王賽

摘 要：氣體慣性演示儀在中學(xué)物理牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有重要應(yīng)用。但是，迄今為止還沒(méi)有演示氣體慣性經(jīng)常用到的廠制儀器。本文介紹一種簡(jiǎn)易氣體慣性演示儀的制作方法，該演示儀安全可靠、操作簡(jiǎn)單、效果明顯，在課堂教學(xué)的使用中，取得了很好的效果。

關(guān)鍵詞：牛頓第一定律；慣性；氣體；演示儀

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）10-0017-2

在中學(xué)物理牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了讓學(xué)生加深對(duì)“一切物體都有慣性”的理解，需要進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生觀察與親身感受氣體具有慣性。同時(shí)，為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，節(jié)約資金，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，也需要師生利用簡(jiǎn)易器材，自己動(dòng)手制作氣體慣性演示儀。

但是，迄今為止還沒(méi)有演示氣體慣性經(jīng)常用到的廠制儀器。因此，自制氣體慣性演示儀就成為牛頓第一定律教學(xué)的基礎(chǔ)。

1 過(guò)去研究中存在的問(wèn)題

在已經(jīng)發(fā)表的論文中，有一些是介紹氣體慣性演示儀制作的，但是仔細(xì)閱讀這類文獻(xiàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn)：1）多數(shù)選用了殺蟲噴霧劑等金屬材質(zhì)的筒制作。這種筒不是不可以，是難以加工，并且有余味；2）制作步驟不詳細(xì)，效果不明顯。小孔的加工沒(méi)有具體數(shù)據(jù)，需要制作者從頭摸索；3）使用的薄膜沒(méi)有具體說(shuō)是哪一種，也需要制作者一個(gè)一個(gè)試驗(yàn)?；蛘哌x了不理想的材料，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果很差。

2 氣體慣性演示儀的制作

2.1 需要的材料

不用的紙質(zhì)圓筒形茶葉筒（直徑10～12 cm，其他類似紙圓筒也都可以，茶葉筒底部選用紙質(zhì)的，便于切割）1個(gè)，橡皮筋若干（或者一般固定用的細(xì)繩），廢舊橡皮手套（橡皮膜要封緊，有彈性），蠟燭，燭臺(tái)（可用一般玻璃杯反過(guò)來(lái)代替），刻刀，火柴，圓規(guī)等。

2.2 制作方法

步驟一：用圓規(guī)在圓筒形茶葉筒底部中心位置畫出一個(gè)直徑3 cm左右的圓（直徑過(guò)小不易瞄準(zhǔn)，直徑大于4 cm后氣流明顯變?。每痰堆厮媹A在茶葉筒底部刻出一個(gè)直徑3 cm左右的圓孔，作為出氣口如圖1所示。

步驟二：將已經(jīng)不能正常使用的家用橡皮手套剪開(kāi)，盡量大一些，作為橡皮膜（如圖2所示）。

步驟三：用橡皮筋將橡皮膜固定在茶葉筒口部，封緊（如圖3所示）。

制作好的圓筒如圖4所示。

步驟四：將蠟燭放在倒置玻璃杯上（如圖5所示）。

3 氣體慣性演示儀的使用

將茶葉筒底部圓孔對(duì)準(zhǔn)燭焰，輕拍茶葉筒口部橡皮膜，燭焰會(huì)抖動(dòng)，逐漸加力后，可致?tīng)T焰熄滅（如圖6、圖7所示）。

操作說(shuō)明：

1）圓筒底部出氣口離燭焰0.6～1.5 m。

2）一定要讓出氣孔對(duì)準(zhǔn)燭焰（可先靠近輕彈試試，以便瞄準(zhǔn)燭焰，然后往后退至0.6～1.5 m）。

筆者選用上述生活中的簡(jiǎn)易器材，按照上述數(shù)據(jù)制作了氣體慣性演示儀。該演示儀安全可靠、操作簡(jiǎn)單、效果明顯。在課堂教學(xué)中使用，取得了很好的效果。學(xué)生說(shuō)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果大大出乎預(yù)料，既加深了自己對(duì)慣性概念的理解，又激發(fā)了自己的學(xué)習(xí)興趣，還留下了深刻、難忘的印象。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳瑜.利用身邊物品自制教具，提升物理教學(xué)效果[J].物理教學(xué)探討，2015，33（2）：51—53.

（欄目編輯 趙保鋼）