饮料瓶在物理实验中的妙用

摘 要：物理是一门以观察和实验为基础的学科，物理学中每个物理概念、每个定律的发现，都有坚实的实验基础，物理和实验是不可分割的。

关键词：物理； 实验

中图分类号：G633．7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2010）12-032-001

研究物理学并不神秘，坛坛罐罐可当仪器，拼拼凑凑能做实验。生活中能用来做物理实验的材料很多，本文介绍几例巧用饮料瓶做物理实验。

一、研究滚动摩擦比滑动摩擦小

将饮料瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明在压力相同的条件下滚动摩擦比滑动摩擦小。

二、研究力的作用效果与力的大小有关

双手挤压饮料瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的大小有关。

三、研究“静止的物体有惯性”

取一只空饮料瓶，截去上部并装入适量的水，然后盖上一块硬纸板，将鸡蛋放在硬纸板上（如图1所示），用手指突然弹击硬纸板，可以观察到鸡蛋并没有随硬纸板一起飞去，而是保持原来的状态安然的落入杯中。

四、研究“压力作用效果和什么因素有关”

向饮料瓶中装入少量的水放在一块海绵上，立刻看到海绵凹陷一些；将饮料瓶装满水再放到海绵上，会发现海绵凹陷很深（如图2所示），说明压力的作用效果与压力大小有关。

向饮料瓶中装入少量的水正放在一块海绵上（瓶底和海绵接触），立刻看到海绵凹陷一些；将饮料瓶倒放到海绵上（瓶盖和海绵接触），会发现海绵凹陷更深，说明压力的作用效果与受力面积大小有关。

五、验证“大气压强”的存在

往空饮料瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这是因为瓶内气体温度降低，压强变小，外部的大气压将瓶子压扁，这说明大气压是存在的。

六、研究“液体压强随深度增加而增大的关系”

取一饮料瓶，在其侧壁钻三个上下位置不同的小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后把橡皮塞同时拔出，会出现如图3所示的现象，小孔的位置越靠近瓶底（即小孔的位置越低），水柱喷得越远。这一现象有力地说明了液体压强随着深度的增加而增大。

七、研究“浮力产生的原因”

为了研究浮力产生的原因，我们可做以下实验：取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮，这是由于乒乓球与瓶口接触不严密，并且因为乒乓球直径略大于瓶口的内径，所以乒乓球上表面受到水的压力，而下表面基本没有受到水的压力，因而乒乓球不上浮（如图4甲所示）；接着用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来，其原因就是此时乒乓球上、下表面均受到水的压力，且下表面所受的压力大于上表面所受的压力。这一实验有力说明了浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差所引起的（如图4乙、丙所示）．

八、观察“失重现象”

取饮料瓶和装眼药水的小塑料瓶各一只，用大号缝衣针在两瓶靠近底面的两侧戳孔。再取15厘米左右的细橡皮管一段，将其两端接在两个瓶塞的接管上，使两瓶口连通起来，并将它们用橡皮筋固定在一窄木板上，如图5所示。

实验时先在饮料瓶中装水近满，然后再连通橡皮管，手持木板竖直放置，使饮料瓶在上，水流入到小瓶中，由于水位较高，水从小瓶两侧的孔中喷出。

如果此时使木板维持竖立状态自由下落，水就不会喷出来，因为水处于失重状态，液体没有了压强。