管的液柱同时上升，且液面在刻度尺上所示的高度相同，算出液面由零点上升的高度，利用P＝ρgh计算压强值。外加压强可根据压力F和注射器柱塞的面积S求出。

液体对压强传递的测量

【制作与使用方法】

取三只容量相等的注射器A、B、C，用牙膏涂抹柱塞，以减小摩擦。将A、B、C三个注射器拔开柱塞，注入等量的色水，插入柱塞排尽针筒内的空气，再用三通管和乳胶管把它们组装在一起。在B上放20克砝码，则形成液面差；在A、C上同样放上20克砝码（图5．4－2），则三个针筒内的液面相平，可见密闭液体内部传递的压强大小相等。

液面高度比较法

1．鼓膜法（等液压法）【制作方法】

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（1）选一容积约500毫升的柱状玻璃容器。

（2）选一木质薄板，长度与盛液容器的高度相同，宽度与盛液容器的内径相同，作为隔板。在隔板底部开一个约4厘米2的小窗口。用胶水将红色弹性薄膜粘在小窗口上。

（3）把隔板四周刨光，插在容器中间，使器壁与隔板密合，防止两侧液体混合。

（4）在隔板两侧画上等距离刻度线作为标尺。标尺的始点为小窗口的中点。

照图4．4-1那样组装。【使用方法】

（1）向隔板一侧注入适量的清水，薄膜即向另一侧凸起；再向另一侧缓缓注入被测液体，直到薄膜恢复原状。然后在标尺上读出h水、h被测。

（2）把数据代入下式

ρ求出ρ被测＝（h水／h被测）ρ水 的值。被测（3）用虹吸管或大注射器抽出一侧的清水，再把被测液体倒出。【注意事项】

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（1）小窗口上的弹性薄膜不可张得太紧，张到刚刚展平即可；否则实验效果不够显著。

（2）为防止损伤薄膜，可一边加水，一边加被测液体。（3）读数时注意浸润现象的影响。2．抽气法 【制作方法】

取一只三通管和两根细长玻璃管，用橡皮管密封套接成如图4．4－2所示的形状。其中三通管的对称两端与细长玻璃管连通，另一端也套有胶管，并用夹子夹紧。

【使用方法】

（1）将两根细长玻璃管开口端分别插入左右开口容器中，其中右边容器里盛水，左边容器里盛待测液体。（2）把三通管中间胶管上的夹子松开，然后将胶管接到注射器上，利用注射器抽气，使液体沿左右玻璃管上升至可以方便测量的高度即可。（3）用夹子夹紧抽气端，测量两管液柱上升高度h1和h2，则待测液体的密度可由公式ρx＝（h1／h2）ρ水算出。【说明】

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若在二细长玻璃管上预先贴上纸条（或直接用腐蚀法）标好刻度，使用起来更方便。

编者提示：本自制教具可辅以“密度”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法一

【制作方法】

取家用疏通下水管用的带柄橡胶扣碗一个（常称“踹子”）。再取0．2×0．22米的平整镀锌铁片一块，其四角分别打眼穿绳，并套上铁钩。【使用方法】

将铁片置于桌面放平，把扣碗口朝下放在铁片上，用力挤压。然后提起橡胶扣碗的柄，即可在铁钩上悬吊物体，如图5．11－l所示。

【注意事项】

如起吊物体较重，应考虑铁片的抗弯能力，适当选用较厚的铁片。编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法二

取玻璃罐头瓶一只，把酒精棉球绕在一根木棍上。

点燃酒精棉球，伸入开口向下的罐头瓶中，很快抽出棉球，迅速将罐头瓶扣于柔软的胶皮上，即可模拟“拔火罐”。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

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验证大气压强存在方法三

【制作方法】

将羽毛球尾端皮碗取下，再反粘上，使碗口向外，并保证皮碗完好无损。此教具可称之为“羽毛碗”，参见图5．11－2。

【使用方法】

将羽毛碗碗口贴在平坦的墙上，用手将碗中的空气挤出，放手后羽毛碗即“粘”在墙上。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法四

取研磨气门用的橡胶吸盘（皮碗）一对。将两个吸盘下口对齐，用力一挤，便可“吸”在一起，做成“微型马德堡半球”。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法五

取两只口径一样的茶杯，口对口放置，并在接口处衬以薄胶皮垫，如图5．11－3所示。

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将上侧茶杯掀起，将点燃的纸片扔在这个茶杯中，随即扣好茶杯。提起上侧茶杯，可见胶皮垫连同下侧茶杯一同被提起而不掉落。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法六

【制作方法】

将4毫米厚的胶板（日杂商店销售）裁剪成直径140毫米的圆两个，重叠在一起，中间涂上T－1型502胶，把两片胶板胶接在一起，以增加胶板的厚度，然后，在胶板中心打一个直径3毫米的孔。

取一个直径30毫米左右、高5毫米左右的铁盒盖，中心钻一个直径8毫米的孔。把铁盒盖扣在胶板中心，用圆头M8螺钉，上、下各加一个直径20毫米、厚2毫米左右的垫片，作为紧固螺钉将胶板和铁盒盖紧固在一起，可使胶板的中心形成个碗形；在磁形底部用T－1型502胶粘一块直径30毫米左右的圆形胶皮（自行车内胎即可），以防止螺钉边缘漏气。

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取一段直径8毫米的钢筋，弯成如图5．11－4所示手柄的形状；将手柄的下端用M8板牙套扣成螺丝，然后，用两个M8螺母将手柄和紧固螺钉连接在一起。在铁盒盖附近的胶板上，打一个直径3毫米左右的孔，孔的上面粘一小块舌形胶皮（自行车内胎即可）做单向阀门。这样便制成了半个马德堡半球，如图5．11－4所示。【使用方法】

用力将做成的半个马德堡半球按在一块平板玻璃上，封在里面的空气经单向阀门排出。然后用力提起手柄，玻璃板即被提起。玻璃板下面还可以吊上重物。若开启单向阀门，空气进入胶板与玻璃板之间，玻璃板和重物则脱落（这时要注意保护玻璃板不致破碎，防止重物砸伤脚或砸坏地板）。

