做功改变物体内能实验的改进 |
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| 来源：不详 更新时间：2012-10-29 13:43:03 |
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(1)改进的理由
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。现实生活中有许多实例可以证实，热传递可以改变物体的内能。新课程选修3-3第10章第1节功和内能演示实验：在有机玻璃筒底放置少量硝化棉，迅速压下筒中的活塞，观察筒底物品的变化。此实验通过活塞对筒内气体做功，温度上升，点燃硝化棉来说明做功改变物体的内能。观察到的现象是硝化棉燃烧发光，但持续时间很短，即使在光线较暗的教室也不易观察，更不用说明亮的环境下的实验效果。这正是实验不易成功的关键所在，可视性不高。笔者为了提高可视化程度，做了如下改进。
(2)仪器的改进与制作
选取一支25mL或50mL的注射器，取出注射栓，将热敏温度计的探头塞入注射筒内，使其横卧。将已溶解好的石蜡通过其他注射器注射入筒内，要求液面略高于热敏温度计探头的直径。等石蜡冷却凝固后，用针尖划去覆盖于热敏温度计探头上的石蜡，如图2所示。这样处理的目的：一是在用力推压活塞时，不至于损坏探头；二是有一定的空间让探头能检测到筒内温度的变化，从而对外输出信号。最后将从套针头管口穿出的探头导线与热敏温度计上的输入导线相连，整个装置制作完成，如图3所示。
通过手掌用力推压注射器的活塞，当压缩至最大限度时，可观察到热敏温度计的示数的变化情况，可使系统的温度升高0.7℃左右。由此说明，外界对气体做功可使气体内能增加；反之松开手掌，气体将活塞向上推动一段距离，又可见热敏温度计的示数逐渐下降，当示数稳定后又达到原来的室温，由此说明，系统对外做功，其内能减少。
(3)改进后的优点
该实验现象明显，通过热敏温度计的示数变化来观察被压缩气体的温度变化，不仅直观性好，而且大大提高了可见度，加深了学生的印象及对知识点的理解，有助于培养学生的观察能力，提高了学生学习的兴趣。
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