“风的成因”模拟实验的改进

乔廷强

实验原型及不足

教学时，教师常采用“风的成因”演示实验箱，为了让学生能够看清楚箱内空气的流动路线，通常的做法是在进风口处放置一支点燃的蚊香，并将演示箱的正面用推拉玻璃来遮盖。这样，学生就能借助蚊香烟的流动方向来判断空气的流动。但在实验过程中，常常遭遇下面一些困难：

1.由于玻璃和箱体之间无法做到紧密结合，因此实验现象会受到较大影响。这种弊端同样存在于学生利用饮料瓶完成模拟实验的操作活动中。

2.实验操作的难度较大，点燃的蚊香离进风口的距离是有严格要求的。蚊香离进风口较近，箱内的蜡烛点燃之前与点燃之后，蚊香烟都会流向箱内;蚊香离进风口较远，那么箱内的蜡烛点燃之前与点燃之后，蚊香烟都很难流向箱内。

实验材料

2 L左右的透明大饮料瓶、500 mL的矿泉水瓶、不锈钢圆盘、保鲜膜、蜡烛、透明胶带等。

实验改进

1.将大饮料瓶底部截去，横截面尽量保持水平，再在靠近下部位置挖一个与矿泉水瓶瓶口大小相近（稍微小些为佳）的小洞。

将矿泉水瓶靠近瓶口位置的漏斗形状截取留用，并将矿泉水瓶的瓶盖挖出一个圆形小孔，便于空气流通。

将矿泉水瓶固定在大饮料瓶的小洞上（如图1）。

图1  主体装置

2.在保鲜膜上面截取两块薄片，分别用透明胶带固定在大饮料瓶和矿泉水瓶的瓶口处。

需要注意的是，在矿泉水瓶瓶口处的薄片稍微小于瓶口，在大饮料瓶瓶口的薄片稍微大于瓶口（如图2）。

图2  进出风口设计

3.准备一只大小与大饮料瓶瓶底相适合的不锈钢圆盘，里面放一支蜡烛，蜡烛高度与进风口高度相近，实验之前盘中放入适量的清水（如图3）。

图3  底盘

4.蜡烛点燃之后，火焰周围的热空气上升，所以大饮料瓶瓶口处的塑料薄片被“热空气”吹起来，矿泉水瓶瓶口处的塑料薄片被流入大饮料瓶内的空气带动起来飘向大饮料瓶内（如图4）。

 

图4  进出风口实验效果

实验优点

改进后的实验仪器不仅有效解决了文章开篇中提到的各种困难和弊端，更重要的是对实验操作的环境没有特殊要求，并且操作简单，实验现象明显。

山东省荣成市实验小学（264300）？？