资源描述
小鸡蛋 大学问(教案)
学校株洲市十九中 彭素君
学习目标
1.能通过鸡蛋实验,运用惯性、二力平衡、压力与压强、密度、物体的浮沉条件等物理知识解释生活中的物理问题。
2.经历实验探究过程,体会物理就在身边,从生活走向物理。体验实验成功带来的喜悦感。
情境引入
鸡蛋是人们非常熟悉且取材容易的食品,也是不可多得的低成本实验材料。小小的鸡蛋能做很多物理实验,蕴藏着丰富的物理知识。真是小鸡蛋,大学问。本节课我们就一起在玩鸡蛋的过程中,探究其中的奥妙。
首先我们通过实验来认识鸡蛋的内部结构。每组有生熟鸡蛋各一个,你能通过旋转鸡蛋鉴别生熟鸡蛋吗?动手实验试试看。请解释原因。
实验探究
一、认识鸡蛋的内部结构:
实验一:鉴别鸡蛋:
选用外形相似的生、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 鸡蛋,缓慢旋转几圈就停下的是 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,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,在外力作用旋转时,整个蛋就能迅速转动。
选用外形相似的生、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。快速旋转鸡蛋,用手制动后又立即释放,如果鸡蛋又“自动”转动起来,那么这个鸡蛋一定是 鸡蛋。
分析:用手制动后,随蛋壳转动的蛋清和蛋黄由于具有惯性,就像这瓶矿泉水瓶里的水一样,不会马上停下来,立即释放后,蛋清和蛋黄又会带动蛋壳转动起来。
二、玩生鸡蛋:
实验二:表演“轻功”踩鸡蛋:
鸡蛋为什么踩不烂呢?让我来解释其中的奥妙:
1.在压力相同时,增大受力面积,可以减小压强。
2.鸡蛋具有薄壳结构,这种结构可以承受很大的重量,因为它可以把力分解到边上,分散开来。这一原理在力学上叫做力的耗散原理。鸡蛋的薄壳结构把力分解到鸡蛋的各个点上,一定程度上减小了压强,鸡蛋也就能承受更大的重量。
实验三:立鸡蛋:
想办法将桌子上的生鸡蛋很快竖立起来,看哪组同学最快。
在立鸡蛋的过程中,你知道其中蕴含了哪些物理知识吗?
当鸡蛋静止时,重力和支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上。
提高物体稳定性的方法有:降低重心、增大底面积。
实验四:动手腌制鸡蛋:
思考:腌制鸡蛋时,盐水过咸,为什么容易发臭变质?
盐水过咸,密度太大,鸡蛋会浮在水中,从而容易发臭变质。
配制的盐水浓度如何才算合适?为什么?
配制的盐水浓度应使鸡蛋悬浮在其中才算合适。
鸡蛋腌制一段时间后,鸡蛋为什么会下沉?
鸡蛋中盐分增加,密度变大,相反盐水的密度变小,所以鸡蛋逐渐下沉。
这里蕴含了哪些物理知识?
实验五:测量鸡蛋:
思考1:我估计一个鸡蛋的质量大约多少?如何验证猜想呢?
实验仪器:
鸡蛋的质量为:
思考2:我估计一个鸡蛋的体积大约多少?
实验仪器:
实验原理:
鸡蛋的体积为:
思考3:我估计鸡蛋的密度比 稍微大一点。
实验原理:
鸡蛋的密度为:
三、玩熟鸡蛋:
实验六:瓶吞鸡蛋:
选一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内,接着把一只去壳的熟鸡蛋蘸点水,小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后,会发生什么现象?
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 , 瓶外的大气压。在 作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。将鸡蛋蘸点水,这是为了 ,如果使瓶倒置,并对玻璃瓶进行 ,可以使吞入瓶内的蛋再吐出来。
【思考】怎样让瓶内的蛋再吐出来?
