基于“空气压缩引火仪”的改进 增强物理实验的教学效果

空气压缩仪是中等职业技术学校和中学物理教学演示实验"做功是改变内能的一种方式"中常用的实验仪器。它的原理是由于汽缸的空气,在迅速下压活塞时被急剧压缩,活塞对空气做的功转化为空气的内能,使空气温度升高,达到乙醚的着火点从而使得沾有乙醚的棉团燃烧。

使用“空气压缩引火仪”的几点体会

"空气压缩引火仪"是<中学理科教学仪器配备目录>(教育部教学仪器研究所编)指定的一种物理仪器,在初中、高中热学部分演示实验中都要用到.在初中,演示通过观察压缩气体做功能点燃硝化棉现象,证实"用做功的方法可以改变物体的内能";在高中,演示"气体在绝热压缩时温度升高",生动形象地展示出外界对系统做功使内能增加的现象.

“空气压缩引火仪”实验改进

在初中物理课堂演示实验过程中发现利用空气压缩引火仪研究做功能否改变物体的内能时实验现象不十分明显,进而引起思考,并对实验进行一系列改进,增强了实验的可操作性、方便性以及新颖性.

改进“空气压缩引火仪”增强物理教学效果

"空气压缩引火仪"是中等职业学校和普通中学物理教学中常用的实验仪器.在教学实践中,该仪器有两点不足:

初中物理“空气压缩引火仪”的不足及改进

对现行“空气压缩引火仪”的筒身、手柄、底座、压缩杆进行了改进,利用改进后的部件组装成“高效空气压缩引火仪”。用新仪器进行实验,不需要很大的推力,小女生都能够进行。新仪器对可燃物的要求不高,只要是干燥常见的纸、脱脂棉、棉布、薄木片等都可以用于实验。可燃物燃烧时间长,燃烧位置无遮挡,实验现象易观察、成功率高。

空气压缩引火实验的改进

针对空气压缩引火仪实验操作中出现硝化棉不着火、燃烧时间短等问题,设计了利用温变油墨代替硝化棉演示对空气做功使空气的内能增加的实验,改进后的实验现象明显.

利用Authorware6.0制作“空气压缩引火仪”

在初中物理教学中,教师通过演示“空气压缩引火仪”的实验,使学生认识到做功能改变物体的内能。但由于各种因素的影响,教师很难将该实验在课堂演示成功,学生看不到真实的实验现象,这直接影响学生对知识的理解和掌握。

“做功改变物体内能”的新型实验研究

当前针对做功改变物体内能的实验研究存在一定缺陷,本文深入研究做功改变物体内能的新型实验,通过分析空气压缩仪引火原理及传统实验失败主要原因,采用透明式分体式气缸替换原有空气压缩仪气缸,使气缸内气体较好达到乙醚燃烧温度,在改进后空气压缩仪耐压壁新建棉花填充口,降低活塞的运动阻力,提升活塞的移动速度,加快做功改变物体内能实验进程。采用二硫化碳代替乙醚并添加火柴头辅助物,提升实验安全性。结果表明,采用本文新型实验得到做功改变物体内能结果成功率和经济效益高,且实验耗时短,是一种实用性强的做功改变物体内能实验。

做功改变物体内能实验的改进

人教版九年制义务教育九年级物理教科书上有“做功改变物体的内能”实验，教材介绍了2个实验方案，一是用空气压缩引火仪：二是向集气瓶内打气，气体对塞子做功。笔者在多年的物理教学中根据课本方案做该实验，发现问题颇多。用空气压缩引火仪的成功率仅为5％；