與高溫水蒸氣有關的初中物理實驗組合研究

與高溫水蒸氣有關的初中物理實驗組合研究內容摘要初中物理學中與水蒸氣有關的實驗較多，這些實驗多用玻璃儀器來進行裝置，但由于具有實驗危險性，至使一些老師就只用多媒體課件來代替實驗，影響教學效果。為此，我們通過調查、研究、論證，設計制作了一套多功能的組合實驗裝置，它不僅克服了玻璃儀器做實驗的缺點，還極大地提高了課堂教學效果和效率。關鍵詞水蒸氣初中物理實驗組合研究制作初中物理學中與水蒸氣有關的熱學實驗內容，涉及到初中物理課程標準中的3個一級主題物質、運動和相互作用、能量；3個二級主題物質的形態(tài)和變化、多種多樣的運動形式、能量的轉化和轉移；7個三級主題，分別是（1）“能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài)”，（2）“了解液體溫度計的原理，會測量溫度”，（3）“通過實驗探究物態(tài)變化過程”，（4）“能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象”（5）“能從生活、自然中的一些簡單熱現(xiàn)象推測分子的熱運動”，（6）“通過實例認識能量可以從一個物體轉移到另一個物體，不同形式的能量可以互相轉化”，（7）“結合實例認識功的概念。知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程”。根據(jù)課程標準的要求，各種版本的教材中，都設計了大量的探究實驗，G10317別是與G20652溫水蒸氣相關的實驗。G17837些實驗G16025G13634一G14336都是用實驗G4472的G10639G10839G1214G3132G7481G13464G16025，實驗中的G20652溫G20652G2399G1867有G5468大的G2373G19517G5627，G5194G1000有些實驗G16025G13634G5468多學G7669根本就G8821有。G6117G1216通過G16855G7609、G11752究和G16782G16789，設計G2058作了一G3883G999用G16025G13634，G4439G1867有G4445G1852、實用、功能G21796G1852、G1363用G7053G1427G12573G10317G9869。本G7003G4557G16825G13464合G16025G13634作一簡單G1183G13473。一G714G3G20652溫水蒸氣G2469生G16025G13634A1A0A3A2A4A2A5A6A8A9A4A10A7A4A2A121A13A11S1A13A11S3A13A11S2G7609G19417各種版本教材，G1972G1058都是用G10639G10839G1214G3132G9915G10954或大G16809G12661G7481G13485水G2164熱，G9915G10954或G16809G12661G2487G3634G990G5114G4560氣G12661的G8245G14026G3634，G1889用G18214G12946G9795作熱G9316。G17837種G16025G13634G7053G8873的主要G13582G9869是1一G14336G18214G12946G9795G9791G9988單G1313G7114G19400G6930G1998的熱量G17751G4581，水G8844G14162G7114水蒸氣G1147生G17907度G17751G5942，不G7143G14731G5483G20652氣G2399的氣G8981G13792G5445G2721實驗G6940G7536；2實驗G7114G1038了G6564G20652水蒸氣氣G2399，容G7143G2469生G10202G9868G13792G1998現(xiàn)G4445G1852G1119G6937；3G16025G13634不G7053G1427，用G7114G17751G19283，G5445G2721課G3542教學G6940G10587。G1038了G9397G17287G990G17860要求，G19668要用G4445G1852G5627G17751G20652的G18341G4658容G3132，G7380G3921是G11017熱式。G6117G1216通過G16855G7609G2469現(xiàn)，G4490用G20290水G7438用的G2164熱G16025G13634G8503G3921G12538合實驗要求。G1866功G10587一G14336G13434G3324350WG252750W，G5235G7099G20290水G7438G990G5468容G7143G6226到G17837種G16025G13634，G6925變部分元件的用途，G2164G16025一個水G1313計、進水漏斗及開關G12573，一個G20652G2399水蒸氣G2469生G16025G13634就完成了。結構如圖1所示。G1363用G7114，先通過漏斗從進水G12661向容G3132內注入適量的水，水量控G2058G3324容積的1/3G2522/3，如過多會G1363G8844G14162的水從排氣G12661排G1998，過G4581則容G7143G9915壞G11017熱G12661，可通過水G1313計觀察容G3132內的水量。開關S3處于開啟狀態(tài)，注水后，開關S1關閉，S2打開，接入G11017G9316（交G8981220V）G1000閉合G11017G9316開關，G5468快（大G134342分鐘）水就會G8844G14162起G7481，G20652溫G20652G2399的水蒸氣從排氣G12661G2487排G1998。二G714G3蒸氣輪G7438模型及G2469G11017G16025G13634蒸氣輪G7438是重要的熱G7438之一，廣泛應用于G9791力G2469G11017和核G11017中，實際的蒸氣輪G7438結構復雜，G1038了讓學生了解包括蒸氣輪G7438G3324內的所有熱G7438的工作原理，理解通過做功，內能可轉化G1038G7438械能，設計一個用G20652G2399水蒸氣G7481驅動葉輪轉動的實驗是十分必要的。