易拉罐內(nèi)爆的強(qiáng)度與熱效率

摘" "要：提出了易拉罐內(nèi)爆的概念，闡釋了內(nèi)爆的形成機(jī)理；定義用來(lái)量化描述易拉罐的破損程度——內(nèi)爆強(qiáng)度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究了溫度對(duì)內(nèi)爆強(qiáng)度的影響；通過(guò)類比易拉罐內(nèi)爆與巴本活塞式蒸汽機(jī)模型的共通之處，推導(dǎo)了易拉罐內(nèi)爆的熱效率公式、熱效率與強(qiáng)度關(guān)系式，關(guān)系式揭示出熱效率與強(qiáng)度的正比例規(guī)律，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出熱效率接近４％。

關(guān)鍵詞：大氣壓強(qiáng)；易拉罐內(nèi)爆；內(nèi)爆強(qiáng)度；內(nèi)爆熱效率；熱效率與強(qiáng)度關(guān)系式

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " 文章編號(hào)：1003-6148（2025）2-0068-6

為了配合“大氣壓強(qiáng)”單元教學(xué)，蘇科版初中物理教材八年級(jí)下冊(cè)設(shè)計(jì)了如圖１所示的課堂演示實(shí)驗(yàn)［１］。演示時(shí)，教師先往易拉罐中注入少量的水，然后用酒精燈加熱，待水充分沸騰后將罐口迅速倒扣到冷水中，就能聽(tīng)到“砰”的一聲巨響，同時(shí)看到罐體側(cè)壁瞬間向內(nèi)“塌縮”，將該實(shí)驗(yàn)稱為易拉罐內(nèi)爆實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)稱易拉罐內(nèi)爆。

易拉罐內(nèi)爆實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單，內(nèi)爆時(shí)間短暫，帶來(lái)的視聽(tīng)感受劇烈刺激，學(xué)生既能體驗(yàn)到大氣壓強(qiáng)的存在，也能感受到大氣壓強(qiáng)的威力，因此受到了國(guó)內(nèi)外物理學(xué)、化學(xué)等師生的普遍喜愛(ài)［２－１２］。

易拉罐內(nèi)爆的形成機(jī)理是設(shè)法降低罐內(nèi)壓強(qiáng)，罐體內(nèi)外兩側(cè)壓強(qiáng)差會(huì)產(chǎn)生壓力差，當(dāng)壓力差超過(guò)罐體維持形態(tài)不變的能力時(shí)，罐體側(cè)壁就會(huì)向內(nèi)縮。罐內(nèi)壓強(qiáng)減小來(lái)自于兩個(gè)方面。一是未排凈的罐內(nèi)空氣溫度降低，壓強(qiáng)減??；二是罐口接觸冷水時(shí)，罐內(nèi)動(dòng)能較大的水蒸氣分子與動(dòng)能較小的“冷水”分子通過(guò)碰撞損失能量，凝結(jié)成水，形成“真空”，壓強(qiáng)驟降。

１" " 易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度

細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)，易拉罐每次內(nèi)爆破損程度并不相同，有時(shí)側(cè)壁只是輕微收縮，有時(shí)內(nèi)縮卻非常嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)“破洞”。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，至今為止國(guó)內(nèi)外基本上都停留在原理闡釋和定性分析上，只有少數(shù)國(guó)外學(xué)者進(jìn)行了定性與半定量研究［１３－１６］。

易拉罐內(nèi)爆涉及到兩個(gè)溫度。一是內(nèi)爆前罐內(nèi)高溫水蒸氣溫度，設(shè)為ｔ１；二是易拉罐倒扣到冷水中時(shí)低溫冷水溫度，設(shè)為ｔ２。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度ｔ１、ｔ２對(duì)易拉罐內(nèi)爆起著關(guān)鍵作用。

本部分首先定義內(nèi)爆強(qiáng)度以用來(lái)量化描述易拉罐內(nèi)爆的破損程度，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究?jī)?nèi)爆強(qiáng)度與溫度的關(guān)系。

