“压缩气体做功”实验改进

彭国怀

(瑞安市飞云中学,浙江 瑞安 325207)

“压缩气体做功”实验改进

彭国怀

(瑞安市飞云中学,浙江 瑞安 325207)

压缩气体做功是初中科学中一个重要的实验,该实验不容易成功,笔者通过向厚玻璃筒内通入氧气取得明显效果.

压缩气体； 做功； 实验改进

在中学教材中,在讲到物体做功可以使物体内能增加这节课时,教材中的实验是这样的,一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团,醮有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,观察棉花能否燃烧起来?

关于压缩气体做功这个实验,自笔者从教8年以来,就没有成功演示过,查阅相关文献，有教师用火柴头代替乙醚能取得较好的效果,[1]于是笔者在实验室里试了一下.实验依然无法取得成功,可能是因为现在所生产的火柴头成份已经不一样了,或者是因为火柴头受潮了,实验不易成功了.有教师提议用硝化纤维代替普通棉花,实验容易取得成功,[2]但实验室没有现成的硝化纤维,而制取硝化纤维又是十分困难的事情.

图1

既然无法从可燃物方面进行改进,那就从助燃剂方面进行改进.基于这样的思想,笔者在原有实验的基础上,进行了一些改进.

实验器材:带活塞的厚玻璃筒,注射器(存放氧气),乙醚,棉花(主要用于引燃、量少),滴管.

实验装置： 如图1所示.

实验过程:

(1) 向厚玻璃筒中通入足够量的氧气(如图2).

(2) 向厚玻璃筒中滴入1滴乙醚,立即将事先准备好的棉絮放入厚玻璃筒中.

(3) 立刻塞上活塞,旋紧厚玻璃筒盖,动作要迅速,防止氧气逸散.

(4) 用手快速击打压缩活塞,便可看到乙醚燃烧现象(如图3).

图2 通氧气操作

改进后,笔者做了5次实验,成功了4次,实验成功率为80%.

为什么这个实验改进后成功率会提高呢？主要原因有以下几点,第一,本实验中的棉花是用于引燃的,所以棉花要尽量少,还要尽量“散”以增加与氧气的接触面积； 第二,原实验中厚玻璃筒内装的是空气，氧气浓度低,现在改成通入氧气,氧气浓度提高后助燃效果更明显了,所以实验也就更容易成功； 第三,压缩方式,采用快速击打式压缩,这样可使玻璃筒内的气体温度瞬间提高,达到可燃物着火点.

1 陆照欣，黄文兴.“压缩气体做功,使气体温度升高”演示实验的改进[J].物理实验, 2001,21(2): 31.

2 戴发达,戴优胜.提倡用硝酸纤维做“压缩气体做功”实验[J].物理教师, 1994(12): 22.

2017-03-12)