用G7143拉罐的G18341G4658皮作原料，G5468容G7143就能G2058作一個葉輪G7438模型。熱G7438所G14731G5483的G7438械能不僅可直接用于工農業(yè)生G1147及國防、科技G12573，還可以將G4439轉化G1038G11017能G5114動G2469G11017G7438G2469G11017。G3324本G16025G13634中，可直接將蒸氣輪G7438模型G4445G16025G3324一個微型G2469G11017G7438的軸G990，G6117G1216通過反復G16809驗，選用一個低G2399直G8981馬達（如DC12V），G7481作G1038微型G2469G11017G7438比G17751理想，G1038了防止G20652溫水蒸氣G4557微型G2469G11017G7438的損壞，可用一個G7143拉罐切成一個圓柱形防護罩，G4445G16025G3324葉輪和G11017G7438之G19400，G1363G11017G7438處于防護罩內。通過測量微型G2469G11017G7438的輸G1998G11017G2399G13434G103807V，G17837是不能直接G9869亮一只小G9795泡的，G1038了G14731G5483明顯的實驗G6940G7536，G6117G1216利用三極G12661的G6930大G10317G5627，G7481啟動一個由LEDG9795泡G13464成的G11017路，G11017路原理如圖2所示。G1866中，G11017池用五號干G11017池一G4557，三極G12661可用“N9014”，濾波G11017容可選用“16V47F”G11017解G11017容G3132，LEDG9795泡可用此類手G11017筒G990的光G9316及所附G11017路板。三G714G3G4472內暖氣G16025G13634模型G4472內暖氣設備主要是利用G20652溫水蒸氣液化G7114，要G6930G1998熱量的原理工作的，是氣體液化G6930熱現(xiàn)象G3324日常生活中的典型應用。學G7669實驗G4472一G14336G8821有G17837種G16025G13634。G7609G19417各種資料，也G8821有類似實驗用G1147品。經分析G16782G16789，G6117G1216認G1038完G1852可自G2058一個G17837樣的模型，現(xiàn)就此模型的G2058作G7053G8873G1183G13473如下。G6967熱G12661可G6226一G8585直G5464G134348MM的G15192G18341G4658G12661經G5379G6252G13792成，G5379G6252G7114G1038防止G18341G4658G12661的不G16280則形變，可先G3324G12661內G16025G9397干G13466G8813，G3634G13051G1016G12483開G2487，用手G5942G5942G5379G6252成圖3所示的形狀，G5379G6252G3921后將G13466G8813G1510G1998。G1038G3698大G6967熱G12661的G6967熱G19766積，可用G16280G7696G10384MM2的G19121G4560G13459G13481G3324相G5191G15904的G18341G4658G12661之G19400?！癎6163G19400”模型可用03CM的G14026合板G2058作成相應G16280G7696的G7420G12677，G1038G1427于觀察，G1866G12677G11434G990開一G10639G10839G12395G2487，G20042部G19087G4392G6566入一G6915G13430水溫度計，G1016G1403各G19087一G4392用G7481G4445G16025G6967熱G12661的輸入、輸G12661G2487，將G2058G3921的G6967熱G12661G4445G16025到G12677內G5194固G4462。G3247G714G3G1866G4439G16025G13634及G6984體G13464G160251G714G2955氣G12661G3080及G17842接G3252G2955氣G12661G19668G17194G20652溫G20652G2399，G3252此，G12661G3080可用適G5415直G5464的G18341G4658圓G10676G12520G3883G2058作，G17842接G12661也要G18331用G17194G20652溫的G3621料G12661，G20290水G7438G990的熱水G12661比G17751合適。G3252G19668G16855G14422G2955氣G12661與葉輪的G7053向，可G2058作一個G3324水G5191G7053向和G12458直G7053向都能自由轉動的“G987向G3853”，G1889用G987向G3853G6238G2955氣G12661固G4462G3324G6915G7562G990。2G714G5225G5243及G6915G7562G6226一個適G5415大小的G3621料G11430G11434作G11017熱G3132G5225G5243，G5194將G4439G4445G16025G3324G6984個G16025G13634的G5225G5243G990，G6915G7562可用G14026合板及G7420G7053G19037成G12366G5527板，G2414度G134343CM，G5194固G4462G3324G7420質G5225G5243G990。