【目的和要求】 掌握测量气体压强p和体积V的方法,用实验验证玻意耳定律。 【仪器和器材】 气体定律实验器(J2261型),测力计(J2104型),钩码(J2106型),方座支架(J1102型),气压计(全班共用),游标卡尺,刻度尺。 【实验方法】 1.实验中所用的气体定律实验器如图3.1-1所示。用游标卡尺测出活塞直径,用刻度尺测出实验器刻度总长,计算出每相邻刻度所对应的容积(有的实验器外管上有体积刻度,可省去此步骤)。用测力计称出活塞重G0。(包括挂钩板及活塞腔内硅油的总重)。 2.将气体定律实验器竖直地安装在支架上。 3.把活塞插入气筒直至总容积一半左右的位置,将橡皮帽套在出气口上,这时气筒中密封了一定质量的空气,它就是实验中研究的对象。当活塞静止后,读出气体体积V0,这时外力F′为零,气体压强为p0+(G0/S)。从气压计上读出,将它们填入下面的表格中。 实验次数 外加压强 气体压强p=p0±(F/S)(帕) 气体体积V(厘米2) pV(帕[厘米]3) 拉力或压力F’(牛) 外力F=F’±G0(牛) 外加压强F/S(帕) 1 2 3 4 5 6 7
4.在挂钩板两端的挂钩上对称地挂上一对钩码,记下两个钩码的总重F′,读出此时气体的体积V1。 5.依次改变所挂钩码数(即改变钩码的总重),读出每次相应的体积。 6.取下钩码,用测力计向上拉动活塞,读出测力计的不同示数,以及不同示数所对应的气体体积。 7.算出不同条件下的PV值,进行比较,看PV是否为恒量;或作出P-1/V图线,看其是否是过坐标原点的直线。活塞直径D=_______厘米,活塞截面积S=_______[厘米]2活塞重G0=________牛,大气压强p0=_______帕
能看到“热传递”的演示实验
在课堂中演示“摩擦和加热使铁块的温度升高”这个实验时总是不大方便,且实验效果欠形象直观,特别是那些思维活跃的学生提出的“热是如何传递”的问题,这一实验无法说明。笔者在反复琢磨后,设计了一种能形象直观地演示热“传递”的实验,现介绍如下。 一、器材准备 宽为2 cm,长20 cm的铁片、铝片、铜片各一片;如果难以找到,用直径为0.8~1 cm,长20 cm的铁杆、铝杆、铜杆也可以;2 cm宽,20 cm长的玻璃片一块,或玻璃棒也可以;2 cm宽,20 cm长的小木条一根;打字蜡纸下的棉纸一张,或其他吸水性较好又有韧性而不太厚的棉纸都行;氯化钴5~10 g(一般的化学实验室有);酒精灯一盏;200 ml烧杯一个装四分之一杯水。 二、制作过程 将氯化钴溶解在烧杯中的水里,溶液呈粉红色;把棉纸裁成2 cm宽的长条,蘸上氯化钴的水溶液后分别贴到铁片、铝片、铜片、玻璃片和木条上。 三、演示过程 1.把贴了湿棉纸的铁片的中间或一端放到酒精灯火焰上饶,如图1所示。马上即可看到粉红色的棉纸条就会从靠近热源处向两端或另一端逐渐地变成蓝色,生动形象地显示出热沿着物体温度高的部分“传递”到温度低的部分,效果非常明显。这就使我们看到了热的“传递”。 2.若将贴有湿棉纸的铝片或钢片放到铁片上面,与铁片接触,这时铝片或铜片上的棉纸也会由红变蓝,这说明热由铁片“传递”到了铝片或铜片上。这又形象地反映了热从高温物体“传递”到低温物体。 3.将贴了湿棉纸的铝片、铜片、玻璃片和木条分别放到酒精灯的加热,发现它们变色的快慢各不相同,这又说明了不同的物质热“传递”的性能不相同。 4.如果将贴了湿棉纸的铁片或铝片扭成不同的形状,再放到火焰上烧,我们会发现,热也会沿着物体不同的形状“传递”。这能很好地说明,热的“传递”既不是沿直线也不是沿曲线,而是沿着物体“传递”的,没有物质,热是不能“传递”的,即在真空中不能“传递”热,只能靠辐射。 四、实验原理 这个实验是利用了氯化钴得失水份时颜色发生变化的性质。氯化钴(CoCl2,CoCl3)在干燥的空气中只含有两个结晶水(CoCl2?2H2O),颜色是蓝色的,加湿后变成含有6个结晶水(COCl2?6H2O),颜色变成了粉红色、铁片或铝片“传递”过去的热将湿棉纸上氯化钴溶液中的水蒸发掉,故其颜色由粉红色变成蓝色。 这个演示实验材料易得,制作简单,演示效果明显,直观性强,可见度大。 五、在演示过程中应注意的问题 1.棉纸在氯化钴溶液中浸湿后,要让水沥去一些,不要使其含水量太多,含水太多不仅不易贴到金属片上,且加热时间过长演示效果也不好。 2.在把铁片放到酒精灯上烧时,最好不要用手直接拿着,因为若实验时间稍长就会烫伤手。用传热性能差的纸或其他物体包着铁片的一端再拿着,就安全些。 3.玻璃片和木条放在火焰上不要烧得时间过长。玻璃片烧得温度过高可能炸裂或软化,木条烧久了会燃烧,这样既不安全也影响实验效果。 |