１．１" " 易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度

設(shè)內(nèi)爆前易拉罐的體積為Ｖ０，內(nèi)爆后的體積為Ｖ，定義易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度為罐體體積變化率的負(fù)值，即

I=-=-（１）

（１）式中ΔＶ＝Ｖ－Ｖ０，是易拉罐體積的變化量。由于易拉罐發(fā)生內(nèi)爆，側(cè)壁向內(nèi)塌陷，體積減小，因此ΔＶ＜０。

１．２" " 易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度與溫度的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水蒸氣溫度ｔ1和冷水溫度ｔ２對(duì)易拉罐內(nèi)爆起著關(guān)鍵作用，本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法探究?jī)?nèi)爆強(qiáng)度與溫度的關(guān)系。

１．２．１" " 保持冷水溫度ｔ２不變，探究?jī)?nèi)爆強(qiáng)度Ｉ與水蒸氣溫度ｔ1的關(guān)系

（１）實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)（含鐵圈、細(xì)鐵桿、鐵夾等），酒精燈，脈沖點(diǎn)火器，細(xì)線，易拉罐（砂去商標(biāo)）若干只，易拉罐密封蓋，量程為０～１００ ℃、精度為１ ℃的水銀溫度計(jì)，量程為０～５００ ｍL、精度為１０ ｍL的量杯，燒杯鉗，水杯，水桶（內(nèi)裝自來(lái)水），廢水桶，水槽等。

（２）實(shí)驗(yàn)步驟：①取適量自來(lái)水（約４５０ ｍL）裝入量杯中，讀出水的體積Ｖ１；將量杯中的水緩慢倒?jié)M空的易拉罐直至水面平鋪罐頂而不溢出，讀出量杯中剩余水的體積Ｖ２，量杯中水的體積差Ｖ１－Ｖ２即為易拉罐的體積Ｖ０，記錄Ｖ１、Ｖ２并計(jì)算出體積Ｖ０。倒掉量杯和易拉罐中的水，量杯備用。

②向水槽中倒入自來(lái)水，水深約為１００ ｍｍ。用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫（室溫），記錄溫度數(shù)值ｔ２。

③如圖２所示，將酒精燈放置在鐵架臺(tái)上，選用直徑約５０ ｍｍ的鐵圈，調(diào)節(jié)鐵夾固定鐵圈在合適位置。

④往易拉罐內(nèi)注入約５０ ｍL的水，將易拉罐平穩(wěn)地放置在鐵圈上，將溫度計(jì)用細(xì)線豎直懸掛在水平鐵桿下方，調(diào)節(jié)鐵夾固定鐵桿在合適高度。注意，溫度計(jì)的下端由罐口伸進(jìn)罐內(nèi)浸沒(méi)在水中，但不得觸及罐體。

⑤揭下酒精燈燈帽，用脈沖電子點(diǎn)火器點(diǎn)燃酒精燈，使其外焰對(duì)著易拉罐底部加熱。觀察溫度計(jì)示數(shù)，當(dāng)示數(shù)達(dá)到特定溫度ｔ１后取出溫度計(jì)，用燒杯鉗取下易拉罐并輕輕晃動(dòng)幾下，然后快速將易拉罐移至廢水桶上方倒置，待熱水流出后迅速倒扣到冷水槽中冷卻至室溫。

⑥將內(nèi)爆后的易拉罐浸沒(méi)在水中，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)罐體由罐口排出罐內(nèi)剩余空氣，用易拉罐密封蓋封住罐頂（如果罐體側(cè)壁有“破洞”，還需用手堵住），將密封的易拉罐從水槽中移至量杯內(nèi)，揭開(kāi)易拉罐密封蓋，倒凈罐內(nèi)所盛的水，讀出量杯中水的體積，即內(nèi)爆后易拉罐的體積Ｖ，記錄Ｖ值。