将上述两件制品相对，用力挤压，便成为马德堡半球，可以逼真地模拟格里克当年的实验。

本教具由长春市教育技术装备处臧凤军提供。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法七

拿一个废注射器，将柱塞推到底端，把眼药瓶上的胶皮帽戴在注射器的注射头上。按图5．11－5装配好，即可在柱塞颈上悬挂重物。

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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法八

取一小金属筒，要求盖上盖子后不漏气（可用补自行车胎的胶水筒或完整的空牙膏皮）。

先拿下盖子，往筒内倒进一些水，设法将水加热至沸腾。停止加热后，立即盖紧筒盖，然后用冷水浇在筒上。可见外面的大气压力会把小筒压瘪。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法九

取两个带塑料“吸盘”的挂衣钩，将两个衣钩上的“吸盘”对在一起，用手挤压，排出中间的空气，两个吸盘便紧紧地贴在一起。提起一侧衣钩，在另一侧衣钩上挂上重物，甚至一块砖头也不能把衣钩分开，如图5．11－6所示。

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编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法十

【制作方法】

取一只空酒瓶，截去下半截（可将棉线蘸煤油缠绕在平行于瓶底的合适位置．点燃棉线，待其燃毕时淬火截断；若用电热丝代替棉线，通电截断效果更好。若断口不平，需用钳子将高出部分夹掉，然后在一块铁板上放一些合钢砂，将断口磨平）。瓶口上配一个插有弯玻璃管的胶皮塞。取一个较重的木块，将一面刨平，放在熔化的石蜡里煮一下。另取一个环形橡皮垫备用。【使用方法】

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先将环形橡皮垫两面涂些黄油，放在木块的平面上，扣上瓶子，用抽气筒（两用气筒），抽出瓶里的空气，如图5．11－7所示。抽到一定程度由于大气压的作用，木块就被吸在瓶子上；提起瓶子时水块随着被提起。若拔下抽气筒，放进空气，则木块自动脱落，从而说明了大气压强的存在。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

验证大气压强存在方法十一

【制作方法】

找一块100×100×10毫米3的有机玻璃板，在它的中心处钻一个直径2毫米的孔。在它的任一侧面的中心也钻一个2毫米的孔，垂直穿过前面所钻的孔，直达与它相对的侧面的中心。把这个长孔的一端用直径3毫米的丝锥套出50毫米长的丝扣，如图5．11－8所示。找一根直径为3毫米、长60毫米的螺栓，用锉刀和破布将其前端精细地加工出30°－45°的锥形顶尖，后端用树脂胶粘一块便于转动的旋转手柄，如图5．11－9所示。把螺栓旋入有机玻璃的丝扣孔中，做成开关空气流通的阀门。长孔未经加工丝扣的一端，插入一根大小合适的塑料管，用胶粘合不能漏气，塑料管的另一端捆扎一个小气球，如图5．11－8所示。找两个研磨柴油机气门用的皮碗（气门啄子），皮碗的背面用树脂胶各粘合一个拉环，形成一对马德堡半球。

压力和压强的应用

──自己举起自己

【制作方法】

取一自行车或拖拉机车轮内胎，拔掉内胎上的气门针，用一橡皮管封套在气门上。【使用方法】

在内胎上放一块木板（内胎置于地板上），人站在木板上。用嘴通过橡皮管向内胎吹气（图5．3－1）。换气时可将橡皮管折死或夹紧。吹气过程中，人亦被徐徐托起。

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【附注】

也可以用一比较重的物体代替人，放置在上述木板上，用打气筒向内胎打气，同样可见重物被徐徐抬起。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

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【使用方法】

把两个半球分别贴在有机玻璃板的两平面上，半球的中心对准2毫米的孔。用手挤压两个半球，可见气球鼓起，随后旋进螺栓手柄（关闭阀门），螺栓顶尖即堵塞空气流动的通道。此时双手用力拉动半球的拉环，不能使半球与有机玻璃板分开。

本装置由河北省张家口市桥西文教局电教站刘文正提供，曾获全国第三届自制教具评比三等奖。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

压力抽水机

【制作方法】

选一截直径约3厘米的有底竹筒，在竹筒底部钻一直径0．8厘米的小孔。在筒的侧壁离筒口约3厘米处钻一个直径约2厘米的圆孔。

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取直径0．8厘米，长30厘米的一根圆木棒，在一端缠绕纱布，用细绳扎紧，绕好后直径要略大于3厘米。将棒插入竹筒里，塞杆从筒底小孔穿出。取直径3厘米，厚5厘米的圆木块，中心挖一漏斗形孔道，放入钢珠后，将漏斗大口朝向筒底塞紧在竹筒口。

将一直径2厘米橡皮塞正中钻一孔，插入直角弯管，再将此橡皮塞塞在竹筒侧壁的圆孔里。

另取一段玻璃管（或小竹筒），下端塞一漏斗塞，塞口紧套在上述的直角弯管的上端，玻璃管中放入小钢球后，上端塞一带直角弯管的塞子。作好的教具如图5．16－3所示。【使用方法】

1．同一般活塞式抽水机。

2．如果因为筒壁跟活塞之间接触不够紧密，水一下子压不上来，可以向筒里灌少量的水，浸湿活塞。

编者提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。橡皮条演示器

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【制作方法】

用一块200×200×5毫米3的木板作为底板。取两根粗细不同，颜色各异的橡皮筋，分别在端点用小针固定在底板的A、B两点，另一端各系一小钩，参见图2．3－3。

【使用方法】

调节A、B两个固定点的位置，使两个小钩相互钩住，两根橡皮筋各伸长一段长度。如图2．3－3所示，记下两个小钩相钩的位置O，再分别以A、B为圆心，以AO、BO为半径用粉笔在底板上画两个90°圆心角的弧。然后解脱两个小钩，分别在两个小钩的下面挂两组钩码，如图2．3－4所示。使橡皮筋竖直向下伸长到小钩与圆弧相交的点上。钩码重表明橡皮筋所受拉力的大小。同一橡皮筋在前后两次伸长的长度相等，说明前后两次受力大小一样。比较两组钩码重，不仅可以说明钩套在一起的两根橡皮筋由于相互间施以力的作用而伸长，而且可以说明这种力的作用是大小相等的。

