固體、液體、氣體熱膨脹綜合實驗裝置手工科學實驗教程
【製作方法】
實驗裝置如圖12.8-1所示。
1.固體熱膨脹演示器A。底座是一塊45×15×0.8釐米3的木板底座的中間安有兩上絕熱支架,左邊支架上有一孔,插有一根15釐米長的銅棒,右邊支架在同左邊支架相平處有一平台,銅棒擱在上面,銅棒的右端套着一個帶有銜口的鐵皮,銜口內插有一指針,並在距離底座約三分之一處和圖釘固定,針能繞此釘左右擺動,指針後面有一刻度盤,刻度盤中間對準指針處畫有一條紅線,兩邊等分地畫上刻度,指針塗上紅漆。在銅棒的下面安一鐵皮槽,尺寸為12×2×1.5釐米3。在鐵皮槽的下面用絕熱物與座板隔開,以免加熱時燒壞底板。
2.液體熱膨脹演示器B:底座左邊豎一根22×2.5×0.8釐米3的支柱,支柱上有兩根支架支住燒瓶。
3.氣體熱膨跟演示器C:底座右邊豎一根26×2.5×0.8釐米3的支柱,支柱上有兩根支架,支架將一個用有玻璃管的軟木塞塞緊的燒瓶倒立在空中。玻璃管插入一杯色水中。
【使用方法】
1.固體熱膨脹演示
將吸有酒精的棉球放在鐵皮糟內點燃,對銅棒加熱,銅棒受熱後温度升高,可以看到指針向左偏轉,這表明温度升高時銅棒膨脹。停止加熱,使其温度降低,指針及慢慢向右偏轉,最後指向原來紅線的位置,這表明温度降低時銅棒收縮。
2.液體熱膨脹演示
燒瓶內裝滿水或別的液體,塞上帶有玻璃管的塞子,在玻璃管上標出管中液麪的高度。用酒精燈在燒瓶底部加熱,使瓶內的液體温度升高,可以看到玻璃管中的液麪上升,表明温度升高時液體膨脹。停止加熱,燒瓶內液體的温度下降,液麪就逐漸下降,最後回到原來的位置,表明温度降低時液體收縮。
3.氣體熱膨脹演示
用熱手或用熱水浸過的毛巾蓋在燒瓶底部,可以看見氣泡從玻璃管口冒出;拿開熱手或熱毛巾,可以看見色水沿玻璃管口上升。實驗證明,氣體在温度升高的時候膨脹,在温度降低的時候收縮。
通過以上三個演示實驗,已經看到,對於氣體,只要用手或熱毛巾加熱,體積變化就很大;對於液體要用酒精燈加熱,體積變化才較大;而固體不但要燒比較長的時間,而且要利用指針的偏轉將其膨脹程度加以放大才能顯示膨脹。這説明氣體的熱膨脹最顯著;液體的熱膨脹不如氣體;固體的熱膨脹最不顯著。
本站提示:本自制教具可輔以“比熱容、熱學”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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