動量守恒演示器等

周　政

在新課程物理3-5中，有這樣一道題：在光滑的水平面上有一輛平板車，一個人站在車上用大鐵錘敲打車的左端，在連續的敲打下，這輛車能持續地向右運動嗎?說明理由。

從理論上說，人和車在水平方向上所受合外力為零，動量守恒，所以鐵錘上下運動時，車會左右搖擺，不會向右運動。但總有一部分學生不相信，或者半信半疑。但我們不可能真的找輛車放在教室去敲打，而且車與水平面也不可能絕對光滑，所以無法演示。為了讓學生心服口服，我制作了如圖所示動量守恒演示器。收到了較好的演示效果。

我從舊電扇上拆下的小電動機轉動推動鐵錘上揚，相當于人提起鐵錘；當鐵錘上升到一定高度時，鐵錘突然下降，猛烈打擊小車，相當于人拿鐵錘敲打車。只要將裝置放在水平玻璃上，當摩擦足夠小時，可以得到理想的效果，讓學生真的看到小車并不向右運動，而只是左右搖擺。

但如果水平面不光滑，我們還會看到小車反而向左運動，而不是向右運動。

祖暅原理演示儀

盧耀琨

1、制作原理：什么是祖暅原理呢?是指夾在兩個平行平面之間的兩個幾何體，被平行于這兩個平面的任意平面所截，如果截得的兩個截面的面積總相等，那么，這兩個幾何體的體積相等。

2、制作材料：玻璃，舊撲克牌。

3、制作方法：利用玻璃制作一個無正面的長方體盒子，在盒子中放上兩堆舊撲克牌。

4、原理圖：

5、儀器用途：利用這個原理以及長方體的體積公式，可以求出柱體、錐體、臺體和球體的體積。

6、使用方法：將兩個紙堆中的一個任意改變形狀，這時，幾何體的形狀發生了改變，得到了另一個幾何體，但兩個幾何體的高度沒有變化，每頁紙的面積也沒有改變，所以兩個幾何體的體積相等。

多功能化學實驗裝置

朱紅文

裝置材料：廣口瓶、試管、導氣管、橡皮塞、膠皮管、U形管、紅墨水等。

裝置優點：制作簡單、操作方便、現象明顯。

裝置圖：

裝置用途：

一、用于判斷物質間混合放熱、吸熱

1、NaOH(固體)、CaO(固體)、Na₂O₂(固體)、濃硫酸等物質溶于水時放出大量的熱，用這一裝置做實驗可以看見U形管兩邊液面明顯的變化。

2、NH₄CI和Ba(OH)₂·8H₂O混合，NH₄ONO₃溶于水等要吸收大量的熱，用此裝置來做實驗也可以看到有很明顯的現象(A處液面上升，B處液面下降)。

二、測定空氣中O₂的含量

在廣口瓶底墊一層沙子，沙子上放一塊過量白磷，白磷與平底試管接觸，導氣管不與原來的u形管相連，將玻璃管放入盛有水的燒杯中(膠皮管用夾子夾住)。往平底試管中加入溫度超過40qc的熱水，可以看到白磷燃燒產生大量的煙，待煙消失后打開夾子，燒杯中的水便流入廣口瓶中，流人的水約占廣口瓶體積的1/5。用pH試紙檢測廣口瓶中的溶液pH小于7，溶液顯酸性。

三、銅和稀硝酸的反應實驗

實驗室用稀硝酸與鋼反應制備NO氣體時，如果用課本中的裝置操作，實驗效果不十分理想，而采用此裝置就可以解決這一問題，具體操作如下：

將U形管一端注入稀硝酸，另一端的橡皮塞下插兩根彎曲銅絲，夾子夾住膠皮管，將U形管稍稍傾斜，給銅絲的那一側加熱，待反應進行后停止加熱，把U形管放正，另一端用長頸漏斗收集由NO排出的稀硝酸，然后打開夾子，無色NO進入廣口瓶中變成紅棕色的二氧化氮，在廣口瓶中加水振蕩后，紅棕色氣體消失，測得溶液pH小于7，顯酸性。

四、測氣溫變化(或天氣冷熱報警器)

在陰天(或晴天)做好此裝置，第二天再觀察，如果u形管兩邊液面無差距，說明與前一天氣溫相差不大；如液面差距大則說明與昨天氣溫相差大。另外，如果U形管中裝的是電解質溶液(如NaOH或酚酞)，再在U形管一端的某個高度插入兩個電極與電源報警器相連，便制成了一個熱空氣報警器，將報警器放在酒店、旅館、游樂場等易發生火災的場所，可起到報警作用。

五、香煙毒素收集器

將試管底部打破，試管口放一支香煙，在U形管底部可以裝些物質(如：品紅或新鮮豬血等)，另一端用橡皮塞塞好，支管與抽氣機相連結。點燃香煙，抽氣，這樣廣口瓶中便收集了香煙燃燒所生成的氣體物質和尼古丁。同時，U管底部的品紅(或新鮮的豬血)有點褪色(或呈現櫻桃紅色)，證明香煙燃燒生成了SO₂和CO。最后用丙酮溶液加入到廣口瓶口中振蕩，再加入5％的HgCl₂溶液，可觀察到有白色沉淀產生，證明原廣口瓶中收集到了尼古丁。

用同樣的方法收集到尼古丁后放入一小昆蟲，不一會兒它就死了，證明尼古丁毒性很強，從而加深了學生對“吸煙有害健康”的理解。

六、檢測溫室效應

取三只廣口瓶，一只內充滿空氣，另一只充滿CO₂氣體，最后一只充滿CH4，將這三只廣口瓶與三個U形管連結好，用100W的燈泡等距離照射5分鐘，觀察U形管中液面的變化情況，作好記錄。停止照射，過一小時再觀察U形管中液面的情況，作好記錄，并與前一小時的液面記錄作比較，得出結論：CO₂、CH₄會造成溫室效應，且CH₄比CO₂溫室效應更顯著。

七、驗證阿伏加德羅定律

將廣口瓶的橡皮塞改為插有金屬絲(用于加熱，但不與硫反應)、玻璃匙(盛有硫)、導氣管的橡皮塞。具體操作如下：

廣口瓶中收集滿O₂(過量)，塞好橡皮塞，U形管內兩液面(液體為飽和的NaHSO₃溶液)持平，給金屬絲通電加熱使硫和氧氣反應，液柱推向B管，當反應完畢后靜置，使容器內的溫度恢復到反應前的溫度，U形管兩側液面仍持平。

此實驗證明了：“同溫、同壓下，相同體積的氣體含有相同的分子數”，即阿伏加德羅定律。