“壓縮空氣發(fā)火器”的新實驗

一位教師對我說：“潘老師，我教了二十多年書，這個實驗我從來沒有做成功過。”根據(jù)這位教師所講，聯(lián)想到類似情況可能在各地都存在。故借本刊介紹這個實驗的做法，以避免教師在學(xué)生提問面前的尷尬景象。



實驗以演示(或驗證)做功可改變物體的內(nèi)能為目的，初、高中教材中用如圖1所示裝置進(jìn)行演示。這里不妨將該實驗器材命名為《壓縮空氣發(fā)火器》。該器材在絕大多數(shù)中學(xué)實驗室都有配置，而且質(zhì)量是過關(guān)的。但在好多學(xué)校當(dāng)使用時卻不能達(dá)到期望的效果，其原因大多是老師們的做法不合適，造成不發(fā)火，僅有霧狀物。有些老師便產(chǎn)生“器材不行”的錯誤結(jié)論；將用實驗?zāi)苷f明的問題變成了抽象的畫圖講解……下面將一些老師做該實驗時的失敗原因分析并改正。

1.棉花團(tuán)太大，蘸的酒精(或乙醚)太多，以至于造成升溫需要做更多的功，而玻璃管的長度有限。改進(jìn)方法：取很少一點棉花，放拇指和食指之間，團(tuán)實成約四分之一火柴頭大小，甚至更小，然后蘸上酒精(或乙醚)并擠干(絕招就在于此)，丟玻璃管中，將活塞插入，左手扶玻璃管底部，伸展右手，掌心放活塞桿柄上，向下輕輕快速下壓，棉球便被點燃，學(xué)生發(fā)出驚叫，引發(fā)……

2.活塞環(huán)老化，失去彈性，與玻璃管壁之間有隙不密封所致。改進(jìn)方法不言而喻。這里主要介紹活塞環(huán)安裝注意：①不要將緊固活塞環(huán)的螺帽緊的太緊，太緊會導(dǎo)致橡皮活塞環(huán)的彈性減弱，工作時與器壁的密封性下降。②為使活塞環(huán)能有更長的使用壽命，每做完實驗后應(yīng)擰松固定活塞環(huán)的螺帽，使橡皮環(huán)完全處在無形變狀態(tài)，抹凡士林后用紙包住，放入盒中。不要將活塞插入玻璃管中，以防活塞長期處于形變狀態(tài)。

3.寒冷地區(qū)某些條件差的學(xué)校，儀器室無暖氣，材料均處在很低的溫度狀態(tài)，馬上拿來做實驗往往也會出現(xiàn)困難，準(zhǔn)備實驗應(yīng)有一個升溫環(huán)節(jié)，放教室或辦公室較長時間即可。

如能做到以上幾點，該實驗應(yīng)該是做一次，成功一次。

注意幾點：

①如果在同一節(jié)課上重復(fù)做，必須有清除管內(nèi)前次產(chǎn)生的廢氣環(huán)節(jié)。

②實驗材料以酒精為好，不用乙醚，因乙醚揮發(fā)性大，特別是瓶中乙醚較多時，其飽和氣體量較大，在瓶蓋打開后很快使教師彌漫乙醚蒸汽，其麻醉作用對師生身體會有影響。如果教師操作時間太長，教室通風(fēng)不好，乙醚蒸汽濃度過大，還有可能產(chǎn)生其他負(fù)面效果，很危險，對整座樓道也產(chǎn)生影響。

另：建議編寫教材人員，將現(xiàn)行教材中的乙醚改為酒精。

建議教學(xué)儀器生產(chǎn)廠商，生產(chǎn)該器件要簡單，做一個整體的結(jié)實的玻璃管即可，不必加底座和上蓋。

(欄目編輯王柏廬)