孔儀昭

在2005版的教科版9年級物理教材中，內(nèi)燃機(jī)原理實(shí)驗(yàn)的器材是由點(diǎn)火器和膠卷筒組成的，如圖1所示。由于膠卷筒和點(diǎn)火器在生活中不易找到，所以一線教師在該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)幾乎不做。而人教版9年級教材使用酒精燈對試管中的水進(jìn)行加熱，利用水蒸氣的壓強(qiáng)將膠塞沖出，如圖2所示，說明內(nèi)燃機(jī)的做功原理。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，即使通過該實(shí)驗(yàn)的演示，學(xué)生還是很難掌握內(nèi)燃機(jī)工作過程的特點(diǎn)，尤其是對于壓縮沖程和做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化過程更容易混淆。于是，筆者在教科版教材實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下，自制了內(nèi)燃機(jī)原理演示器，由打火機(jī)火花發(fā)生器和礦泉水瓶組成，如圖3所示。

1制作材料

廢舊打火機(jī)、金屬導(dǎo)線、廢舊電腦鼠標(biāo)或鍵盤線、細(xì)鐵絲、廢簽字筆芯、礦泉水瓶、注射器等。

2火花發(fā)生器制作方法

（1）將廢舊打火機(jī)的點(diǎn)火線圈取出，如圖4所示。從鼠標(biāo)線中抽出2根導(dǎo)線分別接在點(diǎn)火線圈的陰極和陽極，如圖5所示。重新裝入打火機(jī)中。

（2）將金屬導(dǎo)線和簽字筆芯平行豎立固定在一固定物上，把金屬導(dǎo)線的一端壓扁作為陰極，再將細(xì)鐵絲從簽字筆芯的中間穿出作為陽極，做成尖端放電狀，通過鼠標(biāo)線連到點(diǎn)火線圈的陰、陽兩極。

3演示器的使用方法

（1）吸氣沖程。按下打火機(jī)，觀察是否有火花產(chǎn)生；用注射器往礦泉水瓶內(nèi)注入0.2～0.4 ml無水酒精。

（2）壓縮沖程。蓋緊瓶蓋，晃動瓶子5 s左右，使液態(tài)酒精充分霧化，這個(gè)過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成酒精的內(nèi)能。

（3）做功沖程。將瓶蓋打開，瓶身倒立豎放在點(diǎn)火發(fā)生器上，按下打火機(jī)，點(diǎn)火爆炸，瓶身向上飛起，酒精的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶子的機(jī)械能。

（4）排氣沖程。撿起該瓶子進(jìn)行重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，不能成功。原因是瓶內(nèi)的氧氣已經(jīng)耗盡，酒精無法燃燒，所以必須把里面的廢氣排出才能保證下一次爆炸的成功。

4實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)點(diǎn)

（1）取材容易、制作簡單。一個(gè)打火機(jī)、礦泉水瓶、兩根導(dǎo)線、一把尖嘴鉗就可以制作完成，這些材料在城市或偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村都容易找到。

（2）成本低。該實(shí)驗(yàn)裝置幾乎是零成本，廢打火機(jī)、廢礦泉水瓶、廢舊細(xì)導(dǎo)線都不需要專門購買。

（3）學(xué)生可親身體驗(yàn)觸摸做功后瓶子的溫度變化，體驗(yàn)內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，為學(xué)習(xí)熱機(jī)效率奠定基礎(chǔ)。

（4）實(shí)驗(yàn)成功率高，教學(xué)效果好，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。