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觀察水的沸騰實驗改進

2023年09月01日

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  觀察水的沸騰實驗,應該是初中物理遇到的比較早的學生實驗了,至少在蘇教版物理中是第一個有份量的學生實驗,也是一個必做的實驗。
  先來看這個實驗,所需要的器材有秒表(可用實驗室中的鐘代替)1個,鐵架台1個,大鐵圈1個,小鐵圈1個,酒精燈1個,石棉網1個,燒杯1個,溫度計1個,中間帶小孔的硬紙板(可選)1個,火柴,坐標紙,水(建議50℃以上的溫水)。其中的問題一個個來吐一下,這些問題應該是這個實驗的一個通病吧。
  1.這裡所用的溫度計,一般是紅液溫度計,真正做過這個實驗的初中物理老師都知道,現在的紅液溫度計準確度是很差的,能有一半相對準確的已經不錯了,水銀溫度計相對準確,但因水銀有毒,為安全考慮,不允許用於學生實驗。實驗中遇到98℃的沸水溫度也在所難免了,老師只能違心地說可能是氣壓低的原因,反正只要繼續加熱時,溫度不變就可以了。
  2.石棉網加上後,實驗時間是沒有辦法控制的,現在的初二物理課,按省標每周應該是三節課,如果為了這個實驗,讓學生浪費一節課的時間來完成這個實驗,是不值得的,也是沒有哪個老師願意這麼去做的。加上石棉網後,安全上得到了提高,但是其實驗效果特別差。用酒精燈加熱時,由於被石棉網阻礙,石棉網中心溫度過低,燒杯底部中心溫度也不高,無法在燒杯中看到沸騰時的大量氣泡產生。
  3.實驗中如果使用工業酒精,由於燃燒不充分,會在透明的燒杯上留下黑碳,影響觀察,因此建議不要省這個費用,還是用純度相對較高的分析純等酒精。
  隨著現在教學技術水平的不斷提高,是否可以對這個實驗進行改造,將學生實驗改為演示實驗。如用1000ml的大燒杯放在酒精爐上,同樣隔著石棉網對燒杯加熱,用數字溫度計高亮顯示溫度變化。至於氣泡的觀察,可以用實物投影將大燒杯實時監控起來,傳輸到60寸以上的大彩電上讓每個人同時看到,這樣的效果要比學生實驗要好得多,同時安全性也得到提高。

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