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        做功改變內(nèi)能實驗的改進

        2012-12-29 00:00:00洪愛平
        物理教學探討 2012年3期

        摘要:本文作者結合自身教學實踐介紹了做功改變內(nèi)能實驗自制教具的制作及使用方法。

        關鍵詞:做功;內(nèi)能;氣門芯;溫度計;放大鏡;

        中圖分類號:G63317 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2012)1(S)-0016-2

        日常教學中,對于上??茖W技術出版社9年級物理第十四章第一節(jié)《認識內(nèi)能》中的做功改變物體內(nèi)能的實驗,教師大多會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)就會燃燒起來。實驗過程伴隨著光、聲等現(xiàn)象,說明活塞對氣體做功使氣體內(nèi)能增加,溫度升高,達到乙醚(紅磷)的著火點。學生覺得實驗很新奇,效果明顯,使課堂教學變得輕松容易。

        然而,對于實驗條件相對差一些的學校沒有乙醚、壓縮空氣壓燃器,教師無法演示這個實驗。同時,這個實驗只能說明活塞對氣體做功,氣體內(nèi)能增加、溫度升高;反之,氣體對活塞做功,氣體的內(nèi)能、溫度又如何變化呢?這個實驗解決不了。

        所以在借鑒他人經(jīng)驗的同時,筆者自制了一個教具對課本實驗加以改進。所需材料、制作方法、使用方法如下:

        制作材料

        20cmx15cm的木板一個,長54era的木條一根,大號飲料瓶一只,橡皮塞一個,實驗室溫度計一個,放大鏡一個,打氣筒一個,氣門芯一個,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、將溫度計插入飲料瓶上部預先打好的孔中,然后用膠水將其固定并密封(如圖3所示)。

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

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

        使用方法

        1 在瓶內(nèi)盛少許水,以增加瓶內(nèi)空氣濕度。

        2 用打氣筒通過氣門芯不斷對瓶內(nèi)打氣,從而對瓶內(nèi)氣體做功。

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

        4 當瓶內(nèi)氣壓達到一定程度時,隨著一聲巨響,瓶內(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,同時通過放大鏡觀察瓶內(nèi)溫度計示數(shù)瞬間降低2~3℃,說明瓶內(nèi)氣體內(nèi)能減小,得出物體對外界做功使物體內(nèi)能減小的結論。

        由以上介紹可以看出,此實驗裝置優(yōu)點在于:

        1、取材簡便易得,造價低廉。

        2、易于學生操作,適合學生分組實驗,安全性好。

        3、實驗過程緩慢、可控,溫度計示數(shù)直觀,現(xiàn)象明顯可見度高、公信力強、效果好。

        (欄目編輯 趙保鋼)

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