河北省冀州市北內(nèi)漳學(xué)校 李同心

電冰箱既是現(xiàn)代生活離不開的家用電器，又是我們進(jìn)行有關(guān)科學(xué)探究不可缺少的實(shí)驗(yàn)器材，下面就讓我們一起來欣賞幾道利用電冰箱進(jìn)行探究的題目。

例1“純水和鹽水哪一種結(jié)冰更快？”，針對(duì)這個(gè)問題，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，并且探究出“鹽水的濃度對(duì)其凝固點(diǎn)是否有影響”。

[解析]這是一道開放性科學(xué)探究題，沒有統(tǒng)一規(guī)定的探究順序和步驟，但探究的基本思路應(yīng)符合實(shí)際科學(xué)研究中科學(xué)家們探究物理問題的模式。對(duì)于“純水和鹽水哪一種結(jié)冰更快”這個(gè)問題，我們可以先進(jìn)行猜想：水中加入鹽后，其凝固點(diǎn)可能降低（當(dāng)然也可能升高），然后根據(jù)猜想進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)，以便對(duì)猜想進(jìn)行肯定、否定或者修正。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中涉及的因素很多，所以我們要運(yùn)用控制變量法進(jìn)行探究。具體步驟如下：

（1）在三個(gè)相同的容器中分別加入等量（200mL左右）純水。

（2）第一個(gè)容器中不加鹽；第二個(gè)容器中加入10g左右的鹽，充分?jǐn)嚢枳岥}全部溶解；第三個(gè)容器中加入20g左右的鹽，充分?jǐn)嚢枳岥}全部溶解。

（3）把三個(gè)容器同時(shí)放進(jìn)電冰箱冷凍室里的同一層上，每隔10分鐘觀察一次容器中物質(zhì)的變化情況，并且記錄觀察到的現(xiàn)象。

（4）根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，和其他同學(xué)進(jìn)行交流，得出正確的結(jié)論。

例2利用家中的電冰箱或者電冰柜，探究其中所形成的霜的多少與哪些因素有關(guān)？

[解析]首先我們應(yīng)該知道，電冰箱在接通電源啟動(dòng)之后，過一段時(shí)間（大約3分鐘～5分鐘），冷凍室內(nèi)的水蒸氣就會(huì)在冷凍室內(nèi)表面凝華成霜。我們就是要探究冰箱內(nèi)霜的形成與哪些因素有關(guān)。

猜想：（1）可能跟電冰箱開門的次數(shù)有關(guān)；（2）可能跟同種食品的數(shù)量有關(guān)；（3）可能跟食品的含水量有關(guān)等等。

我們選擇其中的第一種猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下：

（1）選擇兩臺(tái)完全一樣的電冰箱分別標(biāo)記為A、B，在接通電源之前，用相同的容器分別在兩臺(tái)電冰箱中放入等量的相同溫度的水；

（2）調(diào)節(jié)兩臺(tái)電冰箱的工作狀態(tài)相同，關(guān)閉電冰箱的門，同時(shí)接通它們的電源；

（3）每隔5分鐘開啟A冰箱門一次，每隔20分鐘開啟B冰箱門一次，觀察并記錄每次兩個(gè)冰箱中出現(xiàn)的霜的多少；

（4）根據(jù)記錄結(jié)果得出結(jié)論。

例3炎熱的夏天快要到了，小明在老家的奶奶沒有電冰箱，小明想利用所學(xué)的物理知識(shí)，幫奶奶制作一臺(tái)簡易“電冰箱”，你有什么好方法給他參考嗎？

[解析]冰箱的功能就是制冷，因此只要我們?cè)O(shè)計(jì)的“電冰箱”能夠制冷，就達(dá)到了題目的要求。

如下圖所示，準(zhǔn)備一盆水，在盆里放兩塊高出水面的磚頭，磚頭上放置一個(gè)比臉盆小一點(diǎn)的籃子，籃子里放上剩余的飯菜，再用一個(gè)紗布袋罩在籃子上，并使得袋子口的邊緣浸入水中。這樣就做成了一個(gè)簡易的“電冰箱”。夏天，把它放在通風(fēng)的地方，過上一天，里面的飯菜也不會(huì)餿。

原來，盆里的水在常溫下不斷地蒸發(fā)，蒸發(fā)過程的吸熱作用使得周圍的空氣溫度降低，因而飯菜能夠處在比較低的溫度環(huán)境中，所以不容易變質(zhì)。