⑦更換易拉罐，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟④⑤⑥。

⑧整理實(shí)驗(yàn)器材，完成測(cè)量。

（３）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)測(cè)得冷水溫度（室溫）ｔ２＝３．５ ℃，易拉罐有效體積（易拉罐容積加上罐頂與密封蓋之間的體積）Ｖ０＝３６５ ｍL，其余數(shù)據(jù)如表１所示。

根據(jù)表１中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖（圖３）。

從圖３可以看出：

①當(dāng)ｔ１＜７０．０ ℃時(shí)，易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度測(cè)量值Ｉｅｘｐ＝０。在易拉罐內(nèi)爆實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)水蒸氣倒扣到冷水中，水蒸氣溫度降低，飽和水蒸氣壓強(qiáng)減小，可以達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)。同時(shí)，由于罐內(nèi)空氣不可能被排凈，殘留在罐內(nèi)的空氣中仍有足夠數(shù)量的凝結(jié)核存在，這兩個(gè)條件共同作用，可以促使水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水從而在罐內(nèi)形成“真空”，產(chǎn)生內(nèi)爆。然而，實(shí)驗(yàn)測(cè)得易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉｅｘｐ＝０，這是為什么呢？實(shí)驗(yàn)解釋：當(dāng)水蒸氣溫度ｔ１較低時(shí)，罐內(nèi)水蒸氣的含量也低，水蒸氣與冷水接觸冷凝成水形成的“真空度”較低，此時(shí)易拉罐足以抵御罐體內(nèi)外的壓力差維持形態(tài)不變，因而不會(huì)發(fā)生內(nèi)爆。這個(gè)結(jié)論表明，易拉罐要發(fā)生內(nèi)爆，罐內(nèi)水蒸氣的溫度必須超過(guò)某個(gè)“閾值”溫度。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該“閾值”溫度與易拉罐的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及容積等因素有關(guān)。

②當(dāng)ｔ１＞７０．０ ℃時(shí)，易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ隨著水蒸氣溫度ｔ１的升高顯著增加。這是因?yàn)殡S著ｔ１的升高，罐內(nèi)水蒸氣含量增加，水蒸氣將罐內(nèi)空氣排除得更為徹底，當(dāng)罐口倒置到冷水中，將有更多的水蒸氣冷凝成水，形成的“真空度”顯著增加，此時(shí)易拉罐已經(jīng)抵御不住罐體內(nèi)外兩側(cè)的壓力差進(jìn)而發(fā)生內(nèi)爆。

圖４是易拉罐內(nèi)爆后側(cè)壁內(nèi)縮程度的實(shí)物對(duì)比圖。從圖４同樣可以看出，隨著水蒸氣溫度ｔ１逐步增加，罐體側(cè)壁內(nèi)縮的程度從左到右基本上也越來(lái)越嚴(yán)重，這也說(shuō)明內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ與水蒸氣溫度ｔ１顯著相關(guān)。

③當(dāng)ｔ１＞９０．８ ℃時(shí)，易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ隨著水蒸氣溫度ｔ１的升高變化不太大。實(shí)驗(yàn)解釋如下：盡管此時(shí)水蒸氣溫度ｔ１很高，觀察到的內(nèi)爆現(xiàn)象很劇烈，發(fā)出的聲音也很尖銳，但劇烈的內(nèi)爆導(dǎo)致罐體側(cè)壁發(fā)生折疊而出現(xiàn)“破洞”，罐外空氣通過(guò)“破洞”瞬間進(jìn)入罐內(nèi)，削弱了罐內(nèi)壓強(qiáng)的驟降，因而溫度較高時(shí)內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ隨水蒸氣溫度ｔ１的升高變化不太大。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究表明，當(dāng)高溫水蒸氣溫度ｔ１與低溫冷水溫度ｔ2的溫差Δｔ大約是６６．５ ℃時(shí)，就可以觀察到內(nèi)爆現(xiàn)象，增加溫差Δｔ，內(nèi)爆現(xiàn)象將更為劇烈。這就解釋了為什么國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)者都有“標(biāo)配”動(dòng)作，即“將水蒸氣加熱到沸騰，然后投入冷水甚至冰水中”，其目的就是要盡可能增加溫差Δｔ，使得內(nèi)爆效果更加顯著。

