做功改变物体内能实验的改进

浙江省临海市杜桥实验中学(317016) 王良会

“压缩气体做功”和“气体对外做功”实验是“物体的内能”中的两个活动。在学生了解物体内能的基础上，通过两个实验活动，用明显的实验现象显示物体内能的变化，加深学生的印象。再通过解释此现象发生的原因，进一步理解做功可以改变物体的内能。

教材活动安排如下。

1 书本实验的困难与原因

(1)空气压缩引火实验材料是乙醚，乙醚是一种极易挥发的有毒麻醉剂，存在不安全因素。(2)压缩引火仪的操作需要一定的力量和技巧，不易成功。(3)气体对外做功实验用的吸滤瓶是易碎品，在实验过程中如果控制不好可能会把吸滤瓶推倒打碎。(4)实验过程中不能直观地观察到温度的变化，后排学生看不清瓶内的白雾。

鉴于存在以上这些问题，特将该实验作如下改进。

2 实验改进方案

2.1 实验器材

数显温度计、矿泉水瓶、气门芯(2个)、橡胶塞、打气筒、木板、铁钉(2枚)、细铁丝、黑纸、橡皮垫、细线、气门芯橡皮。

2.2 装置制作

(1)将2块木板成90°固定，作为底座，木板表面贴上黑纸。(2)先在矿泉水瓶侧壁中部钻一小孔，从矿泉水瓶口处塞入气门芯底座至小孔处，用螺丝固定，固定时要垫上橡皮以确保不漏气。再塞入带小橡皮的气嘴固定。(3)在靠近瓶口处再钻一小孔，重复步骤(2)，但不需固定气嘴。(4)在数显温度计探头处套入小橡皮至中间部位，将小橡皮翻起两层，防止漏气，再将探头塞入气门芯固定。(5)将橡胶塞塞入瓶口，在底座侧面和橡胶塞上分别固定一铁钉，用细线连接。(6)将整个装置用细铁丝固定在底座上。

2.3 实验操作

(1)接通数显温度计电源，观察并记录瓶内初始温度。(2)用打气筒向瓶内打气，观察数显温度计，并记录实验数据。(3)继续打气直至瓶塞向外冲出，观察瓶内现象，同时记录实验数据。

3 实验优点

(1)取材容易，制作简单。矿泉水瓶、橡胶塞、打气筒、木板等都是实验室常备器材，制作过程较为简单。(2)重复使用，操作安全。将实验装置制作好后，可以重复使用，安全性能高。(3)现象明显，成功率高。用数显温度计反映瓶内的温度变化，现象直观，实验操作简单。(4)整合实验，提高效率。把教材中的两个实验整合在一套装置中，节约时间、课堂效率高。

4 注意事项

(1)制作的装置密封性要好。(2)数显温度计的探头要伸入到瓶内中轴线位置处。(3)打气过程要缓慢，让学生能充分看到数显温度计示数的变化。(4)橡胶塞不要对着自己和他人，防止发生意外造成伤害。