以上仅仅是鸡蛋中蕴藏的丰富物理知识的一部分,课后请大家认真思考,看你还能发现鸡蛋中蕴含着哪些物理知识?处处留心皆学问,希望同学们做生活的有心人。你便会发现物理无处不在!
学以致用
1.石头碰鸡蛋,鸡蛋烂了,而石头完好无缺,原因是( )
A.鸡蛋对石头的冲击力大于石头对鸡蛋的冲击力
B.鸡蛋对石头的冲击力小于石头对鸡蛋的冲击力
C.鸡蛋对石头冲击时,鸡蛋对石头产生的压强小于石头对鸡蛋产生的压强
D.鸡蛋对石头冲击时,鸡蛋对石头产生的压强等于石头对鸡蛋产生的压强.但鸡蛋能承受的最大压强小于石头
2.把一只生鸡蛋握在手心使劲捏,蛋很难被捏破;而把鸡蛋往碗边轻轻一磕,蛋就碰裂了,这是因为鸡蛋( )
A.用手捏时受到的压力小,在碗边磕时受到的压力大
B.用手捏时受到的压力大,在碗边磕时受到的压力小
C.用手捏时受到的压强大,在碗边磕时受到的压强小
D.用手捏时受到的压强小,在碗边磕时受到的压强大
3.两个完全相同的容器中,分别盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,当鸡蛋静止时,液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯盐水密度比乙杯的大
B.甲杯盐水对容器底的压强大
C.甲杯内鸡蛋受到的浮力小
D.甲杯盐水和鸡蛋受到的总重力小
4.如图,一个质量为50g的生鸡蛋沉在水底,手拿住杯子,突然转动茶杯,看见鸡蛋并不随杯子的转动而转动.关于这些现象,以下说法中正确的是( )
A.鸡蛋所排开的水的质量一定大于50g
B.鸡蛋受到惯性的作用,所以保持静止
C.小华看到的鸡蛋是因为光从空气进入玻璃和水中发生了折射
D.手对杯子的摩擦力使杯子的运动状态发生了变化
5.将浸没在水中的鸡蛋释放,鸡蛋下沉,下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上
B.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大
C.下沉的鸡蛋不受浮力作用
D.鸡蛋受到的浮力大于重力
6.小明在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图所示,鸡蛋浸没在水中时,所受到的浮力为 N;如果直接将该鸡蛋投入水中,该鸡蛋将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”);如果向水中加足量的盐并轻轻搅拌,鸡蛋会 ,这一现象说明 。
7.如图所示,在烧瓶内有一个去壳的完好球状熟鸡蛋,其半径比烧瓶颈部内半径略大些.在不损坏瓶子和不用力甩瓶子的情况下,用什么方法可使鸡蛋被烧瓶完好地“吐”出来?小王设想了这样一种方法:往烧瓶内灌入浓盐水,使鸡蛋受到的浮力大于其重力而上浮,从而使鸡蛋被瓶子完好地“吐”出来.
(1)你认为这种方法是否可行,为什么?
(2)你有什么方法能使鸡蛋被烧瓶完好地“吐”出来,请简述(如有需要,器材自选).
8.小军家的母鸡最近生了双黄蛋,他发现双黄蛋比普通蛋大而重,他想知道双黄蛋的密度是多大.于是利用天平和量杯来进行测量.
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (左/右)调节.
(2)在量杯中放入适量的水,如图乙,将鸡蛋放入量杯中,鸡蛋沉入水底,如图丙所示,由此可以初步确定双黄蛋的平均密度 (大于/等于/小于)水的密度.
(3)将鸡蛋从量杯中取出后立即放入已经调节好的托盘天平的左盘中,经过测量,天平平衡后砝码和游码的位置如图丁所示.
(4)请你帮小军将实验数据填入表格中
双黄蛋的体积V/cm3
双黄蛋的质量m/g
双黄蛋的密度ρ/g•cm-3
(5)你认为小军上述方案测出双黄蛋的密度值偏 ( 大/小),原因是 。
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