萬貞貴
1 實驗內容
人教版義務教育教科書物理8年級上冊,《有趣有用的物理》這一內容的第1個演示實驗是:水沸騰后把燒瓶從火焰上拿開,水停止沸騰,迅速塞上瓶塞,把燒瓶倒置過來并向瓶底澆冷水,停止沸騰的水會怎樣變化?
2 教材中實驗的不足之處
雖然從實驗中可以觀察到停止沸騰的水會重新沸騰的現象,但是實驗中存在不足之處:當燒瓶倒置并向瓶底澆冷水時,由于瓶塞不容易塞緊,而燒瓶內水面上方的氣壓減小,燒瓶外的大氣壓大于燒瓶內水面上方的氣壓,所以燒瓶外面的少量空氣會通過瓶塞與瓶口之間的縫隙進入瓶內,形成一些小空氣泡。小空氣泡在燒瓶內遇熱水,在上升過程中迅速變大,在水面處破裂,和水沸騰的現象很相似,這時水的沸騰其實一部分是空氣泡上升并破裂的現象,給人以燒瓶中的水都在沸騰的假象。
3 改進方法
3.1 方法一
為避免這種現象對該實驗的影響,筆者對該實驗進行了改進。方法是:將裝有適量熱水的燒瓶固定在鐵架臺上,用酒精燈給燒瓶內的水加熱,水沸騰后把酒精燈拿開,水會停止沸騰,立即塞上瓶塞,在燒瓶下面放一個水槽。為了方便在燒瓶上澆冷水,可把燒瓶瓶頸傾斜一定角度或橫向放置,再向燒瓶上部澆冷水,可以觀察到停止沸騰的水重新沸騰。
3.2 方法二
將裝有適量熱水的燒瓶固定在鐵架臺上,用酒精燈給燒瓶內的水加熱,水沸騰后把酒精燈拿開,水會停止沸騰,迅速塞上中間插入一根玻璃管的瓶塞,直接用抽氣機或抽氣筒向外抽氣,降低燒瓶內水面上方的氣壓,同樣可以觀察到停止沸騰的水會重新沸騰的現象。