对“模拟火山喷发”实验的改进和说明

聂建国

一、教材中的实验介绍

火山喷发模拟实验是苏教版六年级《科学》上册第2单元《我们的地球》第4课《火山和地震》中的实验内容。火山喷发、地震以及海啸都是地球内部能量的一种释放，而这种释放的过程以及引起的变化，单凭课件是无法诠释的，必须和模拟实验相结合才能达到理想的教学效果。

教材中的实验步骤是这样的：

1、在铁盒子里放一些土豆泥（或黏土），做成的山的形状，并在土豆泥中间挖一个小洞。2、往洞里倒入一定量的番茄酱，用薄薄的一层土豆泥封住洞口。

3、将铁盒子放到铁架台上，用酒精灯加热，观察受热后番茄酱的外溢现象。

二、教材中实验的不足之处

教材中的模拟实验以土豆泥为山体，番茄浆做岩浆，通过酒精灯加热，番茄浆受热膨胀后溢出，来模拟火山喷发的情景，虽然简单，但不足之处比较明显，主要有：

1、加热时间较长，效果不佳，难以激发学生的学习兴趣。

2、土豆泥在实验中会和番茄酱搅在一起，用完一次后就作废，不能反复使用。

3、火山喷发的原理是：地球内部在高温和高压的相互作用下，内部的岩浆和空气不断膨胀，当内部压力大大超过外部压力时，在压力的推动下，岩浆就会顺着软流层和岩石层的裂缝到达地壳的薄弱处，当到达临界点后，高压气体首先冲破火山口的岩石层，形成高大而壮观的喷发柱，随之，岩浆喷涌而出。而教材中的实验只是简单的番茄酱的受热膨胀外溢，不符合火山喷发原理。

三、实验的改进和说明

如何对上述实验的不足进行改进，使模拟火山喷发实验效果更加明显，为此我制作了一个教具来模拟火山喷发实验。如图1：

1、 教具名称：火山喷发模拟演示器。

2、 制作材料：玻璃水槽 加热装置 石膏粉 颜料等。

3、 制作方法：

（1）用玻璃做成一个有盖的长18cm，宽12cm，高17cm的长方体容器，在玻璃容器的侧面安装一个加热装置。在盖子上开两个孔，一个是进水孔，另一个孔穿入一根玻璃管，玻璃管外径和孔径差不多，用玻璃胶将玻璃管固定在盖子上，然后将盖子盖在玻璃容器上，用玻璃胶密封。如图2所示

（2）在容器盖上围绕玻璃管用石膏堆出“火山”造型，使玻璃管出水口正好位于“火山”顶部。如图3

4、 使用方法：

（1）将本教具放置在水平桌面上，使水槽大致呈水平态。向槽内注水使水刚好漫过加热铁圈（注意：水不能完全注满玻璃水槽，要留有20%左右的空间。）

（2）将水染成红色用来模拟地球内部熔岩。

（3）接通电源，给水加热，会看到铁圈上产生气泡，铁圈周围有股股热流在涌动，水槽内的空气受热产生压力，推动红色的水从水槽顶部玻璃管中喷出，就像火山喷发一样。

四、改进后的实验和原实验对比的优点

1、加热时间短，效果明显，一般接通电源加热1分钟不到就能看到红色的液体从“火山口”喷出，而不是慢慢溢出，而且能通过玻璃看到水槽里热流涌动的情景，模拟岩浆在地球内部涌动更加逼真。这种逼真的效果对学生也是不小的震动，极大地提高了学生实验的积极性。（如图4、图5所示）

2、教具可以反复使用，操作简单，只要接通电源加热就行，大大缩短了实验的准备时间。

3、利用水槽内空气受热产生内外压力差，将水槽内的水压出，更加符合火山喷发的原理。

【作者单位：镇江市丁卯中心小学 江苏】