動(dòng)量守恒演示器等

周　政

在新課程物理3-5中，有這樣一道題：在光滑的水平面上有一輛平板車，一個(gè)人站在車上用大鐵錘敲打車的左端，在連續(xù)的敲打下，這輛車能持續(xù)地向右運(yùn)動(dòng)嗎?說(shuō)明理由。

從理論上說(shuō)，人和車在水平方向上所受合外力為零，動(dòng)量守恒，所以鐵錘上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，車會(huì)左右搖擺，不會(huì)向右運(yùn)動(dòng)。但總有一部分學(xué)生不相信，或者半信半疑。但我們不可能真的找輛車放在教室去敲打，而且車與水平面也不可能絕對(duì)光滑，所以無(wú)法演示。為了讓學(xué)生心服口服，我制作了如圖所示動(dòng)量守恒演示器。收到了較好的演示效果。

我從舊電扇上拆下的小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)鐵錘上揚(yáng)，相當(dāng)于人提起鐵錘；當(dāng)鐵錘上升到一定高度時(shí)，鐵錘突然下降，猛烈打擊小車，相當(dāng)于人拿鐵錘敲打車。只要將裝置放在水平玻璃上，當(dāng)摩擦足夠小時(shí)，可以得到理想的效果，讓學(xué)生真的看到小車并不向右運(yùn)動(dòng)，而只是左右搖擺。

但如果水平面不光滑，我們還會(huì)看到小車反而向左運(yùn)動(dòng)，而不是向右運(yùn)動(dòng)。

祖暅原理演示儀

盧耀琨

1、制作原理：什么是祖暅原理呢?是指夾在兩個(gè)平行平面之間的兩個(gè)幾何體，被平行于這兩個(gè)平面的任意平面所截，如果截得的兩個(gè)截面的面積總相等，那么，這兩個(gè)幾何體的體積相等。

2、制作材料：玻璃，舊撲克牌。

3、制作方法：利用玻璃制作一個(gè)無(wú)正面的長(zhǎng)方體盒子，在盒子中放上兩堆舊撲克牌。

4、原理圖：

5、儀器用途：利用這個(gè)原理以及長(zhǎng)方體的體積公式，可以求出柱體、錐體、臺(tái)體和球體的體積。

6、使用方法：將兩個(gè)紙堆中的一個(gè)任意改變形狀，這時(shí)，幾何體的形狀發(fā)生了改變，得到了另一個(gè)幾何體，但兩個(gè)幾何體的高度沒(méi)有變化，每頁(yè)紙的面積也沒(méi)有改變，所以兩個(gè)幾何體的體積相等。

多功能化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置

朱紅文

裝置材料：廣口瓶、試管、導(dǎo)氣管、橡皮塞、膠皮管、U形管、紅墨水等。

裝置優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、操作方便、現(xiàn)象明顯。

裝置圖：

裝置用途：

一、用于判斷物質(zhì)間混合放熱、吸熱

1、NaOH(固體)、CaO(固體)、Na₂O₂(固體)、濃硫酸等物質(zhì)溶于水時(shí)放出大量的熱，用這一裝置做實(shí)驗(yàn)可以看見U形管兩邊液面明顯的變化。

2、NH₄CI和Ba(OH)₂·8H₂O混合，NH₄ONO₃溶于水等要吸收大量的熱，用此裝置來(lái)做實(shí)驗(yàn)也可以看到有很明顯的現(xiàn)象(A處液面上升，B處液面下降)。

二、測(cè)定空氣中O₂的含量

在廣口瓶底墊一層沙子，沙子上放一塊過(guò)量白磷，白磷與平底試管接觸，導(dǎo)氣管不與原來(lái)的u形管相連，將玻璃管放入盛有水的燒杯中(膠皮管用夾子夾住)。往平底試管中加入溫度超過(guò)40qc的熱水，可以看到白磷燃燒產(chǎn)生大量的煙，待煙消失后打開夾子，燒杯中的水便流入廣口瓶中，流人的水約占廣口瓶體積的1/5。用pH試紙檢測(cè)廣口瓶中的溶液pH小于7，溶液顯酸性。