第三篇：创新实验

一、瓶内吹气球

思考：瓶内吹起的气球，为什么松开气球口，气球不会变小？

材料：大口玻璃瓶，吸管两根：红色和绿色、气球一个、气筒

操作：

1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔，在孔上插上两根吸管：红色和绿色

2、在红色的吸管上扎上一个气球

3、将瓶盖盖在瓶口上

4、用气筒打红吸管处将气球打大

5、将红色吸管放开气球立刻变小

6、用气筒再打红吸管处将气球打大

7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口

8、放开红色吸管口，气球没有变小

讲解：当红色吸管松开时，由于气球的橡皮膜收缩，气球也开始收缩。可是气球体积缩小后，瓶内其他部分的空气体积就扩大了，而绿管是封闭的，结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力，这时气球不会再继续缩小了。

二、能抓住气球的杯子

思考：你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上，然后把气球吸起来吗？

材料：气球1～2个、塑料杯1～2个、暖水瓶1个、热水少许

流程：

1、对气球吹气并且绑好

2、将热水（约70℃）倒入杯中约多半杯

3、热水在杯中停留20秒后，把水倒出来

4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上、轻轻把杯子连同气球一块提起

说明：

1、杯子直接倒扣在气球上，是无法把气球吸起来的。

2、用热水处理过的杯子，因为杯子内的空气渐渐冷却，压力变小，因此可以把气球吸起来。

延伸：

小朋友，请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来？

三、会吸水的杯子

思考：用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛，烛火熄灭后，杯子内有什么变化呢？

材料：玻璃杯（比蜡烛高）1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干

操作：

1.点燃蜡烛，在盘子中央滴几滴蜡油，以便固定蜡烛。

2.在盘子中注入约1厘米高的水。

3.用玻璃杯倒扣在蜡烛上

4.观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化

讲解： 1.玻璃杯里的空气（氧气）被消耗光后，烛火就熄灭了。

2.烛火熄灭后，杯子里的水位会渐渐上升。

创造：

你能用排空的容器自动收集其它溶液吗？

四、会吃鸡蛋的瓶子

思考：为什么，鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去？

材料：熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒

操作：

1、熟蛋剥去蛋壳。

2、将纸片撕成长条状。

3、将纸条点燃后仍到瓶子中。

4、等火一熄，立刻把鸡蛋扣到瓶口，并立即将手移开。

讲解：

1、纸片刚烧过时，瓶子是热热的。

2、鸡蛋扣在瓶口后，瓶子内的温度渐渐降低，瓶内的压力变小，瓶子外的压力大，就会把鸡蛋挤压到瓶子内。

创造：当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时，瓶子会发生什么变化？

五、瓶子瘪了

思考：你能不用手，把塑料瓶子弄瘪吗？

材料：水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个

操作：

1.将温开水到入瓶子，用手摸摸瓶子，是否感觉到热。

2.把瓶子中的温开水再倒出来，并迅速盖紧瓶子盖。

3.观察瓶子慢慢的瘪了。

讲解：

1.加热瓶子里的空气，使它压力降低。

2.由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大，所以把瓶子压瘪了。

创造：

如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大，瓶子会变成生么样子？

六、会跳远的乒乓球

思考：乒乓球放在高脚杯中，你怎样吹气，球才会跳出杯子呢？

材料：高脚杯2个、乒乓球1个

操作： 把两个高脚杯并排放置 将乒乓球放在第一个杯子中。从不同角度吹气，看看乒乓球有什么状况：对着球的侧面吹气；对着球的上方吹气

讲解：

1、向球的侧面吹气，乒乓球不容易跳到第二个杯子里去（或跳出来）

2、向球的上方吹气，上方压力变小，乒乓球会浮起来，继续吹，就跳入第二个杯子去了

创造：换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里

七、会吹泡泡的瓶子

思考：你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗？

材料：饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干

操作： 将吸管逐一连接，形成长管（连接口用胶带封好）。将吸管放入瓶中，并用橡皮泥密封住瓶口，然后把瓶子放置在盘子中。弯曲吸管，使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。向瓶子壁上浇热水，杯子中的吸管会排放大量气泡。向瓶子壁上浇冷水。玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。

讲解： 因为塑料瓶很薄，于是热可以穿过瓶壁，进入瓶子中的空气里。瓶子中的空气受热后会膨胀。水中的气泡就是空气膨胀时，被挤出瓶子的空气。瓶子中的空气遇冷时收缩。瓶子中的空气收缩时，水便占据了剩余的空间。

创造：瓶子盖太紧时，你知道如何用最好的方法打开它吗？

八、自己会走路的杯子

思考：杯子没有腿，它是怎样从上面走下来的材料：杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水

操作：

1、用一块玻璃板，放在水里浸一下

2、玻璃一头放在桌子上，另一头用几本书垫起来（高度约5厘米）

3、拿一个玻璃杯，杯口沾些水，倒扣在玻璃板上。

4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部，玻璃杯会自己缓缓地向下走去。

讲解：

当烛火烧杯底时，杯内的空气渐渐变热膨胀，要往外挤，但是，杯口是倒扣着的，又有一层水将杯口封闭，热空气

跑不出来，只能把杯子顶起一点儿，在自身重量的作用下，就自己下滑了。

九、纸杯旋转灯

思考：蜡烛纸杯灯为什么会转动？

材料：纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把

操作：

1、取一纸杯，在杯身对称处各剪开一个方形大口，在杯底固定上蜡烛，作为灯的底座。

2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶，在杯底中央处穿上绳子，并用牙签棒固定，作为灯的上座。

3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。

4、点上蜡烛，拉起绳子，看看有什么现象产生。

讲解：

1、蜡烛燃烧的时候，火焰尖端多呈朝上的方向。

2、空气受热会上升，然后沿着上方纸杯的扇叶口流动，因而造成旋转的现象。

创造：

你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗？

注意：

注意蜡烛燃烧时的安全！

十、飞行的塑料袋

思考：在没有风吹的情况下，塑料袋为什么会在天上飞行？

材料：塑料袋（轻便的）、吹风机1个

操作：

1.打开塑料袋，倒置。将吹风机伸入塑料袋，并打开热气开关。

2.几秒钟后，关闭吹风机并拿开。

3.松开手，塑料袋会飘起来。

讲解：

1.热气轻，向上升，使塑料袋也向上升。

2.热能使物体飞起来，因为热气是上升的。当空气受热并且上升时，热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间，也是借助于“对流”。

