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        分子間存在引力實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

        2021-03-25 02:48:08王彪
        物理通報(bào) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:玻璃板鐵環(huán)洗潔精

        王彪

        (珠海市灣仔中學(xué) 廣東 珠海 519000)

        圖1 驗(yàn)證分子之間有引力

        分子間引力屬于微觀范疇,在現(xiàn)實(shí)生活中不易觀察到,學(xué)生理解難度較大,所以“分子引力”是初中物理“分子運(yùn)動(dòng)論”教學(xué)中的一個(gè)必要的驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn).傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)如圖1所示,將兩個(gè)鉛柱的底部削平、削干凈,然后緊緊地壓在一起,兩個(gè)鉛柱就會(huì)結(jié)合起來(lái),甚至下面吊一個(gè)重物都不能把它們拉開(kāi).

        多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中驗(yàn)證分子之間有引力的演示實(shí)驗(yàn)的成功率不高,主要原因有:

        (1)鉛柱的表面很難削平、削干凈,在含有雜質(zhì)或異物的鉛柱兩表面分子間距離過(guò)大,引力太?。?/p>

        (2)實(shí)驗(yàn)中如果手稍有抖動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗.人教版教材中也介紹了如圖2所示的把干凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)的下面[1],使玻璃板水平接觸水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,讓學(xué)生觀察到當(dāng)玻璃板離開(kāi)水面時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)增大,進(jìn)而證明分子間存在引力.

        但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也存在以下問(wèn)題:

        (1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)時(shí)間過(guò)短,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生需要觀察到玻璃板離開(kāi)水面的瞬間彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很多學(xué)生并未明顯觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,該實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束,這大大影響實(shí)驗(yàn)的效果.

        (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,在玻璃板離開(kāi)水面時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)增大的量值很小,不利于學(xué)生觀察.

        常用來(lái)保濕皮膚的甘油具有增加液體膜韌性的特點(diǎn),利用加了甘油的肥皂薄膜刺破時(shí)拉動(dòng)輕質(zhì)的吸管演示分子間引力,演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)了傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)效果更明顯、成功率更高.現(xiàn)將方法介紹如下.

        1 實(shí)驗(yàn)器材

        塑料盆1個(gè),自制鐵環(huán)1個(gè),吸管1根,洗潔精,甘油.

        2 實(shí)驗(yàn)方法

        (1)把少許洗潔精和甘油倒入裝有清水的盆中,攪拌至混合均勻.

        (2)用鐵絲制作一個(gè)圓形鐵環(huán)且在鐵環(huán)中間安裝一根可以左右轉(zhuǎn)動(dòng)的吸管.

        (3)把帶吸管的鐵環(huán)放入混合液體中,緩緩拿出,可以看到在鐵環(huán)上有一層液體膜如圖3所示.

        圖3 鐵環(huán)上有一層液體膜

        (4)如圖4所示,用細(xì)塑料管戳破吸管右側(cè)的液體膜,可以觀察到吸管被“拉”向左側(cè);戳破吸管左側(cè)的液體膜,可以觀察到吸管被“拉”向右側(cè).

        圖4 戳破液體膜

        3 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

        (1)混合液體中要加入適量的甘油以增加液泡的韌性.

        (2)把鐵環(huán)從液體中拿出時(shí)要保持穩(wěn)定,控制速度,以免液體膜破裂.

        4 本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

        (1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程刺破液體膜的一側(cè)能夠明顯地觀察到吸管被“拉”向另一側(cè).

        (2)實(shí)驗(yàn)的成功率高,利用甘油增加了液體膜的韌性后,每次實(shí)驗(yàn)只要將圓形鐵環(huán)放入液體中,就可以在鐵環(huán)上形成一層液體膜,進(jìn)而完成本實(shí)驗(yàn).

        (3)取材方便,便于推廣.本實(shí)驗(yàn)所用的洗潔精、鐵環(huán)、吸管、甘油等器材在學(xué)生日常生活中極易獲得,方便師生取材完成本實(shí)驗(yàn).

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