抽氣機在中學物理實驗探究中的應用

袁毅

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）35-0197-01

在現行初中物理教材中，利用抽氣機的實驗只出現在聲音的傳播——真空不能傳聲的試驗中。但是，本人在教學活動中經過思考和操作發現如果將抽氣機和真空罩結合使用，教師還可以進行其他的一些實驗。

一、真空不能傳聲的實驗

將帶有感應鏈的甲手機放入真空罩，然后連接抽氣機。用乙手機撥打甲手機，可以看到感應鏈發光并不斷閃爍，甲手機屏幕亮起，同時甲手機有來電音樂響起。保持甲乙手機的連接，啟動抽氣機抽氣，可以看到感應鏈在發光，但是可以聽到音樂聲卻不斷減小直至聽不到聲音。停止抽氣，打開真空罩閥門，會聽到手機聲音又逐漸增大。用帶感應鏈的手機替代教材中用到的小鬧鐘來做此實驗，是對教材的改進，通過光和聲音傳播的對比，簡明直觀，不但可以驗證真空不能傳聲，而且為以后光學的學習——光可以在真空中傳播做出鋪墊。

二、沸點與氣壓有關的實驗

在初中物理教材中，有測量水的沸點的探究活動。但是，沸點與氣壓有關僅僅一筆代過。本實驗將教材的探究活動作出改進，不但可以測量水的沸點，而且可以直觀的得出沸點與氣壓有關的結論。

在一個燒杯中盛入一定量的水，用硬紙板做杯蓋，在中間穿孔插入溫度計，且在硬紙板上多穿幾個孔使小燒杯用大氣連通，將硬紙板蓋在燒杯上，調節好溫度計的位置，按照測量水的沸點探究方案加熱水至沸騰。測量沸點完結后，撤去酒精燈，能觀察到水停止沸騰。此時將燒杯及值班蓋一起放入真空罩內，連接好抽氣機，待溫度計的示數稍低于已測定的沸點時開始抽氣，很快就可以觀察到停止沸騰的水又開始沸騰。停止抽氣，水停止沸騰。待溫度計示數再稍稍降低后，再次啟動抽氣機，可以再次觀察到水又開始沸騰。

三、大氣壓強的實驗

在初中物理教材中，關于大氣壓強的內容，課本直接以生活中的現象予以解釋，或由教師利用覆杯實驗證明大氣壓的存在。本實驗的設計目的在于既可以證實大氣壓的存在，又可以為托里拆利實驗做鋪墊。

小水槽內盛入一定量的水，小水槽要以能放入真空罩為準。選取一塊比水槽稍大的薄木板做為蓋子，在木板中央穿孔，然后將一個一端封閉的玻璃管穿過孔之固定在木板上，使玻璃管或飲料瓶與木板垂直，玻璃管的高度要低于真空罩的高度。木板上多穿幾個孔以保證蓋上后水槽內外相通。給玻璃管內盛滿水，用手覆蓋玻璃管或飲料瓶口，迅速顛倒過來后浸入水槽中。手離開后，玻璃管內的水并沒有流出，可以證實大氣壓的存在。將整個裝置放入真空罩，連接抽氣機抽氣。不長時間就可以觀察到管內水面下降，水槽內水面上升。證明玻璃管內的水柱高低與大氣壓有關。

四、氫氣球的宿命

在初中教材中，關于氣體浮力的知識，課本直接以飛艇、氫氣球的圖片給出。學生對氫氣球很熟悉，很容易理解氣體的浮力。但是，在教學過程中，學生對氫氣球升空后最終結果如何卻始終非常好奇：它會一直上升嗎？本實驗直觀簡單的揭示了氫氣球的宿命。

將一個不大的氫氣球放入真空罩內，可以觀察到氫氣球飄在了真空罩的最上方。連接抽氣機抽氣，可以很直觀的觀察到氣球在慢慢的膨脹，最終破裂。