创造：

你能试着制作一个简易的热气球吗？

十一、空气的质量

思考：你们知道吗，空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢？

材料：1架天平、2只一样重的气球、打气筒

操作：

1.把两只气球分别放在天平的两端，天平保持平衡。

2.拿起另一只气球，给气球打气并将气球口系紧。

3.将打起气的气球放到天平的一端，没打气的气球放到天平的另一端，观察天平的变化

讲解：

1.两只气球在打气前，质量相等，因此天平保持平衡。

2.打气后的气球增加了气球内空气的质量，因此，天平偏向打气后的气球一端。

3.如果是带有指针刻度的天平，就能测出空气的质量数

创造：你能用其它方法称一下空气的质量吗？

十二、云的形成

思考：你知道天空中的云是怎么形成的吗？ 材料：冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶（带可旋转盖）

操作： 在瓶子盖上戳个洞，在洞中插入吸管，并用橡皮泥将吸管周围密封。在瓶子中倒入一些冷水，摇晃均匀，然后把水倒出来。*近瓶口，点燃一根火柴。吹灭火柴，把冒烟的火柴扔进瓶子中，让烟进入瓶子。迅速拧紧瓶盖，通过吸管向瓶子中用力吹气。停止吹气，用手堵住吸管，使空气留在瓶中。松开吸管，当空气冲出瓶子时，瓶子中就产生了云。

讲解：

1、往瓶子中吹气，增加压力。

2、松开吸管后气压下降，空气变冷了。

3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上，凝结成极小的水滴，许多的小水滴就形成了云。

创造：你能用其它方法制作云吗？

注意：小心火柴不要烧手

十三、光与彩虹

思考：你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹? 材料：清水1盆、平面镜1个

操作：

把镜子斜插入水盆中，镜面对这阳光，在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。

讲解：

将镜子插入水中时，在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。

创造：

小朋友，想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?

十四、纽扣的出现与消失

思考：小朋友，当筷子插一半在水中时，看到的是筷子“折断”的样子，这是什么原因呢？

材料：纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个

流程：

1、将纽扣放在盘中。

2、杯子杯口朝上，压在纽扣上。

3、往杯内倒入清水。

4、注入水后的杯子看不清纽扣。

5、加些水到盘子中，可以看得见纽扣。

说明：

1、当杯子渐渐注入水时，由于光线折射，纽扣的影像会消失。

2、把水再加入盘子中，改变光的折射角度，纽扣影像会重新出现。

延伸： 光由空气进入水中，或由空气进入玻璃中，就会产生一些折射的现象，那么，就请你想一想，生活中还有哪些光的折射事例呢

十五、认识浮力

思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗？

材料：1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯

操作：

1.先把锁挂在弹簧秤下，记录弹簧秤的刻度。

2.然后将弹簧秤挂的锁放入水中，记录此时弹簧秤的刻度。

3.比较两次记录下的刻度，思考为什么会不同。

讲解：

1.锁浸在水中，会受到水对它的向上的支持力，即浮力。

2.两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。

创造：

用弹簧秤再称别的物体（比如小木块，橡皮头等），观察不同的物体的浮力大小。

十六、冰块融化后会怎样

思考：在一个杯子中放一个冰块，然后倒满水。当冰融化后，杯内的水会溢出来吗？

材料： 1块冰块、2个杯子、水

操作：

1.在托盘上放置一个空杯子，在空杯子中放入一块冰。

2.往杯中倒满水，使冰块的一大部分会高出水面。

3.等待冰块融化。观察融化后，水会不会溢出 杯子。

讲解：

水结冰时体积会增大百分之九，因此质量变轻，自然会浮在水面上。当冰块融化时，它失去的是增加的那百分之九的体积，因此，水不会溢出。

其实冰块在水面以下的那部分，就是整个冰块的水的体积。

十七、自动旋转的奥秘

思考：装满水的纸盒为什么会转动？

材料：空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水

操作：

1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔

2、一个孔在纸盒顶部的中间，另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角

3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上

4、将纸盒放在盘子上，打开纸盒口，快速地将纸盒灌满水

5、用手提起纸盒顶部的绳子，纸盒顺时针旋转

讲解：水流产生大小相等而方向相反的力，纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角，所以纸盒按顺时针方向旋转

创造：

1、如果在每个侧面的中心扎孔，纸盒会怎样旋转

2、如果孔位于每个侧面的右下角的话，纸盒将向哪个方向旋转

十八、小船与船浆

思考：看过划船吗？亲自动手划过船？知道船在水上为什么会向前移动吗？

材料：剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆

流程：

1.剪下长约12厘米×8厘米的硬纸板

2.一端剪成尖形为船头，另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾

3.剪一块约3厘米×5厘米的纸板坐船浆

4.用橡皮筋套在船尾处，并将船浆绑好

5.将纸板桨逆时针转紧橡皮筋，小船向前移动

6.若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋，小船向后移动

说明：

1、橡皮筋扭转的方向不同，船行驶的方向也正好相反。

2、纸船运动的力量，是来自橡皮筋扭转的能量。

延伸：

仔细观察划船的动作，它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢？

十九、水的压力

思考：你们知道水压的大小是由什么决定吗？

材料：1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘

操作：

1.放好牛奶盒，用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。

2.用胶带把三个孔封住。

3.将纸盒中加满水。

4.将平盘放在有孔的侧面的下方，将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。

讲解：

1.实验发现，从底部流出的水喷射得最远，其次是中部的水，喷得最近的是从顶部喷出的水。

2.水的压力由深度决定，水越深，压力就越大；水越潜，压力就越小。

创造：

如果你会游泳，你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置，你会感受到耳朵受到的压力是不同的。

二十、帕斯卡桶裂 思考：塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水，水为什么水不会从刀痕处流出来？

