與高溫水蒸氣有關(guān)的初中物理實(shí)驗(yàn)組合研究

與高溫水蒸氣有關(guān)的初中物理實(shí)驗(yàn)組合研究?jī)?nèi)容摘要初中物理學(xué)中與水蒸氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)較多，這些實(shí)驗(yàn)多用玻璃儀器來(lái)進(jìn)行裝置，但由于具有實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性，至使一些老師就只用多媒體課件來(lái)代替實(shí)驗(yàn)，影響教學(xué)效果。為此，我們通過(guò)調(diào)查、研究、論證，設(shè)計(jì)制作了一套多功能的組合實(shí)驗(yàn)裝置，它不僅克服了玻璃儀器做實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)，還極大地提高了課堂教學(xué)效果和效率。關(guān)鍵詞水蒸氣初中物理實(shí)驗(yàn)組合研究制作初中物理學(xué)中與水蒸氣有關(guān)的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，涉及到初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的3個(gè)一級(jí)主題物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用、能量；3個(gè)二級(jí)主題物質(zhì)的形態(tài)和變化、多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移；7個(gè)三級(jí)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(jì)的原理，會(huì)測(cè)量溫度”，（3）“通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過(guò)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(jiǎn)單熱現(xiàn)象推測(cè)分子的熱運(yùn)動(dòng)”，（6）“通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化”，（7）“結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)功的概念。知道做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程”。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，各種版本的教材中，都設(shè)計(jì)了大量的探究實(shí)驗(yàn)，G10317別是與G20652溫水蒸氣相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。G17837些實(shí)驗(yàn)G16025G13634一G14336都是用實(shí)驗(yàn)G4472的G10639G10839G1214G3132G7481G13464G16025，實(shí)驗(yàn)中的G20652溫G20652G2399G1867有G5468大的G2373G19517G5627，G5194G1000有些實(shí)驗(yàn)G16025G13634G5468多學(xué)G7669根本就G8821有。G6117G1216通過(guò)G16855G7609、G11752究和G16782G16789，設(shè)計(jì)G2058作了一G3883G999用G16025G13634，G4439G1867有G4445G1852、實(shí)用、功能G21796G1852、G1363用G7053G1427G12573G10317G9869。本G7003G4557G16825G13464合G16025G13634作一簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)G6940G7536；2實(shí)驗(yàn)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(xué)G6940G10587。G1038了G9397G17287G990G17860要求，G19668要用G4445G1852G5627G17751G20652的G18341G4658容G3132，G7380G3921是G11017熱式。G6117G1216通過(guò)G16855G7609G2469現(xiàn)，G4490用G20290水G7438用的G2164熱G16025G13634G8503G3921G12538合實(shí)驗(yàn)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(gè)水G1313計(jì)、進(jìn)水漏斗及開(kāi)關(guān)G12573，一個(gè)G20652G2399水蒸氣G2469生G16025G13634就完成了。結(jié)構(gòu)如圖1所示。G1363用G7114，先通過(guò)漏斗從進(jìn)水G12661向容G3132內(nèi)注入適量的水，水量控G2058G3324容積的1/3G2522/3，如過(guò)多會(huì)G1363G8844G14162的水從排氣G12661排G1998，過(guò)G4581則容G7143G9915壞G11017熱G12661，可通過(guò)水G1313計(jì)觀察容G3132內(nèi)的水量。開(kāi)關(guān)S3處于開(kāi)啟狀態(tài)，注水后，開(kāi)關(guān)S1關(guān)閉，S2打開(kāi)，接入G11017G9316（交G8981220V）G1000閉合G11017G9316開(kāi)關(guān)，G5468快（大G134342分鐘）水就會(huì)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(yīng)用于G9791力G2469G11017和核G11017中，實(shí)際的蒸氣輪G7438結(jié)構(gòu)復(fù)雜，G1038了讓學(xué)生了解包括蒸氣輪G7438G3324內(nèi)的所有熱G7438的工作原理，理解通過(guò)做功，內(nèi)能可轉(zhuǎn)化G1038G7438械能，設(shè)計(jì)一個(gè)用G20652G2399水蒸氣G7481驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(gè)葉輪G7438模型。熱G7438所G14731G5483的G7438械能不僅可直接用于工農(nóng)業(yè)生G1147及國(guó)防、科技G12573，還可以將G4439轉(zhuǎn)化G1038G11017能G5114動(dòng)G2469G11017G7438G2469G11017。G3324本G16025G13634中，可直接將蒸氣輪G7438模型G4445G16025G3324一個(gè)微型G2469G11017G7438的軸G990，G6117G1216通過(guò)反復(fù)G16809驗(yàn)，選用一個(gè)低G2399直G8981馬達(dá)（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(gè)G7143拉罐切成一個(gè)圓柱形防護(hù)罩，G4445G16025G3324葉輪和G11017G7438之G19400，G1363G11017G7438處于防護(hù)罩內(nèi)。通過(guò)測(cè)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(shí)驗(yàn)G6940G7536，G6117G1216利用三極G12661的G6930大G10317G5627，G7481啟動(dòng)一個(gè)由LEDG9795泡G13464成的G11017路，G11017路原理如圖2所示。