金屬棒熱脹冷縮演示儀

姜雯惠

(山東省昌邑市文山中學(xué)高一年級(jí),山東　昌邑　261300)

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金屬棒熱脹冷縮演示儀

姜雯惠

(山東省昌邑市文山中學(xué)高一年級(jí),山東昌邑261300)

運(yùn)用“放大思想”,即利用光斑的移動(dòng)來(lái)感知固體熱脹冷縮的微小形變,從而解決了教學(xué)中“觀察固體熱脹冷縮”這一難點(diǎn).

固體;熱脹冷縮;演示儀

在學(xué)習(xí)熱脹冷縮現(xiàn)象時(shí),氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象比較明顯,比如癟了的乒乓球放到熱水中能恢復(fù)原形；液體的熱脹冷縮可以用水銀溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)來(lái)說(shuō)明;但是固體的熱脹冷縮現(xiàn)象不明顯,不易觀察.筆者設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以把金屬棒熱脹冷縮時(shí)長(zhǎng)度的微小變化通過(guò)放大,能很明顯地觀察到.

1　實(shí)驗(yàn)器材

長(zhǎng)約40厘米的加熱槽,長(zhǎng)約50厘米的鋁棒(一端帶有小孔,一端有小卡口),帶激光束的杠桿(一端有連接小卡口的小軸,另一端有激光筆),鐵夾,酒精棉,打火機(jī),鑷子,噴霧器等.

2　實(shí)驗(yàn)原理

金屬棒一端固定,熱漲冷縮時(shí)自由端會(huì)發(fā)生微小的左右移動(dòng),把自由端通過(guò)小卡口卡在杠桿一端的小軸上,金屬棒帶動(dòng)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),激光束照射到墻壁上，光斑會(huì)發(fā)生很明顯的移動(dòng).

3　實(shí)驗(yàn)步驟

(1) 按圖1至圖3所示,安裝好儀器.

圖3

(2) 在加熱槽中放幾片酒精棉,用打火機(jī)點(diǎn)燃酒精棉，給金屬棒加熱,觀察墻上光斑向外移動(dòng),說(shuō)明金屬棒受熱發(fā)生了膨脹.

(3) 停止加熱,或者向金屬棒上噴冷水或放上冰塊,觀察墻上光斑向內(nèi)移動(dòng),說(shuō)明金屬棒遇冷收縮.

4　注意事項(xiàng)

(1) 小軸離杠桿的轉(zhuǎn)軸適當(dāng)近一些,使現(xiàn)象明顯.

(2) 激光筆離墻越遠(yuǎn),光斑移動(dòng)越明顯.

(3) 固定端和連接處的間隙要盡量小,使現(xiàn)象明顯.