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晶體熔化實(shí)驗(yàn)有待改正的地方設(shè)計(jì)者:周柏宇工作單位:下馬渡鎮(zhèn)第一中學(xué)聯(lián)系電話驗(yàn)教學(xué)提出問題:
人教版八年級(jí)物理第四章第二節(jié)《熔化和凝固》是本章的核心內(nèi)容,核心中的核心是“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”,其中晶體熔化實(shí)驗(yàn)是重中之重,是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教材采用“水浴法”對(duì)海波或萘進(jìn)行間接加熱,觀察萘在熔化過程中溫度的變化,并繪制出“T-t”(溫度與時(shí)間)曲線,要求從曲線找出熔點(diǎn)。但實(shí)際教學(xué)中,常出現(xiàn)溫度未達(dá)到熔點(diǎn)萘就開始熔化,在熔化過程中,溫度計(jì)示數(shù)仍然上升,很難從“T-t”曲線上找出熔點(diǎn),得不到定人滿意的效果。作為物理老師,理應(yīng)思索其中的原因之所在。不足之處與創(chuàng)新之處:1、為何萘的溫度還沒有達(dá)到熔點(diǎn)萘就開始熔化?因?yàn)檩潦菬岬牟涣紝?dǎo)體,當(dāng)水浴溫度達(dá)到萘的熔點(diǎn)時(shí),與試管臂相接近處就開始熔化了,而試管內(nèi)部的萘溫度還沒有達(dá)到熔點(diǎn)?!镌瓕?shí)驗(yàn):使用攪拌器,很難攪拌均勻,使內(nèi)外溫度難以達(dá)到平衡。◆改正辦法:我使用螺旋金屬絲,利用金屬導(dǎo)熱性能好的優(yōu)點(diǎn),有效地改善了內(nèi)外熱量的平衡,使熔化的前后整體吸熱均勻,溫度變化均勻。2、熔化過程中,持續(xù)時(shí)間短,“T-t”曲線難以找到熔點(diǎn)的原因?因?yàn)闆]有控制好水浴杯中的水溫,水溫升高得太快,杯中水與萘的溫度相差太大,萘吸熱過快;熔化時(shí)保持的時(shí)間太短,所以很難找到明顯與“t軸“平行的一段,難以找到熔點(diǎn)?!镌瓕?shí)驗(yàn):水浴杯中沒有溫度計(jì),杯中水溫難以控制?!舾恼k法:水浴杯中增加一支溫度計(jì),便于時(shí)該視水浴杯中的溫度。(1)、能準(zhǔn)確地把握好開始加熱的時(shí)間(水溫近70度左右);(2)、當(dāng)萘的溫度接近熔點(diǎn)時(shí),通過移動(dòng)酒精燈的位置控制火力,有效地保持水溫跟萘的溫差,要求始終保持溫差在3-5度之間。這樣能保證萘的緩慢吸熱,保證萘有熔化過程中持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng),有穩(wěn)定的熔化溫度,即熔點(diǎn)。不足之處與創(chuàng)新之處:3、為何要及時(shí)調(diào)整溫度計(jì)玻璃泡的位置?
因?yàn)闇囟扔?jì)測(cè)得的溫度只能反映玻璃泡周圍樣品的溫度。當(dāng)試管外圍萘開始熔化時(shí),玻璃泡處的溫度可能還沒有達(dá)到熔點(diǎn),這就是學(xué)生觀察到的溫度還未達(dá)到就熔化的原因;有時(shí)玻璃泡周圍已熔化完全了,溫度開始上升了,但其它部位還沒有完全熔化,學(xué)生就認(rèn)為沒有一定的熔化溫度。所以應(yīng)及時(shí)調(diào)整溫度計(jì)的位置,使玻璃泡始終處于固、液交界處?!镌瓕?shí)驗(yàn):沒有設(shè)計(jì)可以調(diào)節(jié)溫度計(jì)位置的裝置?!舾恼k法:增加一個(gè)小夾子,能方便調(diào)節(jié)溫度計(jì)玻璃泡的位置。
創(chuàng)新之后的方案:1、增添的器材:一支溫度計(jì)、螺旋金屬絲、小夾子★原實(shí)驗(yàn)裝置:◆創(chuàng)新后的裝置:
2、注意事項(xiàng):(1)、用250ml的燒杯裝上適量的熱水(水的初始溫度近70度)。(2)、溫度計(jì)應(yīng)插入螺旋金屬絲內(nèi),先放入大試管中,再倒入萘粉,讓萘粉跟金屬絲螺旋部分充分接觸。(3)、裝入萘粉后的大試管在加熱前應(yīng)放入水浴杯中(約5min),讓萘粉跟水有相同的初溫之后,才開始加熱計(jì)時(shí),以后每隔1min記錄一次萘粉的溫度,并觀察萘的變化。(4)、加熱過程中,始終保持萘溫跟水溫的溫差在3-5度之內(nèi),特別當(dāng)水溫接近萘的熔點(diǎn)時(shí),要不斷移動(dòng)酒精燈火焰位置,讓萘慢慢吸熱,確保熔化時(shí)間長(zhǎng)一些,這是本次實(shí)驗(yàn)之關(guān)鍵。創(chuàng)新之后的效果:
原實(shí)驗(yàn)中的不足之處就是:沒有讓整個(gè)萘粉均勻受熱,沒有很好地控制好吸熱的速度。通過上述的改正,讓萘粉受熱均勻了,吸熱的速度變慢了,熔化過程的時(shí)間變長(zhǎng)了,所以繪制的“T-t”圖像有明顯的一段與時(shí)間軸平行了,
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