１．２．２" " 保持水蒸氣溫度ｔ１不變，探究?jī)?nèi)爆強(qiáng)度Ｉ與冷水溫度ｔ2的關(guān)系

保羅·休伊特（Ｐａｕｌ Ｇ． Ｈｅｗｉｔｔ）指出：“水蒸氣都會(huì)凝結(jié)，無(wú)論遇到的是冷水還是熱水”［１７］。這一論斷打破了人們的常規(guī)思維，即“只有將高溫水蒸氣倒扣到低溫冷水甚至冰水中才能發(fā)生內(nèi)爆”。為了驗(yàn)證該論斷，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究高溫水蒸氣溫度ｔ１不變時(shí)內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ與低溫冷水溫度ｔ2的關(guān)系。由于實(shí)驗(yàn)所使用的器材、實(shí)驗(yàn)的步驟等與前述實(shí)驗(yàn)相類似，此略敘述。

（１）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：如表２所示。

（２）實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)表２中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖（圖５）。

由圖５并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：

①當(dāng)罐內(nèi)水蒸氣被加熱到ｔ１＝９８．８ ℃，倒扣在ｔ2＝９５．５ ℃的熱水中時(shí)，易拉罐也會(huì)發(fā)生內(nèi)爆，只是內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ較小。理論上，水蒸氣溫度ｔ１越高，水蒸氣含量越大，水蒸氣冷凝成水也越多，罐內(nèi)壓強(qiáng)下降幅度也大，內(nèi)爆現(xiàn)象也很劇烈。然而，此時(shí)內(nèi)爆強(qiáng)度測(cè)量值卻很小，這又是為什么呢？事實(shí)上，此時(shí)易拉罐罐口倒置在熱水中，強(qiáng)大的熱水蒸發(fā)補(bǔ)給能力緩和了罐內(nèi)壓強(qiáng)的驟降，罐體內(nèi)外兩側(cè)的壓力差不夠顯著，因此內(nèi)爆現(xiàn)象不太明顯。

②降低溫度ｔ2，內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ顯著增加。這是因?yàn)殡S著ｔ2的降低，冷水的蒸發(fā)補(bǔ)給能力也在減弱，罐內(nèi)壓強(qiáng)大幅下降，罐體內(nèi)外兩側(cè)壓力差增加，內(nèi)爆更劇烈。

③降低溫度ｔ2至５５．３ ℃時(shí)，內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ隨著ｔ2的變化不太大。同樣是因?yàn)閯×业膬?nèi)爆導(dǎo)致罐體側(cè)壁出現(xiàn)“破洞”，進(jìn)入“破洞”的空氣緩解了罐內(nèi)壓強(qiáng)下降。

以上探究證實(shí)了保羅·休伊特的重要論斷，同時(shí)也指出當(dāng)罐口倒置于溫水時(shí)，溫水的蒸發(fā)補(bǔ)給作用會(huì)降低罐體內(nèi)外的壓力差，內(nèi)爆強(qiáng)度會(huì)減小。