材料：塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥

操作：

1、拿一塑料瓶，在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕（要将侧壁划透），再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧．在塑料瓶盖上穿入一段吸管，用橡皮泥密封．

2、取一漏斗与吸管相接

3、手持漏斗与瓶口相对齐，然后往漏斗内注水，使塑料瓶和漏斗装满水为止，此时塑料瓶的刀痕处不出水．将漏斗举高，就可见刀痕处有水流出来．

讲解：一个容器里的液体，对容器底部（或侧壁）产生的压力，可以远大于液体自身的重量

注意：使用刀子危险请家长帮助

二十一、笔帽潜水员

思考：潜水艇为什么能潜入水下，又能回到水面呢？我们来做一个“潜水员”的玩具吧！

材料：塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个

操作： 将橡皮泥粘到笔帽底部。（笔帽一定不要有洞）在水瓶中完全灌满水，把笔帽放进瓶子，拧紧瓶盖。用力挤压瓶子，观察笔帽沉下瓶底。松开手，笔帽又回到瓶子顶部。

讲解： 笔帽里的空气使它漂浮。水压进笔帽，笔帽很重并下沉。水流出笔帽，笔帽变轻并上升。

创造：你能制作一个不同的潜水玩具吗？

二十二、冲不走的乒乓球

思考：为什么水不能把乒乓球冲走? 材料：乒乓球一个、脸盆一个

操作：

1、拿一个大洗脸盆，放在自来水龙头底下，打开水龙头，先放进半盆水

2、然后取一个乒乓球放在水流落点处，只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里，好像被吸住了，无论你把水开得多大，都不会把它“赶出来”。

讲解：贴近乒乓球的水流速度大，压强小；外层的水流速小，压强大，而且四周的压力基本相等，所以它只能在水里不断翻滚，却永远无法逃脱，除非关闭水龙头。

创造：将乒乓球换成其它材料制成的球，会有什么现象出现

二十三、水中悬蛋

思考：想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下，而是悬浮在水中？

材料：玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋

操作：

1.在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐，直至不能溶化为止。2.再用一只杯子盛满清水，滴入一两滴蓝墨水，把水染蓝。

3.取一根筷子，沿着筷子，小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。

4.玻璃杯里下部为无色的浓盐水，上部是蓝色的淡水。

5.动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里，它沉入蓝水，却浮在无色的盐水上，悬停在两层水的分界处。

讲解：

生鸡蛋的相对密度（比重）比水大，所以会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大，鸡蛋就会上升。

创造：

你能换其它溶液来做这个实验吗？

二十四、火山爆发

思考：你知道吗？一种水会飘在另一种水的上边，自己动手制作一个水下的“火山”喷发，来观察这个现象吧

材料：玻璃缸或盆1个，冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个

操作： 在玻璃缸中倒入3/4的冷水。把小瓶中装满热水，加入几滴墨水，拧紧瓶盖，并摇晃均匀。把小瓶放在缸底并拧开盖子。观察墨水喷向水面：热的染色水在冷水的上面形成了一层。冷却后观察，染色水就会与冷水混合。

讲解：

1、瓶子里的热水比较轻

2、热水的密度小于冷水

二十五、水球的泳姿

思考：水球在冷水里和热水里的沉浮一样吗？

材料：透明玻璃杯2个、小气球1个、冷水、热水各半杯

操作：

1、将小气球灌上水，在气球口上用细绳系紧

2、把水球放在冷水杯子里，水球浮在冷水里

3、把水球放在热水杯子里，水球沉在水底

讲解：冷水和热水的密度不同，冷水的相对密度比热水的密度大，所以水球在热水中会下沉，在冷水里会浮起来

创造：冷水和热水的密度有大小之别,你能用其他试验来证明它吗？

二十六、烧不坏的手绢

思考：燃烧后的手绢为什么没被烧坏

材料：手绢、玻璃杯、铁丝、酒精、火柴、水

操作：

1、将两份酒精和一份水兑在一起，将手绢放到兑了水的酒精里浸湿

2、将手绢从杯子里取出，稍微拧一下水，然后将手绢挂在铁丝上

3、用火柴将手绢点燃，燃烧后的手绢完好无损

讲解：

1、玻璃杯里盛着两份酒精和一份水，酒精的燃点很低，手绢很快地燃烧了

2、酒精很容易从手绢中挥发出来烧掉，一部分水仍然留在手绢上，保护着手绢。

3、在酒精燃烧的过程中，有一部分水变成蒸气挥发了，这些挥发的水汽带走了花布上的一部分热量，从而降低了手绢的温度，手绢不会被烧着。

二十七、烧不断的棉线

思考：为什么棉线烧不断？

材料：棉线一根、清水一杯、食盐、筷子、火柴

操作：

1、在一杯清水中不断加入食盐，并用筷子不停地搅拌，直到食盐不再溶解为止。

2、将一根棉线放入配制好的浓盐水里浸泡一下，拿出来放在桌上晾干。

3、将晾干后的棉线用手提起，点燃一根火柴去烧棉线。

4、棉线从下端一直燃烧到上端，但烧过后的线灰仍象一根线一样没有被烧断。

讲解：盐是不能燃烧的，浸过浓盐水的棉线在燃烧时，里面的棉线已被烧尽了，可是包在棉线外面的一层盐壳却保留了下来。所以，我们看到的是烧不断的棉线。

二十八、糖的燃烧

思考：小朋友，糖可以燃烧吗?什么条件下糖才可以燃烧? 材料：糖1—2块、火柴1盒、烟灰少许、盘子1个

操作： 将方糖放在盘子上，用火柴点燃，观察糖是否燃烧在糖上放烟灰少许用火柴点燃，观察糖是否燃烧

讲解： 糖直接遇到火，是不容易燃烧的。糖上放少许烟灰,利用烟灰燃烧温度较高，达到燃点，糖就可以燃烧起来。

创造：知道用什么方法使燃烧的火苗熄灭？试着制造个灭火器。

二十九、水制放大镜

思考：水也能当放大镜，你知道吗？

材料：水、保鲜膜、大碗1个、彩色珠子

操作：

1.把彩色珠子放入碗中，用保鲜膜封住碗。

2.用手轻轻把碗口上面的保鲜膜向下按一些，使保鲜膜成倒锥形。

3.将水倒在保鲜膜上，通过水看碗中的物体，观察彩色珠子与平时有什么不同。

讲解：碗里的物品看起来大了不少，这是因为保鲜膜上的水形似凸透镜，而通过凸透镜看到的物体往往会大于原有形态。

三

十、变色的碘

思考：碘酒的颜色遇到燃烧的火柴时，会有变化吗？

材料：带盖的玻璃瓶1个、碘酒1瓶、火柴1盒、水少许 步骤： 玻璃瓶中倒入30毫升左右的水。在水中加入二、三滴的碘酒，观察颜色。同时使用2—3根火柴，点燃后立即放入瓶中燃烧，并用瓶盖盖住瓶口。摇晃瓶子，观察颜色的变化。