G1866中，G11017池用五號(hào)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(nèi)暖氣G16025G13634模型G4472內(nèi)暖氣設(shè)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(yīng)用。學(xué)G7669實(shí)驗(yàn)G4472一G14336G8821有G17837種G16025G13634。G7609G19417各種資料，也G8821有類似實(shí)驗(yàn)用G1147品。經(jīng)分析G16782G16789，G6117G1216認(rèn)G1038完G1852可自G2058一個(gè)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(jīng)G5379G6252G13792成，G5379G6252G7114G1038防止G18341G4658G12661的不G16280則形變，可先G3324G12661內(nèi)G16025G9397干G13466G8813，G3634G13051G1016G12483開(kāi)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。“G6163G19400”模型可用03CM的G14026合板G2058作成相應(yīng)G16280G7696的G7420G12677，G1038G1427于觀察，G1866G12677G11434G990開(kāi)一G10639G10839G12395G2487，G20042部G19087G4392G6566入一G6915G13430水溫度計(jì)，G1016G1403各G19087一G4392用G7481G4445G16025G6967熱G12661的輸入、輸G12661G2487，將G2058G3921的G6967熱G12661G4445G16025到G12677內(nèi)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(gè)G3324水G5191G7053向和G12458直G7053向都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的“G987向G3853”，G1889用G987向G3853G6238G2955氣G12661固G4462G3324G6915G7562G990。2G714G5225G5243及G6915G7562G6226一個(gè)適G5415大小的G3621料G11430G11434作G11017熱G3132G5225G5243，G5194將G4439G4445G16025G3324G6984個(gè)G16025G13634的G5225G5243G990，G6915G7562可用G14026合板及G7420G7053G19037成G12366G5527板，G2414度G134343CM，G5194固G4462G3324G7420質(zhì)G5225G5243G990。30CM20CMA143A1523G714G9795泡G2469光G11017路的G4445G16025將G11017池G11430及G11017路板G16025G3324G12366G5527G6915G7562內(nèi)的G990部，G6915G7562后G1403G4557應(yīng)G11017池G11430G1313G13634，開(kāi)一個(gè)可開(kāi)關(guān)的小G19388，G1427于G4445G16025和G7368G6454G11017池。G6915G7562G990部G8503G19766圓G4392處G16025G990LEDG9795，G5194G4445G16025G1016個(gè)接G13459柱與微型G2469G11017G7438相G17842接。4G714暖氣G16025G13634模型的G4445G16025和G17842接G3324G6915G7562G990G4445G16025一個(gè)可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)G13792G6922、G6930的G18341G4658G17842接G7450，暖氣G16025G13634模型的后G1403G16025G990G1016個(gè)活動(dòng)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(gè)G16025G13634作G16855G6984、G13666化，一個(gè)多功能的G13464合實(shí)驗(yàn)G16025G13634就完成了，G6984體G6940G7536如圖4所示。利用G16825G13464合G16025G13634可進(jìn)G15904的實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究主要有實(shí)驗(yàn)一“G11345氣現(xiàn)象”生活中的“G11345氣現(xiàn)象”G17751多，如G9915開(kāi)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(shí)際G990也是G1166G1216G11487到的“G11345氣”。G4439G1216實(shí)質(zhì)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(zhuǎn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)二“G1166G17908G19644”現(xiàn)象將G2955氣G12661G2487G4557準(zhǔn)一個(gè)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(guò)程。實(shí)驗(yàn)三G8785化要G2572熱水的G8844G14162過(guò)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(jì)G2474G1998G7481，G6238G10639G10839泡G6930入一G7491G19283G7114G19400G6930G13634G3324G4472內(nèi)的G1931水中，G16847G1998G1866計(jì)G6980，G2474G1998溫度計(jì)，用一G3371G14085G14038G7837G9036G990同一G7491中的水，G1889將G4439包G3324溫度計(jì)的G10639G10839泡G990，可觀察到G1866G16847G6980會(huì)G19489低。G17837一現(xiàn)象G16840明液體蒸G2469G7114要G2572熱。實(shí)驗(yàn)G3247液化要G6930熱G6238排氣G12661G17842接G3324“G4472內(nèi)暖氣G16025G13634”的進(jìn)氣G12661G2487，通A164入水蒸氣，可觀察到“G4472內(nèi)”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(guò)程要G6930熱。通過(guò)G16825現(xiàn)象可G13485學(xué)生G1183G13473G4472內(nèi)暖氣設(shè)備的工作原理。實(shí)驗(yàn)五氣體G4557G3818做功，可G1363氣體的內(nèi)能G1955?。ㄊ荊6925變物體內(nèi)能的G7053式之一）G20652溫G20652G2399的水蒸氣推動(dòng)蒸氣輪G7438模型的葉輪做功G13792G1363葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，G1363內(nèi)能轉(zhuǎn)化G1038G7438械能，水蒸氣的內(nèi)能G1955小溫度G19489低。實(shí)驗(yàn)G1857探究能量的轉(zhuǎn)移本G16025G13634可通過(guò)有關(guān)熱G1268G17894過(guò)程