２" " 易拉罐的內(nèi)爆熱效率

２．１" " 巴本活塞式蒸汽機(jī)模型與易拉罐內(nèi)爆模型的類比

１７世紀(jì)末期，法國(guó)人丹尼斯·巴本（Ｄｅｎｉｓ Ｐａｐｉｎ）發(fā)明了世界上第一臺(tái)活塞式蒸汽機(jī)。如圖６所示，在右側(cè)豎直汽缸內(nèi)注入一些水，然后裝上活塞密封。工作時(shí)先給水加熱，產(chǎn)生的水蒸氣推動(dòng)活塞在汽缸中上行至頂端，然后用銷釘銷住，撤去熱源，水蒸氣冷凝成水，活塞下方空間形成“真空”，拔去銷釘，活塞在外界大氣壓的作用下下行，通過(guò)滑輪提升左側(cè)重物。這就是巴本活塞式蒸汽機(jī)模型。盡管該裝置結(jié)構(gòu)很不完善，未能實(shí)驗(yàn)成功，但它是第一個(gè)使用水蒸氣在汽缸內(nèi)做功的機(jī)器，為之后蒸汽機(jī)的發(fā)展開(kāi)辟了道路［１８］。

易拉罐內(nèi)爆中，先將易拉罐敞口加水并加熱，產(chǎn)生的水蒸氣將罐內(nèi)空氣逐步排凈。類比巴本活塞式蒸汽機(jī)模型，易拉罐的這個(gè)過(guò)程可以想象成存在一個(gè)無(wú)限薄的“無(wú)質(zhì)量活塞”將罐內(nèi)水蒸氣與空氣分離開(kāi)來(lái)，并將空氣逐步排出罐體。當(dāng)易拉罐的罐口倒扣到冷水中時(shí)，水蒸氣冷凝成水，罐內(nèi)壓強(qiáng)降低，罐體內(nèi)外的壓力差具有強(qiáng)大的做功本領(lǐng)。對(duì)于巴本活塞式蒸汽機(jī)，由于汽缸堅(jiān)固不可形變，而活塞可以自由移動(dòng)，大氣壓則通過(guò)活塞移動(dòng)實(shí)現(xiàn)體積減小做功；對(duì)于易拉罐內(nèi)爆，由于罐頂和罐底堅(jiān)固難以形變，罐體側(cè)壁則相對(duì)柔軟易變，大氣壓則通過(guò)側(cè)壁內(nèi)縮實(shí)現(xiàn)體積減小做功?？梢?jiàn)，易拉罐內(nèi)爆與巴本活塞式蒸汽機(jī)具有共通之處，可將易拉罐內(nèi)爆看作“單沖程”蒸汽機(jī)來(lái)研究其內(nèi)爆熱效率。

２．２" " 易拉罐的內(nèi)爆熱效率

在熱力學(xué)中，熱效率η被定義為單次循環(huán)過(guò)程中工質(zhì)對(duì)外做的凈功Ｗ與它從高溫?zé)嵩次諢崃浚训谋戎?，?/p>

η=（２）

Ｊａｍｅｓ ＭｃＧａｈａｎ認(rèn)為，在易拉罐內(nèi)爆中，工質(zhì)吸收的熱量Ｑ可以用罐內(nèi)水蒸氣的質(zhì)量ｍ乘以水的汽化熱Ｌ表示，系統(tǒng)對(duì)外做的凈功Ｗ可以用加在罐體上的大氣壓強(qiáng)ｐ０乘以罐體內(nèi)縮體積變化量的絕對(duì)值｜ΔＶ｜表示，即易拉罐的內(nèi)爆熱效率

η=（３）

將水蒸氣看作理想氣體，由氣體的狀態(tài)方程得內(nèi)爆前罐內(nèi)水蒸氣的質(zhì)量

m=ｐ０V0（４）

（４）式中ｐ０為大氣壓強(qiáng)，Ｖ０為易拉罐體積，MW為水蒸氣摩爾質(zhì)量，Ｒ為普適氣體常量，Ｔ為水蒸氣溫度。

將（４）式代入（３）式得

η=（５）

（５）式即為易拉罐內(nèi)爆的熱效率表達(dá)式。（５）式表明，易拉罐的內(nèi)爆熱效率η和易拉罐體積變化量的絕對(duì)值｜ΔＶ｜與體積Ｖ０的比值成正比，比例系數(shù)是與水蒸氣溫度Ｔ（Ｔ＝２７３．１５＋ｔ１）有關(guān)的函數(shù)。

