彭國(guó)懷

(瑞安市飛云中學(xué),浙江 瑞安 325207)

“壓縮氣體做功”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

彭國(guó)懷

(瑞安市飛云中學(xué),浙江 瑞安 325207)

壓縮氣體做功是初中科學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)不容易成功,筆者通過(guò)向厚玻璃筒內(nèi)通入氧氣取得明顯效果.

壓縮氣體； 做功； 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

在中學(xué)教材中,在講到物體做功可以使物體內(nèi)能增加這節(jié)課時(shí),教材中的實(shí)驗(yàn)是這樣的,一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒,筒內(nèi)放一小團(tuán),醮有少量乙醚的棉花,快速壓下活塞,觀(guān)察棉花能否燃燒起來(lái)?

關(guān)于壓縮氣體做功這個(gè)實(shí)驗(yàn),自筆者從教8年以來(lái),就沒(méi)有成功演示過(guò),查閱相關(guān)文獻(xiàn)，有教師用火柴頭代替乙醚能取得較好的效果,[1]于是筆者在實(shí)驗(yàn)室里試了一下.實(shí)驗(yàn)依然無(wú)法取得成功,可能是因?yàn)楝F(xiàn)在所生產(chǎn)的火柴頭成份已經(jīng)不一樣了,或者是因?yàn)榛鸩耦^受潮了,實(shí)驗(yàn)不易成功了.有教師提議用硝化纖維代替普通棉花,實(shí)驗(yàn)容易取得成功,[2]但實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有現(xiàn)成的硝化纖維,而制取硝化纖維又是十分困難的事情.

圖1

既然無(wú)法從可燃物方面進(jìn)行改進(jìn),那就從助燃劑方面進(jìn)行改進(jìn).基于這樣的思想,筆者在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了一些改進(jìn).

實(shí)驗(yàn)器材:帶活塞的厚玻璃筒,注射器(存放氧氣),乙醚,棉花(主要用于引燃、量少),滴管.

實(shí)驗(yàn)裝置： 如圖1所示.

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:

(1) 向厚玻璃筒中通入足夠量的氧氣(如圖2).

(2) 向厚玻璃筒中滴入1滴乙醚,立即將事先準(zhǔn)備好的棉絮放入厚玻璃筒中.

(3) 立刻塞上活塞,旋緊厚玻璃筒蓋,動(dòng)作要迅速,防止氧氣逸散.

(4) 用手快速擊打壓縮活塞,便可看到乙醚燃燒現(xiàn)象(如圖3).

圖2 通氧氣操作

改進(jìn)后,筆者做了5次實(shí)驗(yàn),成功了4次,實(shí)驗(yàn)成功率為80%.

為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后成功率會(huì)提高呢？主要原因有以下幾點(diǎn),第一,本實(shí)驗(yàn)中的棉花是用于引燃的,所以棉花要盡量少,還要盡量“散”以增加與氧氣的接觸面積； 第二,原實(shí)驗(yàn)中厚玻璃筒內(nèi)裝的是空氣，氧氣濃度低,現(xiàn)在改成通入氧氣,氧氣濃度提高后助燃效果更明顯了,所以實(shí)驗(yàn)也就更容易成功； 第三,壓縮方式,采用快速擊打式壓縮,這樣可使玻璃筒內(nèi)的氣體溫度瞬間提高,達(dá)到可燃物著火點(diǎn).

1 陸照欣，黃文興.“壓縮氣體做功,使氣體溫度升高”演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].物理實(shí)驗(yàn), 2001,21(2): 31.

2 戴發(fā)達(dá),戴優(yōu)勝.提倡用硝酸纖維做“壓縮氣體做功”實(shí)驗(yàn)[J].物理教師, 1994(12): 22.

2017-03-12)