30CM20CMA143A1523G714G9795泡G2469光G11017路的G4445G16025將G11017池G11430及G11017路板G16025G3324G12366G5527G6915G7562內的G990部，G6915G7562后G1403G4557應G11017池G11430G1313G13634，開一個可開關的小G19388，G1427于G4445G16025和G7368G6454G11017池。G6915G7562G990部G8503G19766圓G4392處G16025G990LEDG9795，G5194G4445G16025G1016個接G13459柱與微型G2469G11017G7438相G17842接。4G714暖氣G16025G13634模型的G4445G16025和G17842接G3324G6915G7562G990G4445G16025一個可通過轉動G13792G6922、G6930的G18341G4658G17842接G7450，暖氣G16025G13634模型的后G1403G16025G990G1016個活動G2357，用G7481固G4462G3324G18341G4658G17842接G7450G990。用一G8585G20652溫G4560氣G12661G6238暖氣G16025G13634模型的輸入G12661G2487與G11017熱G3132G990的G2955氣G12661相G17842接。將G990G17860各部分G4445G16025G3921后，可將G6984個G16025G13634作G16855G6984、G13666化，一個多功能的G13464合實驗G16025G13634就完成了，G6984體G6940G7536如圖4所示。利用G16825G13464合G16025G13634可進G15904的實驗觀察和實驗探究主要有實驗一“G11345氣現(xiàn)象”生活中的“G11345氣現(xiàn)象”G17751多，如G9915開水G7114G3786G3080G6930的“G11345氣”、G3811G3837G2474G1998的G19646G12969G2620G3272G1894G1998“G11345氣”、G1920G3837G1166G1216從G3080G18336G2640G1998“G11345氣”G12573G12573，自然界中的“G19666”、“G1125”G12573實際G990也是G1166G1216G11487到的“G11345氣”。G4439G1216實質G990G5194不是“氣”，G13792是“液”，是水蒸氣G3252溫度G19489低G13792“液化”G1038小液G9416，G5760G9026G3324G12366氣中所G11487到的現(xiàn)象。轉動本G16025G13634G990的“G987向G3853”，G1363G2955氣G12661G3080水G5191向G3818G1403，水G8844G14162后從G2955氣G12661G3080G2955G1998水蒸氣，可觀察到G12175G12661G3080G17751G17829的G1313G13634G8821有“G11345氣”，G4439是G7422G15999液化的水蒸氣，G17751G17840一G9869的G1313G13634有大量的“G11345氣”G1147生，G4439是G5062液化的小水G9416。實驗二“G1166G17908G19644”現(xiàn)象將G2955氣G12661G2487G4557準一個G18341G4658G2254子的G1997G19766，G1000G1363G18341G4658G2254子的G1997G19766G11065向下G1554G7024，G5468快就可觀察到有大量的水G9416從G18341G4658G2254子G990G9416下。G16825現(xiàn)象也可G16840明自然界中水的循環(huán)過程。實驗三G8785化要G2572熱水的G8844G14162過程要不G19400G7041G3332G13485水G2164熱，如G7536G1584止G2164熱，水就G12447G2375G1584止G8844G14162，G16840明液體G8844G14162G7114要G2572熱；將本G16025G13634G990的溫度計G2474G1998G7481，G6238G10639G10839泡G6930入一G7491G19283G7114G19400G6930G13634G3324G4472內的G1931水中，G16847G1998G1866計G6980，G2474G1998溫度計，用一G3371G14085G14038G7837G9036G990同一G7491中的水，G1889將G4439包G3324溫度計的G10639G10839泡G990，可觀察到G1866G16847G6980會G19489低。G17837一現(xiàn)象G16840明液體蒸G2469G7114要G2572熱。實驗G3247液化要G6930熱G6238排氣G12661G17842接G3324“G4472內暖氣G16025G13634”的進氣G12661G2487，通A164入水蒸氣，可觀察到“G4472內”溫度G990G2331，G5194G1000暖氣模型輸G1998G12661G2487有大量水G9416G8981G1998，G17837是水蒸氣液化G13792G1147生的。G17837G16840明液化過程要G6930熱。通過G16825現(xiàn)象可G13485學生G1183G13473G4472內暖氣設備的工作原理。實驗五氣體G4557G3818做功，可G1363氣體的內能G1955?。ㄊ荊6925變物體內能的G7053式之一）G20652溫G20652G2399的水蒸氣推動蒸氣輪G7438模型的葉輪做功G13792G1363葉輪轉動，G1363內能轉化G1038G7438械能，水蒸氣的內能G1955小溫度G19489低。實驗G1857探究能量的轉移本G16025G13634可通過有關熱G1268G17894過程