３" " 易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度與熱效率的關(guān)系式

前文定義了易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度，它的大小等于易拉罐體積變化量的絕對(duì)值｜ΔＶ｜與體積Ｖ０的比值，而易拉罐內(nèi)爆的熱效率（５）式則表明易拉罐的內(nèi)爆熱效率η也和易拉罐體積變化量的絕對(duì)值｜ΔＶ｜與體積Ｖ０的比值有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)啟示我們?nèi)ふ乙桌迌?nèi)爆的熱效率與強(qiáng)度之間的關(guān)系。

３．１" " 易拉罐內(nèi)爆的熱效率與強(qiáng)度的關(guān)系式

將（１）式代入（５）式得

η=I（６）

（６）式即為易拉罐內(nèi)爆的熱效率與強(qiáng)度的關(guān)系式。

（６）式表明，易拉罐內(nèi)爆的熱效率η與內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉ成正比例，比例系數(shù)是與水蒸氣溫度Ｔ有關(guān)的函數(shù)。

３．２" " 易拉罐內(nèi)爆的熱效率估算

實(shí)驗(yàn)測(cè)得水蒸氣溫度ｔ１＝９９．０ ℃時(shí)，易拉罐的內(nèi)爆強(qiáng)度Ｉｅｘｐ＝４．９６×１０－１。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與普適氣體常量Ｒ＝８．３１ Ｊ/（ｍｏｌ·Ｋ）、水的摩爾質(zhì)量ＭW＝１．８０×１０－２" ｋｇ/ｍｏｌ、水的汽化熱Ｌ＝２．２６×１０６" Ｊ/ｋｇ代入（６）式得

η=×4.96×10-1×100%=3.77%

查閱文獻(xiàn)可知，直到１９世紀(jì)初期蒸汽機(jī)的效率都很低，很少達(dá)到５％。我們使用這種方法計(jì)算出易拉罐內(nèi)爆的熱效率接近４％，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)測(cè)量和計(jì)算結(jié)果還相對(duì)可靠。當(dāng)然也應(yīng)看到，水蒸氣冷凝成水時(shí)要帶走較多的能量，大氣壓抵抗易拉罐形變做功也需要耗費(fèi)能量等因素是易拉罐內(nèi)爆熱效率低的主要因素。

４" " 結(jié)" 語(yǔ)

易拉罐內(nèi)爆是一個(gè)非常有趣的課堂演示實(shí)驗(yàn)。受其啟發(fā)，前文首先提出了易拉罐內(nèi)爆的概念，闡釋了內(nèi)爆的形成機(jī)理；接著，定義了內(nèi)爆強(qiáng)度用來(lái)量化描述易拉罐的破損程度，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究了溫度對(duì)內(nèi)爆強(qiáng)度的影響；然后，通過(guò)類比巴本活塞式蒸汽機(jī)模型與易拉罐內(nèi)爆的共通之處，推導(dǎo)了易拉罐內(nèi)爆的熱效率公式、熱效率與強(qiáng)度的關(guān)系式，關(guān)系式揭示了熱效率與內(nèi)爆強(qiáng)度的正比例規(guī)律，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出易拉罐內(nèi)爆的熱效率接近４％。

“注重激發(fā)學(xué)生對(duì)物理世界的好奇心和求知欲”“提倡隨手取材做實(shí)驗(yàn)”等是蘇科版物理教材的特色，易拉罐內(nèi)爆只是其中一個(gè)典型案例，教材中還有很多課堂演示實(shí)驗(yàn)、探究活動(dòng)等值得我們?nèi)ニ伎己吞骄?。設(shè)法從課堂演示實(shí)驗(yàn)走向課后實(shí)驗(yàn)研究，既有利于教師增強(qiáng)對(duì)物理現(xiàn)象的深刻認(rèn)識(shí)，提升物理概念的科學(xué)解釋能力，加強(qiáng)對(duì)物理規(guī)律的活學(xué)活用，同時(shí)也有利于教師提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的研究興趣，提升自身的核心素養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