讲解：

1、液的颜色是棕色的。

2、火柴的烟雾可以使碘变成无色的碘离子，所以瓶子中的碘酒溶液会变成无色透明的水溶液

创造：火柴中含有一些易燃物质，当你点燃火柴时，除了火光，是否闻到异味呢？会带来什么样的污染呢？

31、汤匙变磁铁

思考：你知道金属汤勺为什么变成了磁铁？

材料：金属汤匙、磁铁、铁钉、曲别针

操作：

1、用金属汤勺去吸铁钉、曲别针

2、准备一支金属汤匙，手里拿一块磁铁慢慢地在汤匙上来回摩擦。

3、汤勺将铁钉、曲别针吸起来了

4、将汤匙在桌子上一敲，汤匙的磁力又消失了

讲解：

构成汤匙的金属物质可以被看成是一个个的小磁铁，但由于它们的磁场方向不同，作用被相互抵消，整个汤匙也就没有了磁性。而如果用一块真正磁铁的磁力将汤匙内部的小磁铁的磁场强行排列成同一方向，汤匙就会表现出磁力。将汤匙在桌子上一敲，其内部小磁铁的排列又被破坏掉，汤匙的磁力也就消失了。

创造：你还能把什么物品磁化，用来磁化的物品应该是什么物质制作的？

32、会自动倒下的一摞硬币

思考：横放在桌上的一叠硬币为什么会自动倒下呢？

材料：十枚硬币、磁铁

操作：

1.将十枚硬币叠成整齐的圆柱形横放在桌面上

2.拿磁铁在硬币的上方2—3厘米高的地方接近桌面上这叠横放的硬币

3.横放在桌面上的硬币自动倒下

讲解：

由于这叠硬币在磁场的作用下发生了变化，使其中每枚硬币的上端都分别磁化,由于同性相斥，加上硬币之间紧贴在一起，在磁性斥力作用下，这叠横放在桌面上的硬币就会自动倒下

创造：

你能用磁铁作一些其它此行小实验吗？

33、大力士——纸 思考：你能想象一张纸能够举起一本书吗？你知道怎样才能做到吗？

材料：纸、胶带、1本书

操作：

1.把纸放在两本并排分开放的书上，使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处。

2.把纸卷成一个纸卷，用胶带粘好纸的边缘处。

3.把纸卷立起来，并在上面放一本书。

4.思考两种方法的不同之处。

讲解：

1.一张纸能承受多大的压力，主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大，纸张承受的力越大，反之越小。

2.直接把重物放在纸上，则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小，所承受的力就小。

3.把重物放在竖直的纸卷上，纸的弯矩较大，因此承受的力较多。

创造：

想一想，把纸还可以折成哪些形状，以便承担压力。

34、不同的承载量

思考：为什么卡纸变形后，它的承载量会不同

材料：纸卡1张(30×20cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚

操作：

1、一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上，纸上只能放两枚硬币。

2、把纸卡折成波浪形状，架在相同高的纸盒上，波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。

讲解：

波浪的卡纸比平整的卡纸承载的硬币个数多。

创造：

怎样变化卡纸，使卡纸上放的硬币更多？

35、神奇墨水

思考：空无一字的白纸，只要用火烤一下，字形图案就会显现出来，你会制作这种隐形墨水吗？

材料：毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张

操作：

1.用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图

2.晾干后，看字形、图案如何

3.用打火机稍为烤一烤，观察有什么变化

讲解：

1.干后，字形、图案会消失。

2.火烤之后，字形、图案会因糖分脱水，而呈现浅褐色。

创造：试试除了糖水，还有哪些液体可以做隐形墨水。

36、蛋壳的坚固与脆弱

思考：你认为蛋壳是坚固的还是脆弱的，它在什么时候容易破碎，什么时候不容易破碎？

材料：杯子（与半个蛋壳直径大小相同杯口的杯子）、半个蛋壳2个、细铁棒一根

操作：

1、蛋壳开口向下扣在杯子口上

2、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上，蛋壳没被砸破

3、蛋壳开口向上放在杯子口上

4、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上，蛋壳被砸破

讲解：

1、铁棒创击蛋壳凹处，力量都由创击点承受，容易创破。铁棒创击蛋壳凸处，力量分散，不容易创破。

2、一样的材质，一样的创击力量，角度不同，效果就完全不一样

37、空中跳动的乒乓球

思考：吹风机朝上方，对着乒乓球吹风，你认为乒乓球会被吹走吗？

材料：乒乓球1个、吹风机1把

流程：

1、用一只手握住吹风机，另一只手将球放在吹风机的上方。

2、开动冷风或热风吹动乒乓球。

说明：

1、吹风机朝上对着乒乓球吹，由于力的平衡作用，乒乓球不会被吹走，而是浮在空中跳动。

2、冷风或热风吹动乒乓球，效果都是一样的。

延伸：

如果换成水流，代替气流，乒乓球会怎样呢？

38、谁的力量大

思考：燕尾夹和锁头哪一个重呢？两者之间栓一条线绳转转看，谁的“力量”大呢？

材料：线绳1根、圆珠笔杆1支、金属小扳手（比夹子重的金属物品）1个、夹子1个

操作：

1、在圆珠笔杆中，穿一条约五十厘米长的线绳，线的一端拴上一个夹子，另一端则系上一个比夹子重的金属小扳手。

2、双手手心相对夹住垂直的笔杆，金属小扳手一端在下。

3、缓缓搓动笔杆，让夹子作圆周运动，渐渐加速旋转，看看有什么现象。

讲解：

1、小扳手是比夹子来的重。

2、当转速加快时，会产生更大的离心力，而把金属小扳手往上提升。

创造：

物体除了轻重差别外，若加上不同的速度，就会产生不同的动量。比一比看，你走路时和骑车时，雨点打在脸上，又什么不同的感觉。

第四篇：实验改进和创新

实验改进和创新

兴趣是最好的老师，在教学工作中，培养学生的学习兴趣至关重要，而在物理教学中，通过做好实验来培养学生兴趣，是有效途径和很好办法。下面我把平时在教学中做过的一些实验进行了整理。