三、銅和稀硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與鋼反應(yīng)制備NO氣體時(shí)，如果用課本中的裝置操作，實(shí)驗(yàn)效果不十分理想，而采用此裝置就可以解決這一問(wèn)題，具體操作如下：

將U形管一端注入稀硝酸，另一端的橡皮塞下插兩根彎曲銅絲，夾子夾住膠皮管，將U形管稍稍傾斜，給銅絲的那一側(cè)加熱，待反應(yīng)進(jìn)行后停止加熱，把U形管放正，另一端用長(zhǎng)頸漏斗收集由NO排出的稀硝酸，然后打開夾子，無(wú)色NO進(jìn)入廣口瓶中變成紅棕色的二氧化氮，在廣口瓶中加水振蕩后，紅棕色氣體消失，測(cè)得溶液pH小于7，顯酸性。

四、測(cè)氣溫變化(或天氣冷熱報(bào)警器)

在陰天(或晴天)做好此裝置，第二天再觀察，如果u形管兩邊液面無(wú)差距，說(shuō)明與前一天氣溫相差不大；如液面差距大則說(shuō)明與昨天氣溫相差大。另外，如果U形管中裝的是電解質(zhì)溶液(如NaOH或酚酞)，再在U形管一端的某個(gè)高度插入兩個(gè)電極與電源報(bào)警器相連，便制成了一個(gè)熱空氣報(bào)警器，將報(bào)警器放在酒店、旅館、游樂(lè)場(chǎng)等易發(fā)生火災(zāi)的場(chǎng)所，可起到報(bào)警作用。

五、香煙毒素收集器

將試管底部打破，試管口放一支香煙，在U形管底部可以裝些物質(zhì)(如：品紅或新鮮豬血等)，另一端用橡皮塞塞好，支管與抽氣機(jī)相連結(jié)。點(diǎn)燃香煙，抽氣，這樣廣口瓶中便收集了香煙燃燒所生成的氣體物質(zhì)和尼古丁。同時(shí)，U管底部的品紅(或新鮮的豬血)有點(diǎn)褪色(或呈現(xiàn)櫻桃紅色)，證明香煙燃燒生成了SO₂和CO。最后用丙酮溶液加入到廣口瓶口中振蕩，再加入5％的HgCl₂溶液，可觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，證明原廣口瓶中收集到了尼古丁。

用同樣的方法收集到尼古丁后放入一小昆蟲，不一會(huì)兒它就死了，證明尼古丁毒性很強(qiáng)，從而加深了學(xué)生對(duì)“吸煙有害健康”的理解。

六、檢測(cè)溫室效應(yīng)

取三只廣口瓶，一只內(nèi)充滿空氣，另一只充滿CO₂氣體，最后一只充滿CH4，將這三只廣口瓶與三個(gè)U形管連結(jié)好，用100W的燈泡等距離照射5分鐘，觀察U形管中液面的變化情況，作好記錄。停止照射，過(guò)一小時(shí)再觀察U形管中液面的情況，作好記錄，并與前一小時(shí)的液面記錄作比較，得出結(jié)論：CO₂、CH₄會(huì)造成溫室效應(yīng)，且CH₄比CO₂溫室效應(yīng)更顯著。

七、驗(yàn)證阿伏加德羅定律

將廣口瓶的橡皮塞改為插有金屬絲(用于加熱，但不與硫反應(yīng))、玻璃匙(盛有硫)、導(dǎo)氣管的橡皮塞。具體操作如下：

廣口瓶中收集滿O₂(過(guò)量)，塞好橡皮塞，U形管內(nèi)兩液面(液體為飽和的NaHSO₃溶液)持平，給金屬絲通電加熱使硫和氧氣反應(yīng)，液柱推向B管，當(dāng)反應(yīng)完畢后靜置，使容器內(nèi)的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前的溫度，U形管兩側(cè)液面仍持平。

此實(shí)驗(yàn)證明了：“同溫、同壓下，相同體積的氣體含有相同的分子數(shù)”，即阿伏加德羅定律。