姜雯惠

(山東省昌邑市文山中學高一年級,山東　昌邑　261300)

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金屬棒熱脹冷縮演示儀

姜雯惠

(山東省昌邑市文山中學高一年級,山東昌邑261300)

運用“放大思想”,即利用光斑的移動來感知固體熱脹冷縮的微小形變,從而解決了教學中“觀察固體熱脹冷縮”這一難點.

固體;熱脹冷縮;演示儀

在學習熱脹冷縮現(xiàn)象時,氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象比較明顯,比如癟了的乒乓球放到熱水中能恢復原形；液體的熱脹冷縮可以用水銀溫度計、酒精溫度計來說明;但是固體的熱脹冷縮現(xiàn)象不明顯,不易觀察.筆者設計的這個實驗可以把金屬棒熱脹冷縮時長度的微小變化通過放大,能很明顯地觀察到.

1　實驗器材

長約40厘米的加熱槽,長約50厘米的鋁棒(一端帶有小孔,一端有小卡口),帶激光束的杠桿(一端有連接小卡口的小軸,另一端有激光筆),鐵夾,酒精棉,打火機,鑷子,噴霧器等.

2　實驗原理

金屬棒一端固定,熱漲冷縮時自由端會發(fā)生微小的左右移動,把自由端通過小卡口卡在杠桿一端的小軸上,金屬棒帶動杠桿轉(zhuǎn)動,激光束照射到墻壁上，光斑會發(fā)生很明顯的移動.

3　實驗步驟

(1) 按圖1至圖3所示,安裝好儀器.

圖3

(2) 在加熱槽中放幾片酒精棉,用打火機點燃酒精棉，給金屬棒加熱,觀察墻上光斑向外移動,說明金屬棒受熱發(fā)生了膨脹.

(3) 停止加熱,或者向金屬棒上噴冷水或放上冰塊,觀察墻上光斑向內(nèi)移動,說明金屬棒遇冷收縮.

4　注意事項

(1) 小軸離杠桿的轉(zhuǎn)軸適當近一些,使現(xiàn)象明顯.

(2) 激光筆離墻越遠,光斑移動越明顯.

(3) 固定端和連接處的間隙要盡量小,使現(xiàn)象明顯.