正文 第17章 分子運動論實驗的操作與改進(2)(2 / 3)

③讓製作好的觀察片,馬上置於顯微鏡物鏡下麵,觀察到各層次的微小顆粒,因懸浮在不同層次位置,看不到顆粒的密集現象,若靜置二十分鍾左右,再微調焦距,則在某一層可看到非常密集的微粒作布朗運動。

④取兩個製作好的載玻觀察片,一個在紅外燈下適當加溫,另一個在冰塊上略為降溫,分別置於顯微鏡下觀察。可看到,加溫後的茶水觀察片中微粒運動速率快,而溫度低的另一個觀察片,微粒運動速率慢。通過實驗驗證分子運動論:溫度是物體分子平均動能的標誌。

⑤用中成藥衝劑加水溶解稀釋後,觀察方法同茶水相同,效果僅次於茶水,但比墨汁加水稀釋後的觀察效果好。

氣體分子運動模擬演示器

用途:

演示氣體分子運動、布朗運動、氣體的壓強、氣體壓強和體積的關係、氣體壓強與溫度的關係。

吉林省東豐縣教師進修學校黃躍天老師設計如圖4所示,帶蓋(6)的圓筒(7)內的活塞由泡沫塑料製成,振動板(10)用曲柄連杆機構由電動機驅動,在振動板與活塞(8)中間裝有很多鋼珠(9)。

方盒內裝電動機(13),曲柄(12)連杆(11)機構、開關(2)、轉換開頭(3)和電池(1),4為標尺。

使用方法:

(1)演示氣體分子運動

實際氣體分子用肉眼是看不見的。因此,我們用自由運動的鋼珠表示氣體的分子。取出活塞或將活塞上提,將膠皮套(5)在活塞杆上使活塞固定在某一位置上,接通電源使電動機轉動,下麵的振動板迅速上下振動,可以看到鋼珠向各方亂飛,表示氣體分子無規則的運動。

(2)演示布朗運動

在上述的實驗中放入一個較大的泡沫塑料圓球,開動電動機模擬演示布朗運動。

(3)演示氣體的壓強

圓筒內放上活塞或去掉活塞杆上固定活塞用的膠皮,使電動機轉動,鐵珠各方亂飛並推動活塞上升,說明氣體分子運動產生壓強。

(4)演示氣體壓強和體積的關係

在被推上去的活塞上放砝碼,活塞下落,球亂飛的空間變小,鋼珠衝上去的次數增加,說明減小氣體的體積,氣體的壓強增加。

(5)演示氣體的壓強和溫度的關係

通過轉換開關升高電壓,增大電動機的轉數,為使鋼珠飛馳的空間和原來相等,就必須在活塞上加砝碼,由此來說明氣體的溫度升高時,氣體分子運動加劇,壓強增加。

自製熱輻射演示儀

儀器構造和製作

華南範師大學附中李璧亮、何裕讚老師設計的本教具主要包括熱輻射源、接收器和顯示器。

(1)熱輻射源60瓦燈泡。

(2)接收器用幹果塑料盒(直徑約為75厘米)除去蓋和底部,得圓筒兩個。圓筒兩麵貼上薄銅片,其中一個的一麵塗上白色油漆,另一個的一麵塗黑色油漆;接收器上方通過膠管連通顯示器,底座用135膠卷盒製成,可以自由轉動,如圖7所示。

(3)顯示器如圖8主要部分為U形管壓強計,上端連接收器,上端側麵開口連膠管,套上鐵夾,作為調節液麵高度的閥門;固定板用有機玻璃製成。

(4)其他附件及裝配。

儀器的工作原理

在相同的條件下,兩接收器接受熱輻射或輻射的能力不同,其內被封閉氣體的熱膨脹程度也不同,並可以通過顯示器內液柱高度差把熱輻射的情況顯示出來。

儀器的功能

(1)演示氣體熱膨脹

操作:打開K1、K2,使液麵相平,關閉K1;轉動接收器A,使其黑麵正對輻射源;接通電源,可觀察到與A相連一端液麵下降;打開K1,使液麵相平;關閉K1和電源,可觀察到與A相連一端液麵上升。

結論:氣體在溫度升高時膨脹,在溫度降低時收縮。

(2)演示表麵不同顏色的物體對熱輻射的吸收本領不同

操作:打開K1、K2,使液麵相平,關閉K1、K2;轉動接收器,使A的黑色麵、B的白色麵正對輻射源;接通電源,可觀察到與A相連一端的液麵下降。