劉志華
1壓強(qiáng)與浮力實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
準(zhǔn)備一個(gè)吹脹的氣球、兩塊同樣的木板(其中一塊上釘滿小釘子。另一塊上只釘幾個(gè)小釘子)。如圖1所示。
當(dāng)把氣球放在一只大燒杯上,再把釘滿釘子的小木板壓在氣球上時(shí),學(xué)生們都十分“擔(dān)心”。因?yàn)樗麄儜{錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為:那么多釘子扎在氣球上只要稍加壓力,氣球立即會(huì)被壓破。因此精神特別緊張地注視著試驗(yàn)。但當(dāng)慢慢地由少到多增加重物,即壓力增大時(shí),氣球并沒(méi)有被壓破,學(xué)生們驚訝不已!
再換用另一塊木板壓在氣球上時(shí)。學(xué)生們又都認(rèn)為:這塊木板上的釘子那么少,更不會(huì)把氣球壓破了。所以又都“放心”了。可當(dāng)只加一很小的重物時(shí),氣球就“啪”的一聲被壓破了。這時(shí)學(xué)生們既驚奇又疑惑:這時(shí)怎么回事呢?這樣,這個(gè)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生中引起強(qiáng)烈的知識(shí)懸念,為破除學(xué)生頭腦中的舊觀念打下了良好的基礎(chǔ)。
2托里拆利演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
為避免人直接與水銀接觸。及水銀容易灑落實(shí)驗(yàn)操作也不便的現(xiàn)象,對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。
2.1實(shí)驗(yàn)裝置
裝置如圖2所示。
2.2工作過(guò)程
2.2.1將閥門③打開(kāi),使玻璃槽內(nèi)外相通,將水銀從小孔用小漏斗倒入。
2.2.2關(guān)閉閥門③,打開(kāi)玻璃管上端閥門,用手捏打氣球⑦,使水銀槽內(nèi)氣壓增大。將水銀壓入玻璃管內(nèi),直至水銀到達(dá)閥門⑧。
2.2.3打開(kāi)閥門③,水銀自然下落,到一定高度后穩(wěn)定,測(cè)出槽內(nèi)水銀面到管內(nèi)水銀面的高度。即為此時(shí)大氣壓值。
2.3制作說(shuō)明與注意事項(xiàng)
2.3.1通氣孔、打氣孔、玻璃管插孔、各閥門關(guān)閉時(shí)及蓋與槽之間不得有漏氣現(xiàn)象,特別是玻璃管與蓋之間可以在玻璃管上套上一段橡膠管以防漏氣。
2.3.2不用時(shí),打開(kāi)閥門⑧,水銀會(huì)自動(dòng)落回玻璃槽內(nèi)水銀可不倒出,在插玻璃管孔處塞上軟木塞,關(guān)閉閥門③,放好以備下次再用。
2.3.3測(cè)水銀柱高度時(shí),由于玻璃管在玻璃槽邊緣部位,故可以用米尺的“0”刻度從玻璃槽外對(duì)齊槽內(nèi)水銀面去直接測(cè)量。
2.3.4玻璃管要用物理支架固定。
2.3.5裝置中的閥門都可以來(lái)自化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中器材(如:帶閥門的漏斗等),適當(dāng)處理即可使用;也可以用橡膠管套在玻璃管上再在橡膠管上夾上夾子來(lái)代替。
2.3.6若用廣口瓶時(shí),瓶口用的軟木塞或橡膠塞一定要使它與瓶口加固以防氣壓過(guò)大而沖出去。