邵磊


擔任物理教學工作以來,根據本人實驗經歷和與校內外同事的交流發現,在物理實驗教學過程中有很多的實驗效果并沒有預期的好,當然這可能與很多因素有關。例如,可能跟器材的好壞有關,可能與我們實驗者的操作過程有關等。這些問題都有待于我們去改進完善,其中八年級物理第二章物態變化中的晶體(海波)熔化實驗就是讓很多物理教育工作者頭疼的實驗,經過多次實驗也很難達到預期的效果。下面我就針對這個實驗談談我的改進方法。
本實驗很早就被人們拿出來討論探究過并有了一些改進。比如,在對海波的加熱過程中,防止海波受熱不均勻,我們采取了水浴法加熱,同時在加熱過程中要經常用玻璃棒攪拌。本實驗改進以后的確解決了一些問題,如海波的受熱相對均勻些了,海波的熔化時間比沒有采用水浴法之前相比長了許多,這樣便于我們觀察溫度計的示數變化及海波狀態的變化。(如右圖所示)
但改進后多次實驗發現仍然存在一些問題:試管口徑較小,再加上溫度計掛在試管上方,導致玻璃棒在加熱過程中的攪拌很不方便,從而加熱過程中海波受熱仍然不均勻,容易出現試管中海波在沒有完全熔化結束時溫度計的示數就開始上升的現象,與實驗結論并不相符,從而很難跟學生解釋清楚。
我認真分析研究本實驗中存在的問題,發現本實驗存在問題的主要原因之一是溫度計的放置不合理,導致嚴重影響玻璃棒的攪拌,整個熔化過程攪拌不充分。針對這個問題,我的解決辦法是進一步改進器材。把上面實驗裝置圖中的最上方掛溫度計的橫桿去掉,在試管上面加裝一個可以轉動的圓盤,如圖所示:
圓盤中心留一個彈性小孔,便于固定溫度計測量溫度,空外的轉盤上固定多根攪拌棒,可以隨著圓盤轉動,可以方便充分攪拌試管中的海波。圓盤的中心加個軸承,可以保證固定溫度計的圓孔不動,而外側的攪拌棒隨著圓盤轉動。
以上就是本人針對海波熔化實驗中存在的問題提出的改進方法。如果加裝的可轉動圓盤裝置制作成功,老師在做實驗時再控制好海波劑量添加和水浴法加熱時試管外側水溫不要太高等細節,我相信本實驗的效果將會大大提高,能夠實現物理實驗教學效果的更優化。
編輯 張珍珍