分子間存在引力實驗的改進

王彪

(珠海市灣仔中學 廣東 珠海 519000)

圖1 驗證分子之間有引力

分子間引力屬于微觀范疇，在現實生活中不易觀察到，學生理解難度較大，所以“分子引力”是初中物理“分子運動論”教學中的一個必要的驗證性演示實驗.傳統的演示實驗如圖1所示，將兩個鉛柱的底部削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩個鉛柱就會結合起來，甚至下面吊一個重物都不能把它們拉開.

多年的教學經驗表明，在實際教學當中驗證分子之間有引力的演示實驗的成功率不高，主要原因有：

(1)鉛柱的表面很難削平、削干凈，在含有雜質或異物的鉛柱兩表面分子間距離過大，引力太小；

(2)實驗中如果手稍有抖動就會導致實驗失敗.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力計的下面[1]，使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，讓學生觀察到當玻璃板離開水面時彈簧測力計的示數增大，進而證明分子間存在引力.

但是在實際實驗過程中也存在以下問題：

(1)實驗現象呈現時間過短，實驗過程中學生需要觀察到玻璃板離開水面的瞬間彈簧測力計示數的變化，實驗過程中很多學生并未明顯觀察到實驗現象，該實驗已經結束，這大大影響實驗的效果.

(2)實驗現象不明顯，在玻璃板離開水面時，彈簧測力計示數增大的量值很小，不利于學生觀察.

常用來保濕皮膚的甘油具有增加液體膜韌性的特點，利用加了甘油的肥皂薄膜刺破時拉動輕質的吸管演示分子間引力，演示實驗改進了傳統的演示實驗，實驗效果更明顯、成功率更高.現將方法介紹如下.

1 實驗器材

塑料盆1個,自制鐵環1個,吸管1根,洗潔精,甘油.

2 實驗方法

(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)用鐵絲制作一個圓形鐵環且在鐵環中間安裝一根可以左右轉動的吸管.

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

圖3 鐵環上有一層液體膜

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

圖4 戳破液體膜

3 實驗注意事項

(1)混合液體中要加入適量的甘油以增加液泡的韌性.

(2)把鐵環從液體中拿出時要保持穩定，控制速度，以免液體膜破裂.

4 本實驗的優勢

(1)實驗現象明顯，在實驗的過程刺破液體膜的一側能夠明顯地觀察到吸管被“拉”向另一側.

(2)實驗的成功率高，利用甘油增加了液體膜的韌性后，每次實驗只要將圓形鐵環放入液體中，就可以在鐵環上形成一層液體膜，進而完成本實驗.

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