浅谈鸡蛋在初中物理实验中的应用

2019-09-10 07:22何翔
教育周报·教研版 2019年31期
关键词:瓶内蛋清浮力

何翔

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,不仅有助于激发学生的学习兴趣,还有助于加深学生认识,尽快掌握相关知识。比如鸡蛋, 它是日常生活中常见的食品,我们完全可以用它来做一些初中物理实验。鸡蛋易于收集,贴近学生生活,探索的形象直观,适当用于实验可起到事半功倍的效果。下面是笔者在教学实践中几组运用鸡蛋的物理实验抛砖引玉,供大家参考。

研究液化现象

实验:夏天把鸡蛋从冰箱里取出,放在空气中,过一会儿就看见蛋壳上有许多小水珠。

分析:鸡蛋从冰箱里取出时,鸡蛋本身温度较低。鸡蛋周围空气中的水蒸气遇冷,降低温度液化形成小水珠附着在蛋壳上。

二、研究液体蒸发吸热

实验:把煮熟的蛋从沸水中捞起来,马上用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受。如果把鸡蛋放置一会儿再用手拿,感觉反而比刚捞出时更烫了。    分析:刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜,这时,水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫。经过一段时间,水膜蒸发完毕,由鸡蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度升高,所以感到更烫手。

三、研究热胀冷缩的性质

实验:把煮熟的鸡蛋捞起浸入冷水中,待完全冷却后,再捞起就很容易把蛋壳剥落。

分析:首先,蛋刚浸入冷水中,蛋壳直接遇冷收缩,而蛋白温度下降不大,收缩也较小,这时主要表现为蛋壳在收缩。其次,由于不同物质热胀冷缩性质的差异性,当整个蛋都完全冷却时,组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大,收缩程度更明显,造成蛋白蛋壳相互脱离,剥蛋壳就更方便了。

四、验证大气压存在

实验:取一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底热上一层沙子。点燃一团酒精棉投入瓶内,接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。

分析:酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀,部分气体被排出。当蛋堵住瓶口,火焰熄灭后,瓶内气体由于温度下降,压强变小,低于瓶外的大气压。在大气压作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。

五、研究浮力现象    实验:把一只去壳鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐溶液。再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手后,鸡蛋却缓缓上浮。

分析:物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系。浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积,根据阿基米德原理,可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系。因为蛋的密度略微比清水的密度大,当蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以蛋将下沉。当浸没在盐水中时,由于盐水密度比蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋将上浮。

六、探究惯性、摩擦阻力现象

实验:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。

分析:生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,外力大小时旋转时,整个蛋就能迅速转动。

七、探究物体的稳定平衡

实验:选用一只生鸡蛋,在小头一端开个孔并清除干净壳内的蛋清蛋黄。沿小孔滑入一块重物。以蛋壳的大头端为底部,扶好蛋壳。点燃一只蜡烛,滴入烛油,把重物封存在蛋壳底部。烛油大约封存至整个蛋壳高度的四分之一即可。把制好的蛋壳推倒后,蛋壳能自动立起。制成一个“不倒翁”。

分析:在空蛋壳的底端封存的重物和烛油,使整个蛋体的重心移近蛋壳的底部,重心起低,穩定性越好。当蛋壳倾斜,偏离平衡位置时,使蛋体的重心升高。因为蛋壳底端是球形的,在蛋体的自身重力作用下,蛋体又恢复到原来的平衡位置上。

八、探究分子运动现象

实验:外壳完好的蛋,埋入食盐中腌制一段时间,可以制成一只咸蛋。虽然蛋壳仍然完好,但连内部的蛋黄都变咸了。

分析:因为物质的分子间存在间隙,而且分子不停地做无规则运动,所以食盐分钟扩散到蛋黄中,使蛋黄也变咸。

综上所诉,利用鸡蛋所做的的一些实验,能使学生学习物理兴趣进一步增强,能够帮助初中生更直观地理解物理知识,提高学生的认识水平,理解能力和实践探索能力。

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