抽氣機(jī)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用

袁毅

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）35-0197-01

在現(xiàn)行初中物理教材中，利用抽氣機(jī)的實(shí)驗(yàn)只出現(xiàn)在聲音的傳播——真空不能傳聲的試驗(yàn)中。但是，本人在教學(xué)活動中經(jīng)過思考和操作發(fā)現(xiàn)如果將抽氣機(jī)和真空罩結(jié)合使用，教師還可以進(jìn)行其他的一些實(shí)驗(yàn)。

一、真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)

將帶有感應(yīng)鏈的甲手機(jī)放入真空罩，然后連接抽氣機(jī)。用乙手機(jī)撥打甲手機(jī)，可以看到感應(yīng)鏈發(fā)光并不斷閃爍，甲手機(jī)屏幕亮起，同時甲手機(jī)有來電音樂響起。保持甲乙手機(jī)的連接，啟動抽氣機(jī)抽氣，可以看到感應(yīng)鏈在發(fā)光，但是可以聽到音樂聲卻不斷減小直至聽不到聲音。停止抽氣，打開真空罩閥門，會聽到手機(jī)聲音又逐漸增大。用帶感應(yīng)鏈的手機(jī)替代教材中用到的小鬧鐘來做此實(shí)驗(yàn)，是對教材的改進(jìn)，通過光和聲音傳播的對比，簡明直觀，不但可以驗(yàn)證真空不能傳聲，而且為以后光學(xué)的學(xué)習(xí)——光可以在真空中傳播做出鋪墊。

二、沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)的實(shí)驗(yàn)

在初中物理教材中，有測量水的沸點(diǎn)的探究活動。但是，沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)僅僅一筆代過。本實(shí)驗(yàn)將教材的探究活動作出改進(jìn)，不但可以測量水的沸點(diǎn)，而且可以直觀的得出沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)的結(jié)論。

在一個燒杯中盛入一定量的水，用硬紙板做杯蓋，在中間穿孔插入溫度計(jì)，且在硬紙板上多穿幾個孔使小燒杯用大氣連通，將硬紙板蓋在燒杯上，調(diào)節(jié)好溫度計(jì)的位置，按照測量水的沸點(diǎn)探究方案加熱水至沸騰。測量沸點(diǎn)完結(jié)后，撤去酒精燈，能觀察到水停止沸騰。此時將燒杯及值班蓋一起放入真空罩內(nèi)，連接好抽氣機(jī)，待溫度計(jì)的示數(shù)稍低于已測定的沸點(diǎn)時開始抽氣，很快就可以觀察到停止沸騰的水又開始沸騰。停止抽氣，水停止沸騰。待溫度計(jì)示數(shù)再稍稍降低后，再次啟動抽氣機(jī)，可以再次觀察到水又開始沸騰。

三、大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)

在初中物理教材中，關(guān)于大氣壓強(qiáng)的內(nèi)容，課本直接以生活中的現(xiàn)象予以解釋，或由教師利用覆杯實(shí)驗(yàn)證明大氣壓的存在。本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的在于既可以證實(shí)大氣壓的存在，又可以為托里拆利實(shí)驗(yàn)做鋪墊。

小水槽內(nèi)盛入一定量的水，小水槽要以能放入真空罩為準(zhǔn)。選取一塊比水槽稍大的薄木板做為蓋子，在木板中央穿孔，然后將一個一端封閉的玻璃管穿過孔之固定在木板上，使玻璃管或飲料瓶與木板垂直，玻璃管的高度要低于真空罩的高度。木板上多穿幾個孔以保證蓋上后水槽內(nèi)外相通。給玻璃管內(nèi)盛滿水，用手覆蓋玻璃管或飲料瓶口，迅速顛倒過來后浸入水槽中。手離開后，玻璃管內(nèi)的水并沒有流出，可以證實(shí)大氣壓的存在。將整個裝置放入真空罩，連接抽氣機(jī)抽氣。不長時間就可以觀察到管內(nèi)水面下降，水槽內(nèi)水面上升。證明玻璃管內(nèi)的水柱高低與大氣壓有關(guān)。

四、氫氣球的宿命

在初中教材中，關(guān)于氣體浮力的知識，課本直接以飛艇、氫氣球的圖片給出。學(xué)生對氫氣球很熟悉，很容易理解氣體的浮力。但是，在教學(xué)過程中，學(xué)生對氫氣球升空后最終結(jié)果如何卻始終非常好奇：它會一直上升嗎？本實(shí)驗(yàn)直觀簡單的揭示了氫氣球的宿命。

將一個不大的氫氣球放入真空罩內(nèi)，可以觀察到氫氣球飄在了真空罩的最上方。連接抽氣機(jī)抽氣，可以很直觀的觀察到氣球在慢慢的膨脹，最終破裂。