宁夏银川贺兰县第一中学 祖银芳
摘要：高中教材中空气压缩引火仪是用来演示做功可以使物体的温度升高，即做功可以改变物体的内能，但在实际操作时不容易出现教材中描述的现象，本文通过实践研究，对该仪器做出了改进，使实验现象更明显。
关键词：空气压缩引火仪 改进 做功
物理，不同于其它学科，它是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。平时教学中若让学生封闭在既不联系自然，也不联系生产、生活远离科学探究乐趣，甚至根本不可能存在的“思辨游戏”式难题和怪题的牢笼之中，他们是不可能热爱物理课程的。本人在多年的教学中，十分注重实验对教学的不可或缺的作用。本文就人教版高中选修教材3-3里《功和内能》一节里有一个实验，通过进一步的改进，使学生操作容易，现象更明显，达到了更好的教学效果。
上述实验，在教学中我们把它叫做空气压缩引火仪。教材中的实验室这样的：，如图1，在有机的玻璃长筒的底部放置蓬松的棉花，迅速地压下玻璃长筒中的活塞，观察长筒中的现象。按照教材的说明，观察到的现象是棉花点燃了，说明活塞对长玻璃筒中的空气做功，空气温度升高，棉花的温度也随着升高，达到了棉花的燃点，棉花被点燃了。也就是说明，做功可以使物体的温度升高，即做功可以改变物体的内能。
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按照教材上的介绍操作这个实验，发现棉花很难点着，这样现象也就不明显，就很难说明做功可以改变物体的内能。那么为什么棉花不那么容易点着呢？根据生活实际，要想点燃物体，得满足三个条件：氧气，燃料，着火点。由这三个条件来改进这个实验。
改进一：将棉花蘸上燃点较低的乙醚。在有机的玻璃长筒的底部放置蓬松的蘸上乙醚棉花，迅速地压下玻璃长筒中的活塞，发现比没有蘸乙醚的棉花容易点燃。但是操作中有时会把乙醚蘸多了，也会点燃不了，这样就要想办法减少乙醚的量，由于乙醚容易挥发，将蘸多了乙醚的棉花在空气中甩一甩，再放到长筒的底部。再操作本实验。若一次没有点燃棉花，不要立即重复迅速压下长筒中的活塞，要把残存在长筒中的气体和烟雾赶出来，因为乙醚容易挥发，乙醚蒸汽重于空气，容易在棉花周围包裹大量的乙醚，使棉花与氧气的接触面积减少，使棉花不易被点燃。赶出的方法是，去掉活塞，手握玻璃筒在空气中大臂甩一甩。
改进二：用硝化棉，即把棉花浸泡在硝酸里，再将棉花晒干，弄蓬松了再放到长筒底部。由于棉花的纤维比较粗，与氧气的接触面积小，不能很好的被点燃，用硝酸泡过得棉花，可以使棉花的纤维变细，与氧气的接触面积增大，更容易点燃了，就如同把粗木头劈成细木柴，更容易点燃一样。
改进三：将棉花换成柳絮，因为柳絮的纤维比棉花的纤维细，于氧气的接触面积比较大，更容易被点燃。在每年的春天柳絮纷飞的时候，多多采集一些柳絮保存在实验室里，在一年中的任何时候取出来就可以做这个试验了。
通过对这个实验的改进，不仅使实验现象更明显，理解了做功可以使物体的温度升高，即做功可以改变物体的内能，也增加了学生对物理学科联系生活实际的认识，从而增进了他们对物理的兴趣。
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