巧制妙用 趣味实验（Ⅰ）

      趣味实验，往往能取得出人意料的教学效果。本人在参加新课程标准教科书的研制编写和教学试验的过程中，设计制作了几十项趣味实验，在一些省市的教师培训班上进行演示，引起广大教师的浓厚兴趣。现在，我以“巧制妙用 趣味实验”为题，介绍一些趣味实验的设计制作方法及其在教学中的应用，作为教学资源，供教师们参考。

      一、永久带电起电瓶

      1.装置图（如图1）

      

      图1 永久带电起电瓶及配套教具

      本教具包括：①永久带电起电瓶；②指针式正负验电器；③轻质（发泡塑料）杆和支架等。

      2.制作材料与制作方法

      ①将可乐瓶洗净晾干。将长约10cm的金属杆两端攻M4螺纹，利用螺丝、螺母将金属杆固定在瓶盖上，在金属杆两端装上不锈钢小球（不锈钢装饰材料店有售，约0.2元1个）。不锈钢小球的安装方法：在小球上钻一个Φ3.5mm的小孔，再用M4丝攻攻丝，如果没有丝攻，也可以直接将M4螺丝扭入孔内。最后，在可乐瓶中装入干净干燥的发泡塑料颗粒，将瓶盖盖上，扭紧，永久带电起电瓶就做好了。可长期保存，随用随取。

      ②指针式正负验电器的制作方法发表在《教学仪器与实验》（2006年第1期）上，不再赘述。

      ③轻质（发泡塑料）杆和支架。取一块厚约 2cm的发泡塑料板，割取宽约2cm，长约24cm的长条，并用砂纸轻轻磨去棱角，在杆的中间开个小孔，孔的一端用不干胶带粘上一个按钿作凹形轴瓦，支杆是一个废圆珠笔芯，笔尖为尖轴，顶在凹形轴瓦内。如果轻质杆不平衡，可用砂纸将重的一端磨去少许，直到平衡为止。

      3.仪器特点及用途

      ①永久带电起电瓶。使用时摇动可乐瓶，发泡塑料颗粒与可乐瓶内壁摩擦而带负电，电荷通过金属球和金属杆导出瓶外。当起电瓶起电后，若瓶口朝下，输出负电荷；若先将瓶口朝下，用手轻触一下起电瓶的金属球，然后将口朝上，这时起电瓶输出正电荷，这是感应起电现象。

      ②指针式正负验电器。能自动识别所带电荷的正负，带正电荷时指针向右（正向）摆起，带负电时，指针向左（负向）摆起（见图2a、2b）。

      4.教学应用

      ①演示摩擦起电：摇动可乐瓶，使发泡塑料颗粒带负电，瓶口朝下，输出负电荷，如图2a所示。

      ②演示静电感应带电：起电瓶起电后，瓶口朝上，输出正电荷，如图2b。

      

      图2

      ③演示同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，如图2c。摇动起电瓶使之带电，然后将电荷“涂抹”在轻质杆的一端，再将轻质杆放在支架上。再次摇动起电瓶使之带电，这时如果用起电瓶的金属球靠近轻质杆的带电端，就可以演示同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的现象。

      二、方便制作的浮沉子

      1.装置图（见图3）

      

      图3

      2.制作方法

      ①取一块包装用的泡沫塑料，一枚4mm× 30mm的自攻螺丝和一枚金属垫片，作配重用。

       ②将泡沫塑料剪成10mm×10mm×60mm左右的长条形小块。将有垫片的自攻螺丝轻轻扭入泡沫塑料，可适当深一些，以留有调整余地。

      ③将泡沫塑料条修剪成你喜欢的形状。如果你想做成潜水艇形状，则需要在两端各加一个自攻螺丝（如图3下）。

      ④将修剪好的浮沉子放入水中，进行调试。如果它沉入水底，则将自攻螺丝旋出一些，使泡沫塑料的体积增大，浮沉子即可浮起，使其露出水面约2mm～3mm即可。如果露出水面过多，再将自攻螺丝扭入一点。

      ⑤用彩色记号笔将泡沫塑料涂上色彩，增加可见度和趣味性。

      ⑥在无色透明的可乐瓶或矿泉水瓶中装入大半瓶水，将浮沉子放入瓶中，盖上瓶盖，扭紧。用手捏可乐瓶，增大其内部的压强，浮沉子就会下沉。放开手，浮沉子就会浮上来；适当控制手的压力，可让浮沉子悬浮在水中。

      3.教学应用

      演示物体在水中的沉浮条件。

      三、串在一根绳上的可乐瓶

      1.装置图（见图4）

      

      图4

      2.制作方法

      ①在瓶盖和瓶底的正中，各开一个小孔。

      ②将瓶口下端的一个小塑料环轻轻向上撬起，在该塑料环的凹槽内偏心地安装一个小金属杆，然后，将小塑料环轻轻向下推回到凹槽内，遮住金属杆的弯头。

      ③将一根线绳从瓶盖上方穿入，跨过偏心安装的金属杆，再从瓶底的小孔穿出，由于瓶盖上的小孔、瓶底上的小孔和偏心安装的金属杆不在一条直线上，所以线绳在瓶口处拐了一个弯。