摘要：本文作者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐介紹了做功改變內(nèi)能實(shí)驗(yàn)自制教具的制作及使用方法。

關(guān)鍵詞：做功；內(nèi)能；氣門芯；溫度計(jì)；放大鏡；

中圖分類號(hào)：G63317 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148(2012)1(S)-0016-2

日常教學(xué)中，對(duì)于上海科學(xué)技術(shù)出版社9年級(jí)物理第十四章第一節(jié)《認(rèn)識(shí)內(nèi)能》中的做功改變物體內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)，教師大多會(huì)利用壓燃器壓縮蘸有乙醚的棉花球(若無乙醚也可用火柴頭部的紅磷粉末代替)，如圖1所示：

用力把活塞向下壓。蘸有乙醚的棉花球(紅磷粉末)就會(huì)燃燒起來。實(shí)驗(yàn)過程伴隨著光、聲等現(xiàn)象，說明活塞對(duì)氣體做功使氣體內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到乙醚(紅磷)的著火點(diǎn)。學(xué)生覺得實(shí)驗(yàn)很新奇，效果明顯，使課堂教學(xué)變得輕松容易。

然而，對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件相對(duì)差一些的學(xué)校沒有乙醚、壓縮空氣壓燃器，教師無法演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)只能說明活塞對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加、溫度升高；反之，氣體對(duì)活塞做功，氣體的內(nèi)能、溫度又如何變化呢?這個(gè)實(shí)驗(yàn)解決不了。

所以在借鑒他人經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，筆者自制了一個(gè)教具對(duì)課本實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)。所需材料、制作方法、使用方法如下：

制作材料

20cmx15cm的木板一個(gè)，長(zhǎng)54era的木條一根，大號(hào)飲料瓶一只，橡皮塞一個(gè)，實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)一個(gè)，放大鏡一個(gè)，打氣筒一個(gè)，氣門芯一個(gè)，鐵絲若干。

制作方法

1、將氣門芯插入單孔橡皮塞，并將塞子在飲料瓶口塞緊。

2、將溫度計(jì)插入飲料瓶上部預(yù)先打好的孔中，然后用膠水將其固定并密封(如圖3所示)。

3、將放大鏡正對(duì)溫度計(jì)的室溫刻度并固定在飲料瓶上(如圖4所示)。

4、將長(zhǎng)為54em的木條固定在木板一端，用細(xì)鐵絲將放在木板上的飲料瓶固定在木板一側(cè)(如圖5所示)。

使用方法

1 在瓶?jī)?nèi)盛少許水，以增加瓶?jī)?nèi)空氣濕度。

2 用打氣筒通過氣門芯不斷對(duì)瓶?jī)?nèi)打氣，從而對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功。

3 通過放大鏡觀察瓶?jī)?nèi)溫度計(jì)示數(shù)持續(xù)上升(約2～3℃)，說明瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加，得出外界對(duì)物體做功使物體內(nèi)能增加的結(jié)論。

4 當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓達(dá)到一定程度時(shí)，隨著一聲巨響，瓶?jī)?nèi)氣體將瓶口活塞頂出。在此瞬間可看到瓶口有白霧產(chǎn)生，同時(shí)通過放大鏡觀察瓶?jī)?nèi)溫度計(jì)示數(shù)瞬間降低2～3℃，說明瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能減小，得出物體對(duì)外界做功使物體內(nèi)能減小的結(jié)論。

由以上介紹可以看出，此實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)點(diǎn)在于：

1、取材簡(jiǎn)便易得，造價(jià)低廉。

2、易于學(xué)生操作，適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，安全性好。

3、實(shí)驗(yàn)過程緩慢、可控，溫度計(jì)示數(shù)直觀，現(xiàn)象明顯可見度高、公信力強(qiáng)、效果好。

(欄目編輯 趙保鋼)