“壓縮氣體做功”實驗改進

彭國懷

(瑞安市飛云中學,浙江 瑞安 325207)

“壓縮氣體做功”實驗改進

彭國懷

(瑞安市飛云中學,浙江 瑞安 325207)

壓縮氣體做功是初中科學中一個重要的實驗,該實驗不容易成功,筆者通過向厚玻璃筒內通入氧氣取得明顯效果.

壓縮氣體； 做功； 實驗改進

在中學教材中,在講到物體做功可以使物體內能增加這節課時,教材中的實驗是這樣的,一個配有活塞的厚玻璃筒,筒內放一小團,醮有少量乙醚的棉花,快速壓下活塞,觀察棉花能否燃燒起來?

關于壓縮氣體做功這個實驗,自筆者從教8年以來,就沒有成功演示過,查閱相關文獻，有教師用火柴頭代替乙醚能取得較好的效果,[1]于是筆者在實驗室里試了一下.實驗依然無法取得成功,可能是因為現在所生產的火柴頭成份已經不一樣了,或者是因為火柴頭受潮了,實驗不易成功了.有教師提議用硝化纖維代替普通棉花,實驗容易取得成功,[2]但實驗室沒有現成的硝化纖維,而制取硝化纖維又是十分困難的事情.

圖1

既然無法從可燃物方面進行改進,那就從助燃劑方面進行改進.基于這樣的思想,筆者在原有實驗的基礎上,進行了一些改進.

實驗器材:帶活塞的厚玻璃筒,注射器(存放氧氣),乙醚,棉花(主要用于引燃、量少),滴管.

實驗裝置： 如圖1所示.

實驗過程:

(1) 向厚玻璃筒中通入足夠量的氧氣(如圖2).

(2) 向厚玻璃筒中滴入1滴乙醚,立即將事先準備好的棉絮放入厚玻璃筒中.

(3) 立刻塞上活塞,旋緊厚玻璃筒蓋,動作要迅速,防止氧氣逸散.

(4) 用手快速擊打壓縮活塞,便可看到乙醚燃燒現象(如圖3).

圖2 通氧氣操作

改進后,筆者做了5次實驗,成功了4次,實驗成功率為80%.

為什么這個實驗改進后成功率會提高呢？主要原因有以下幾點,第一,本實驗中的棉花是用于引燃的,所以棉花要盡量少,還要盡量“散”以增加與氧氣的接觸面積； 第二,原實驗中厚玻璃筒內裝的是空氣，氧氣濃度低,現在改成通入氧氣,氧氣濃度提高后助燃效果更明顯了,所以實驗也就更容易成功； 第三,壓縮方式,采用快速擊打式壓縮,這樣可使玻璃筒內的氣體溫度瞬間提高,達到可燃物著火點.

1 陸照欣，黃文興.“壓縮氣體做功,使氣體溫度升高”演示實驗的改進[J].物理實驗, 2001,21(2): 31.

2 戴發達,戴優勝.提倡用硝酸纖維做“壓縮氣體做功”實驗[J].物理教師, 1994(12): 22.

2017-03-12)