金属棒热胀冷缩演示仪

姜雯惠

(山东省昌邑市文山中学高一年级,山东　昌邑　261300)



金属棒热胀冷缩演示仪

姜雯惠

(山东省昌邑市文山中学高一年级,山东昌邑261300)

运用“放大思想”,即利用光斑的移动来感知固体热胀冷缩的微小形变,从而解决了教学中“观察固体热胀冷缩”这一难点.

固体;热胀冷缩;演示仪

在学习热胀冷缩现象时,气体的热胀冷缩现象比较明显,比如瘪了的乒乓球放到热水中能恢复原形；液体的热胀冷缩可以用水银温度计、酒精温度计来说明;但是固体的热胀冷缩现象不明显,不易观察.笔者设计的这个实验可以把金属棒热胀冷缩时长度的微小变化通过放大,能很明显地观察到.

1　实验器材

长约40厘米的加热槽,长约50厘米的铝棒(一端带有小孔,一端有小卡口),带激光束的杠杆(一端有连接小卡口的小轴,另一端有激光笔),铁夹,酒精棉,打火机,镊子,喷雾器等.

2　实验原理

金属棒一端固定,热涨冷缩时自由端会发生微小的左右移动,把自由端通过小卡口卡在杠杆一端的小轴上,金属棒带动杠杆转动,激光束照射到墙壁上，光斑会发生很明显的移动.

3　实验步骤

(1) 按图1至图3所示,安装好仪器.

图3

(2) 在加热槽中放几片酒精棉,用打火机点燃酒精棉，给金属棒加热,观察墙上光斑向外移动,说明金属棒受热发生了膨胀.

(3) 停止加热,或者向金属棒上喷冷水或放上冰块,观察墙上光斑向内移动,说明金属棒遇冷收缩.

4　注意事项

(1) 小轴离杠杆的转轴适当近一些,使现象明显.

(2) 激光笔离墙越远,光斑移动越明显.

(3) 固定端和连接处的间隙要尽量小,使现象明显.