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［５］盧義剛．物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生敏銳思維的策略探討［Ｊ］．物理教師，２０１６，３７（１０）：２１－２２，３１．

［６］Ｖｉｓｓｃｈｅｒ Ｐ Ｂ． Ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｕｄｅｎｔ－ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９７９，４７（１１）：１０１５．

［７］Ｓｔｅｗａｒｔ J Ｅ． Ｔｈｅ ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ ｃａｎ ｒｅｖｉｓｉｔｅｄ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｅａｃｈｅｒ，１９９１，２９（３）：１４４．

［８］ＭｃＧｕｒｋ P.Ｍａｃｈｌｎｎｅｓ L．Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇ ｔｈａｔ Ａｉｒ Ｉｓ ａ Ｂａｄ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｆ Ｈｅａｔ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｅａｃｈｅｒ，１９９８，３６（１２）：５４６．

［９］Ｇｒａｔｔｏｎ Ｌ Ｍ，Ｏｓｓ Ｓ． Ａｎ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｍｐｌｏｄｉｎｇ Ｃａｎ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｅａｃｈｅｒ，２００６，４４（５）：２６９－２７１．

［１０］Ｂｒｏｗｎ Ｊ Ｌ，Ｂａｔｔｉｎｏ Ｒ． Ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ Ｃａｎｔａｉｎｅｒｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，１９９４，７１（６）：５１４－５１６．

［１１］Ｇｏｌｅｓｔａｎｅｈ Ｋ. Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ——Ｔｈｅ Ｅｘｐｌｏｄｉｎｇ Ｃａｎ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅａｃｈｉｎｇ，１９９８，２５（５）：３５６－３５７．

［１２］Ｓａｎｇｅｒ Ｍ Ｊ，Ｐｈｅｌｐｓ Ａ Ｊ，Ｆｉｅｎｈｏｌｄ Ｊ． Ｕｓｉｎｇ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｎｉｍａｔｉｏｎ ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ Ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ａ Ｃａｎ－Ｃｒｕｓｈｉｎｇ Ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，２０００，７７（１１）：１５１７－１５２０．

［１３］Ｍｏｈａｚｚａｂｉ Ｐ．Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｍｐｌｏｄｉｎｇ Ｃａｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］． Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｅａｃｈｅｒ，２０１０，４８（５）：２８９－２９1．

［１４］Ｅｉｃｈｌｅｒ Ｊ Ｆ．Ｉｍｐｌｏｄｉｎｇ Ｓｏｄａ Ｃａｎｓ：Ｆｒｏｍ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｔｏ Ｇｕｉｄｅｄ－Ｉｎｑｕｉｒｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，２００９，８６（４）：４７２－４７４．

［１５］ＭｃＧａｈａｎ Ｊ．Ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ Ｓｏｄａ Ｃａｎs ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｊ］． Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｅａｃｈｅｒ，１９９０，２８（１１）：５５０－５５１．

［１６］Ｈｏｌｍｅｓ Ｂ Ｗ． Ｓａｖｅ Ｔｈｏｓｅ Ｓｏｄａ Ｃａｎs［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｔｅａｃｈｅｒ，１９９７，３５（５）：２８１．

［１７］Ｈｅｗｉｔｔ Ｐ Ｇ．Ａ Ｓｔｅａｍｙ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ

Ｔｅａｃｈｅｒ，１９８８，２６（１１）：４９１．

［１８］谷世義．物理學(xué)史簡(jiǎn)編［Ｍ］．天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，１９９０：８９．

［１９］戈革．史情室文帚（下）［Ｍ］．北京：中國(guó)工人出版社，１９９９：７０４．

（欄目編輯" " 蔣小平）