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科学物理小制作 对流筒演示器的做法

小实验 / 2016-12-26 / 花香调 / 2648℃

【制作方法】

整个装置如图11.10-3所示。

1.玻璃筒的直径约32毫米,长约200毫米。筒的上下两端口用金钢砂磨平,在离筒的下端口约30毫米处烧一个进气小孔,并用橡皮塞将小孔堵住。

2.用方形木板做底座,木板的中央挖一个圆形的凹槽,可将玻璃筒下端口紧密嵌入此槽中。

3.用金属片制成一块气体隔离板,其面板约为150×3毫米2。当隔离板插入玻璃筒内时,筒可被分为两个基本独立的半圆柱体空间。隔离板上端有三个小孔,用细玻璃棒插入隔离板上的任一个小孔,都能将板支承在玻璃筒口上。

4.准备一支长度约50毫米的蜡烛

【使用方法】

1.把蜡烛固定在底座的圆形凹槽中央,点燃蜡烛,将玻璃筒下端进气小孔的橡皮塞拔下,然后将筒口插入圆形凹槽内,蜡烛能够正常燃烧。这是由于玻璃筒下端的进气小孔敞开着,在筒内产生的热空气不断上升的同时,筒外的冷空气不断通过这个小孔进入筒内,产生对流,给蜡烛的燃烧提供了足够的氧气的缘故。

2.用橡皮塞将玻璃筒下端的进气小孔堵住,空气不能对流,蜡烛得不到氧气便逐渐熄灭。

3.玻璃筒下端进气小孔仍用橡皮塞堵住,点燃蜡烛后,根据蜡烛高度选用气体隔离板上的支承小孔(使火焰距隔离板约10毫米),把隔离板支承在玻璃街的上口上。此时蜡烛就不再熄灭。这是由于空气通过两个被隔离的半圆柱体空间和圆筒下部形成对流的缘故。若用火柴点燃一根蚊香,将它靠近玻璃筒上端口,可清楚地观察到烟雾从气体隔离板的一侧进入,从另一侧出来。这表明热空气沿着气体隔离板一侧空间上升,外界冷空气不断通过气体隔离板的另一侧进入。

4.将气体隔离板从筒内拔出,空气对流的条件被破坏,蜡烛又会熄灭。若在拔出隔离板的同时拔出玻璃筒下端的橡皮塞使新鲜空气进入筒内,空气对流现象又一次出现,蜡烛还能照常燃烧。

本装置由天津市普通教育技术装备处吴洪明提供,曾获第二届全国自制教具评比三等奖。

肉丁网提示:本自制教具可辅以“热膨胀、热传递”部分的物理实验教学。


选自:《初中物理自制教具》
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