1、瓶吞鸡蛋。这是在学习大气压前我常做的一个实验。多数老师常常做集气瓶吞水球实验，效果也不错，但震撼力不足。找一个啤酒瓶（瓶口较小）和一个煮熟的鸡蛋，先把鸡蛋扒皮，点燃一张纸条迅速放入啤酒瓶内，稍停两三秒钟，将用鸡蛋顶端堵上瓶口，很明显看出，整个鸡蛋“吱吱”往瓶内钻，直到整个鸡蛋全部“挤“进啤酒瓶内。学生看后非常震撼。此时书写本节课题——空气的力量。

2、用试管做大气压实验。把小试管放入空的大试管中，引导学生注意观察小试管的运动情况。抓住大试管把两个试管同时倒置，小试管向下落，这应是学生想象之中的；此时，在大试管中盛入少量水再放入小试管重复刚才实验，当学生看到小试管不仅不掉反而向上运动时，个个充满了惊奇！几乎人人都在“为什么呢？”从而激起学生的探索需求。

3、点燃手帕。将沾满酒精的手帕，用火柴一点，轰的一声燃起了一团火焰，再把着火的手帕挑在一根棍上高举着，火焰慢慢熄灭了，把手帕拿下来一看，完好无损，丝毫没有烧焦的痕迹。学生甚为奇怪，自然会要答案。教师笑而不语，书写课题：汽化和液化。

4、灯丝的小孔成像。在学习小孔成像之前，先拿一个白炽灯泡，取一张稍厚的白纸正对教室墙壁，用大头针扎个眼（小孔），让学生看清灯泡的灯丝弯曲形状及开口朝向，通电后对准小孔，这时在墙壁上出现灯丝的“倒像”（一定要给学生强调“倒像”）；关闭电灯，取下白纸，在白纸上画个圆，在圆上均匀分布扎5个小孔，再重复刚才实验，结果在墙壁上出现非常漂亮的灯丝倒像的梅花图案，让学生惊叹不已。布置学生：如果你想看到更为漂亮的图案，请你回家之后自己设计，但要注意用电安全！

5、通过手指看白炽灯光。在学习光的色散时，一般都用到三棱镜看太阳光的色散，但此时已经进入深秋季节，济南往往秋雨绵绵，常常看不到太阳，只好改用手电筒来做实验。实际上，我经常让学生通过手指看白炽灯光：老师高举白炽灯泡，让学生伸开手指，食指和中指并拢，放到眼前和眼睛平行，眯上眼睛，对准发光的灯泡看白炽灯光，会看到什么？指导学生仔细观看，能看到非常漂亮的彩色光带。此时书写课题：光的色散。

6、橡皮的拉伸与扭曲。当学习力可以使物体发生形变时，找一块学生用橡皮，在橡皮上画上几条条纹，用力拉伸、压缩、弯曲、扭转来演示各种形变，效果直观。

初中学生好奇心强，但神经活动的兴奋和抑制不太稳定，理性思维的能力较弱。通过实验激发学生的好奇心和他们的兴奋点，培养他们的兴趣和科学的态度，发展他们的能力是物理教学的根本方法。而我们手边身边的日常物品，这些器材学生更熟悉，更有利于学生明白物理就在身边，理解物理来源于生活，又为生活服务，这不正是新课标所期望和要求的吗。

第五篇：化学创新实验

对明矾净水实验的改进

昆明 吴仕元 刘 云 戴 毅

一、实验目的明矾是常用的净水剂，汶川大地震后，有媒体报道山区灾民使用的净水剂主要是明矾，在依照义务教育课程标准试验教科书化学九年级上册第53页活动与探究做明矾净水的实验(1)时，发现该实验存在实验时间长，实验效果不明显的问题，有人研究认为“明矾净水实验

(2)在于明矾的状态和质量太多的问题，一般需要20min左右的时间，” 我们知道一堂课的时间大约是40min左右，如果单这里就花费这么多的时间，后面的教学任务根本就无法完成，不利于课堂教学的连续性。

通过大量的调查和试验，我们发现昆明市附近地区的天然水大多呈弱碱性，而明矾净水的原理在于其水解产物氢氧化铝有很强的吸附性，吸附水中的悬浮颗粒，形成沉淀，从而达到净水的目的。弱碱性、弱酸性环境不利于氢氧化铝的生成，即不利于明矾的水解。采用单因素控制法找到明矾净水的最佳实验条件，大大缩短了实验时间，增强了实验效果，为教师演示此实验提供了参考依据。

二、实验仪器及试剂

烧杯若干100 mL带刻度（分别编号1、2、3、）、酸度计（雷磁牌PHS──2F型）、玻璃棒、明矾、研钵、电子天平(感量0．1g)、10%NaOH溶液、人工配制泥沙水（配制方法如下：取100克泥沙，加入4000 mL自来水，充分搅拌，静置待大颗粒沉淀后，取上层悬浊液备用）。

三、实验步骤和方法

取编号为1、2、3的烧杯，各加入100 mL的泥沙水，测pH。在2、3烧杯中分别加入0．1g明矾，搅拌后，3号烧杯滴入4滴（每毫升约为40滴）10%的NaOH溶液，搅拌，静置。

