两个《内能》实验的改进.docVIP

PAGE PAGE 6 论文导读:：空气推动塞子时内能减小的实验。实验改进。无法让学生通过实验现象得到瓶内的空气推动瓶塞做功时。物理是一门以实验为基础的学科。 论文关键词：内能，改进，做功，实验 物理是一门以实验为基础的学科，物理实验是配合教师完成教学任务的一种方法，深受学生的欢迎。加强实验教学不仅可以提高课堂效果，还有助于学生物理概念、规律的理解和记忆。不论是那个实验让学生观察到明显的实验现象，得到正确的结论，是实验教学的主要目的。很多教师的实验都是按照教材提供的方法进行教学，常会因实验现象不明显，无法得到正确的结论，而失去了实验的作用。在教学实践中发现初中物理《内能》一节教材中设计的两个实验在某些地方存在值得推敲和改进的地方。 一、空气推动塞子时内能减小的实验 人教版教材中的实验（如图1）：拿一个大口的厚玻璃瓶，瓶内装入少量的水，用塞子塞紧。水上方的空气中有由于水的蒸汽而产生的水蒸气。通过塞子上的孔往瓶子里打气。观察当塞子从瓶口跳起来时容器中有什么现象。 北师大版教材中的实验（如图2）：在金属容器中滴入数滴乙醚，形成乙醚蒸汽和空气的混合气体。用橡皮塞塞紧容器口后，利用电火花点火，可以看到橡皮塞被顶起。 1.存在的问题 这个实验观察到的现象是：容器中的水蒸气原来是看不见的，当塞子跳起来时，可以看到容器中出现了雾。但在多年的教学过程中，我发现用人教版的方法做“空气推动塞子时内能减小”的实验很难成功，实验现象极不明显，无法让学生通过实验现象得到瓶内的空气推动瓶塞做功时，内能减小，温度降低。我认为造成实验现象不明显的原因是教师难以对瓶内气压的大小做到自由控制。塞子塞得太紧，担心用气筒打气不能将塞子冲出。即使塞子能冲出，又担心在塞子冲出的同时，由于反冲可能会将瓶推倒，转移学生的注意力，甚至会损坏仪器。塞子塞得太松做功，当塞子跳起来时，瓶内空气对塞子做功太少，空气的温度降低不多，水蒸气难易液化，容器中或容器口不会出现雾。若用北师大版的方法虽然实验现象明显，但也有一定的局限性。一是缺少实验仪器。教材中提供的仪器大部分学校都没有，要单独购置一两套仪器很不现实，很多教师由于这个原因就会用人教版的实验方法来代替，有的教师甚至不做实验，用口述来代替实验完成教学任务。二是不安全。乙醚是一种有毒麻醉剂，实验时大量的乙醚喷出会严重危害师生的身体健康，而且乙醚极易挥发，储存极易引发火灾。 2.实验改进 改进一：在水中加入少量酒精。取一个橡皮塞，在其中心打一个小孔，将一段4cm的玻璃管插入小孔内，在玻璃管的一端接一段橡皮管，用来连接打气筒。再取一个250ml的大广口瓶，先在瓶内倒入10ml左右的酒精，然后再倒入60ml左右约60℃的温水，塞紧橡皮塞，连好打气筒，少放一会儿，让酒精在瓶中蒸发出更多的酒精蒸汽。用打气筒先慢慢打气，再迅速打气，当塞子跳起后，白雾就会充满整个瓶子，并溢出瓶口，效果极好。 改进二：用注射器代替玻璃瓶。取一支50ml的大注射器，用注射器吸入约5ml的无水酒精，上下晃动注射器几次，让酒精湿润整个注射器的内壁。然后把注射器口朝下推动活塞将筒内残留的酒精全部推出。用手握住注射器，给注射器内壁上附着的酒精加热一会儿，加快内壁上酒精的蒸发，增大注射筒内空气中酒精蒸气的浓度。用左手拇指堵住注射器管口，将筒内空气密闭，右手用力推活塞，将注射器筒内的气体压缩到推开拇指为止。在空气膨胀将手指推开时，可以清楚地观察到注射器管口冒出了枭枭“白烟”论文提纲怎么写。实验现象不仅清楚，而且持续时间长，给学生留下了非常深刻的印象。据此现象，学生感知到了空气推动手指做功时，温度降低，从而自然而然得出“物体对外做功时，本身的内能减小”的结论。 改进三：用可乐瓶自制教具。取一只可塞入可乐瓶瓶口的橡皮塞，在橡皮塞中心打一个小孔，再将自行车内胎上带气门芯的气嘴塞入孔内，并用橡皮垫圈和螺母旋紧，使瓶口不能漏气。实验时，往可乐瓶内滴人少量酒精，将瓶摇晃数次，使酒精挥发且与空气良好混合，再将橡皮塞塞紧瓶口。然后做功，将可乐瓶夹在铁架台上，把自行车打气筒与可乐瓶上的气嘴相连接（如图3）。往瓶内打气，当瓶内的气压达到一定大小时，橡皮塞被冲出，瓶内立即出现一片白雾，说明气体膨胀做功，内能减少，温度降低。 二、压缩空气时内能增加的实验 教材中的实验（如图4）：在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察有什么结果。 1.存在的问题 “压缩空气时内能增加”的实验现象是：棉花迅速燃烧。因为活塞压缩空气做功，使空气的内能增大，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。教材中使用的是硝化棉，由于硝化棉是硝酸纤维素的俗称，具有高度可燃性和爆炸性，其危险程度根据硝化程度而定，含氮量在12.5％以上的硝化棉危险性极大，遇火即燃烧。在温度超过40℃时能加速其分解而自燃。含氮量不