(1. 北京第二中學分校,北京 100010;2. 北京市東城教師研修中心,北京 100009)
“水的沸騰”實驗是人教版初二物理第三章第三節的學生實驗,在實際教學中我們常常讓學生在實驗室觀察水的沸騰特點。基于教材的傳統實驗,我們利用DIS系統進行了實驗的改進,可以在顯示屏上直接顯示出溫度與時間的圖像。對此實驗進一步研究,讓學生在家可以多次重復實驗,且安全性高。

圖1
傳統物理教材中給出的“水的沸騰”實驗裝置如圖1所示,這套實驗器材能夠讓學生完成基本的實驗。我們發現,蓋上的小孔也是編者精心設計的,在減少熱量散失的基礎上,還能盡可能保證液體上方的氣壓與大氣壓保持一致。
學生在實驗時,首先需要觀察溫度計的示數變化、水內部的氣泡變化情況。同時,學生還需要記錄秒表和溫度計的示數,并將時間和溫度兩個物理量記錄在表格中。事實上,這就要求學生不僅能夠熟悉溫度計和秒表的使用,而且能夠讀出其示數。然而,讀溫度計示數時,我們要求液面穩定后讀出示數,在本實驗中,由于水不斷吸收熱量,沸騰前溫度不斷升高,學生在實際實驗時,難以確定出溫度計的穩定示數,他們只能快速讀出某一時刻的溫度計示數。
教學中,我們發現初二的學生要記錄溫度、時間兩組數據,還要觀察氣泡的變化,有時會顯得手忙腳亂。而后,學生還要根據數據在坐標紙上描點、作圖,記錄和繪圖顯然占據了學生的很多時間,而對于溫度-時間圖像的思考就顯得稍微遜色。……