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利用针管和常用器材验证玻意耳定律

2016-07-06刘俊侯德东

物理教学探讨 2016年6期

刘俊 侯德东

摘 要:人民教育出版社2004年版高中物理选修3-3中涉及到的玻意耳定律是一个经典的物理定律,表达方式简洁但却蕴涵真理。本文就将利用塑料注射器和其他常见设备对本定律进行验证,让学生理解知识,学会方法,懂得思想。其中涉及物理实验思想中的问题转换法[1],能够让学生体会到物理的精妙之处与科学之美。

关键词:塑料注射器;玻意耳定律;问题转换法

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)6-0062-2

塑料注射器常被用在中学物理实验教学中,其便宜易得,密封性能强,组合机动性好,因此小小的注射器在课堂和讲课比赛中大放异彩[1-2]。本文也借助塑料注射器,对其进行密封和组合后,对高中物理人教版选修3-3课本中第八章第3节中的玻意耳定律进行验证。

玻意耳定律可由理想气体物态方程在温度不变的情况下推出:

即一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比,人们通常称之为玻意耳定律。但由于实验设备手段的缺乏,两个物理量p与V都不易直接测量,故运用间接测量的方法对其进行转化,笔者设计了新的实验方法以验证玻意耳定律,实验实物如图1。

笔者在一塑料注射器内抽取空气,之后密闭针管尖端,使得内部空气定量,在其管壁上贴一张规则白纸,把此针管装置倒置于电子体重秤装置泡沫底座上(如图1),这时开始垂直按压注射器,有明显阻力感。根据此时的物理状态分析注射器活塞的受力情况,如图2。……

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