实验现象：2至3分钟后，1、2、烧杯无明显现象，3号烧杯变澄清。

实验结果讨论：

1．净水时间的快慢与明矾、NaOH的用量有关。NaOH的量过多、过少都不利于明矾的净水，用明矾净泥沙水的最佳比值为：水（mL）：明矾（g）：10%NaOH（mL）为100 mL：0．1g：0．075～0．1 mL（3～4滴）。

3．由于各地泥沙成分不一，配制出的泥沙水浑浊度不同，本实验所用泥沙水越浑，效果越好。

四、注意事项

1.加入明矾充分溶解后，再加NaOH和溶液，搅拌3～5下，即可。保持静置，不要经常搅动，否则不利于沉淀的形成。

2．当量取的液体体积小于1 mL时，改用滴管量取，本实验1 mL液体大约为40滴。

五、实验改进的意义

1、加入NaOH、小苏打调节水的酸碱性，有利于明矾水解，提高反应速率，大大缩短实验时间。（只需10-15秒）

2、初步找到明矾和水之间的关系。

以人工配制的水为例是：100 mL人工配制泥沙水中，加入0．1g明矾，用0．075～0．1 mL 10%NaOH溶液调节酸碱度净化效果好； 以滇池水为例是： 500 mL滇池水中，加入0．1～0．3g明矾用0．2 mL10%NaOH溶液净化效果好；鉴于一般家庭中无氢氧化钠，同等情况下建议用加倍的饱和小苏打水替代10%氢氧化钠溶液。上述实验改进大大缩短了实验时间，增强了实验效果，为教师演示此实验提供了非常好的参考依据，同时由于加入的碱性物质中不含铝元素，又有利于明矾的水解（将可溶的硫酸铝转化为难溶性的氢氧化铝），不仅增强了净水能力，还有效地降低了水中铝含量，pH在6．50～7．61之间（符合国家饮用水标准），最大限度地减少了铝对灾民的健康影响，为灾民用明矾净水提供了一个好方法。

3、量化教材用量，即确定明矾的用量和天然水用量的关系（提供泥沙水的配制方法）增加教材实验的科学性。

铁丝在氧气中燃烧的实验改进

广东省肇庆市封开县江口中学 涂红梅 谭祥中

一、原教材中实验

铁丝在氧气中燃烧是检验氧气性质的一个重要的实验，也是现象比较明显的实验，但此实验按照《义务教育课程标准实验教科书》中的做法，难以成功。原实验步骤：在螺旋状的细铁丝末端系上火柴梗，用坩埚钳夹住铁丝点燃火柴梗，至其快燃尽时伸入充满氧气且瓶底有少量水的集气瓶中。

学生对此实验非常感兴趣，很想快点看到实验现象，但这种急于求成的欲望，很容易导致此实验的失败。其原实验较易失败的原因就是对其火柴梗燃烧的程度难以把握。当把点燃的系有火柴梗的铁丝伸入充满氧气的集气瓶中时，①如果火柴梗过长，会看不到铁丝在氧气中燃烧的现象；只能看到火柴梗在氧气中燃烧的现象。②如果火柴梗过短，由于红热的铁丝冷却很快，也会看不到铁丝在氧气中燃烧的现象。

二、改进后的实验步骤

①我们把细铁丝的一端盘成螺旋状，另一端用坩埚钳夹住。

②用小烧杯盛一定量的无水乙醇，待用。

③把酒精灯和充满氧气且瓶底有少量水的集气瓶放在较近的位置，并点燃酒精灯。④用坩埚钳夹住细铁丝的一端并将有螺旋状的另一端伸入到无水乙醇中，利用无水乙醇的表面张力，使细铁丝有螺旋状一端蘸满无水乙醇。取出后，马上在酒精灯上点燃，并迅速伸入到充满氧气且瓶底有少量水的集气瓶中，可以看到铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体物质。

三、改进后的优点

此方法极易成功，实验效果好；也不会再为火柴梗燃烧的程度而担忧；更适合于开设学生实验；无污染，并节约了资源。

对蜡烛及燃烧实验的改进

江西省宜春中学 温小波

人教版课程标准试验教材P7页的活动与探究栏目里，对蜡烛及燃烧的实验中，有一个步骤是：把罩在烛焰上的烧杯，迅速倒过来，向烧杯里注入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水有什么变化？学生在操作过程中，实验效果都不理想，很多小组的石灰水没有变浑浊。本人分析其中的原因主要是：

其一是因为烧杯罩在烛焰上一段时间后，使得烧杯内温度较高，倒过烧杯时，使空气形成热气流，杯中的二氧化碳气体随热气流而散发到空气中了；

其二是学生操作不熟练，把烧杯倒过来后、逗留时间大长，倒入石灰水之前，二氧化碳气体已经散逸了，这样，很多小组的石灰水就没有变浑浊。

本人对该实验的改进是：将烧杯移开火焰，倒过来之前，用一块玻璃片先盖住瓶口，再把烧杯正放在桌面，然后移开一部分玻璃片，向烧杯内倒入澄清石灰水，再盖住烧杯，振荡，各小组的澄清石灰水都变浑浊了，实验效果很好。

对氨分子扩散实验装置的改进

一、实验名称：氨分子的扩散

二、实验仪器及试剂

试管、玻璃片、镊子、滤纸、剪刀、浓氨水、酚酞溶液。

三、实验装置图

四、实验操作过程

1.将滤纸剪成稍宽于试管直径的滤纸条(防止滤纸条从试管中掉下来与玻璃片上的浓氨水接触)，在滤纸条上均匀的滴加4-5个酚酞溶液的小圆点，然后用镊子把滤纸条放入试管的中部。

2.在玻璃片上滴1-2滴浓氨水。

3.将试管倒放在滴有浓氨水的玻璃片上，稍静片刻，会观察到滤纸条由下到上依次、逐渐出现红色圆点。

4.用镊子取出滤纸条，在空气中放置片刻，会看到滤纸条上的红色圆点逐渐消失。

五、实验改进的意义

1.此装置简单、操作方便，现象明显、用时短。

2.增加了对比实验，充分体现了分子运动的性质。

3.实验药品用量小。

通过上面对对氨分子扩散实验装置的改进的学习，同学们对上面的实验已经很好的掌握了吧，希望同学们的化学会学习的很好。