机械能与内能转化实验的错误分析及改进
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被顶起．
２ 气 筒 打 气 时 的 机 械 能 与 内 能 究 竟 如 何 转 化 曾经 见 到 有 教 师 将 空 气 压 缩 引 火 仪 实 验 进 一 步 延 伸 ，
在 课 堂 上 出示 打 气 筒 ， 让学 生上 讲 台演示 打气 过 程． 结 果 学生使劲快速打气 很长 时 间， 忙 得不 亦乐 乎 ， 效 果 依 然 不 明显 ． 然 而我 们 在 日 常 生 活 中 打 气 时 ， 的 确 可 以 明 显 感 到 打气 简 外 壁 发 热 ， 究竟 什么原因影响了课堂上演示效果？ 其 实教师在课 堂上 演示 时 ， 物 理 情 境 发 生 了 变 化 ．日 常生活中打气时 ， 开 始 比较 容 易 ， 因 为 这 时 车 胎 内 气 压 比 较小 ， 筒 壁 升 温不 明显 ． 随着气压逐 渐增 大， 打气越来 越 困
增大 ， 温度升高． 如 此操 作之 后 ， 学 生 明 白采 用 棉 花 ， 只 是 将 无 法 测 量 的筒 内气 体 温 度 升 高 情 况 ， 转 化 为 棉 花 燃 烧 来 间接观测 ， 能量如何转化与棉花无关．
４ 关 于 水 壶 盖 顶 起 现 象 的 错 误 分 析
为 了说 明气 体 对 外 做 功 ， 曾 听 到 有 年 轻 教 师 以 烧 水 壶 为例进行说 明 ： 水壶开始呜 叫， 表明水 开 了， 这 时 壶 盖 被 顶 起， 这 是 内能 转 化 为 机 械 能 ． 仔 细分析 ， 此 说 法 是 值 得 商 榷 的， 壶盖被顶起和水 壶呜 叫通 常是 不能 同时 发生 的． 水 沸 腾 时产 生 大 量 的 水 蒸 气 ， 普 通 水 壶 的 壶 盖 的 确 可 以 被 顶 起． 自呜 水 壶 呜 叫 的 原 理 是 大 量 的水 蒸 气 快 速 通 过 壶 嘴 小 孔引起空气 振 动 ， 或 者 快 速 通 过 壶 盖 金 属 片 使 之 振 动 发 声． 这些 水壶 ， 若壶 盖被 顶起 则会 漏气 ， 无 法发 声 ， 所 以 现 在 的 自鸣 水 壶 的壶 盖 都 是 紧 紧 地 卡 在 水 壶 上 ， 根 本 不 可 能
我 校 在 课 堂 上 演 示 时 采 用 的 是 以 往 的 透 明 的 塑 料 胶 卷盒 ， 效 果 非 常 明显 ． 此 实 验 成 功 的诀 窍 在 于 ： ① 滴 人 几 滴 酒精， 将盒盖 斜 卡住 盒 体 ， 不 能 轻易 松 动 ， 同 时 还 要 不 漏 气， 不能彻底盖到底 ， 否则会将盒体炸 裂． ② 用 手 握 住 盒 体 片刻 ， 以体 温 加 快 酒 精 蒸 发 ， 使得盒 内充满酒 精蒸汽 ． 演 示 时， 可 以看 到 爆 炸 的火 光 、 听到爆炸 的声音 ， 同 时 盒 盖 猛 烈 进出， 对 学 生 的感 官 冲击 很 大 ， 效果非常理想．
者在教学 、 听课 过 程 中 ， 发 现 有 些 实 验 存 在 一 定 的 理 解 误 区， 为 了提 出改 进 建 议 ， 有必要深入讨论．
３ 点 火 爆 炸 实 验 如 何 增 强 实 验 效 果
点 火爆 炸实 验 ， 许多教师都是用视频代替 ， 笔 者 也 下 载
了相关 视 频 ， 发 现 视 频 采 用 的是 一 个 条 形 透 明管 ， 初 步 判 断
授 课教 师播 放 视 频 时 ， 学 生反 响平 淡 ， 提 不起 兴 趣 ．
撮干燥的棉絮 ， 用力将 活塞 迅速 压下． 本 实 验 是 为 了说 明 压缩 气 体 做 功 ， 使 得气 体 内能增 大． 如 果 按 照 教 材 实 验 过 程操 作 ， 学生理解 上可 能会存 在 一个 误 区， 即 若 没 有 可 燃 物， 机 械 能 就 不 会 转 化 成 内能 ． 笔 者 在教 学 中 进 行 了 相 关 尝 试 ， 前 一 个 班 级 如 上 操 作， 课后的反馈表 明 ， 的 确 有 不 少 学 生 存 在 前 述 的 理 解 误
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ．７ （ ２０ １ ３）
机械 能 与 内能 转 化 实 验 的错 误 分 析及 改进 ＊
莫 滨
（ 南京市第 十八中学 ， 江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ２ ２ ）
机 械 能 与 内 能 转化 的 实 验 很 多 ， 苏 科 版 教 材 列 举 的 实 验有弯折铅丝 、 空气压缩引火仪 、 点火爆 炸 ， 再 加 上 教 师 们
机械能与内能转化实验的错误分析及改进机械能转化为内能内能与机械能的区别内能和机械能机械能守恒实验机械能守恒定律实验内能机械能机械能和内能的关系114机械能及其转化机械能的转化验证机械能守恒实验
第３ ４卷 第 ７ 期
２０１ ３钲
物 理 教 师
Ｐ Ｈ Ｙ ＳＩ Ｃ Ｓ Ｔ ＥＡ ＣＨ ＥＲ
区． 后一个班级 ， 起先 什么 也不 加 ， 空压 一 次 ， 学 生 啥 也 没
有 看 到． 然后拿一 点棉花 用火 焰点 燃 ， 学 生 知 道 火 焰 温 度 高， 达 到 了 棉 花 的燃 点 ． 另取棉花放入 空气压 缩引 火仪 内，
再压 一 次 ， 学 生 很 容 易 理 解 棉 花 燃 烧 表 明 了 筒 内 气 体 温 度 高， 筒内气体温度高 是 由于压 缩气 体做 功 ， 使 得 气 体 内 能
１ 空 气 压 缩 引 火 仪 实 验 流 程 的 改 进
苏科版教材教学流程 ： 在 空 气 压 缩 引 火 仪 中放 人 一 小
是 有 机玻 璃 制 造 ， 用橡皮塞塞住 ， 实验 时只是出现“ 噗” 的一
声， 同时 瓶塞 冲 出 ， 效 果 不 吸 引人 ． 笔 者 在 听 课 程 中 感 觉
缩引火仪类 似． 尽 管 这 时 相 当 于 打 气 筒 刚 开 始 打 气 的 情 形， 但 是 比起 空 打 的 效 果 要 明显 得 多 ． 实 在 没 有 气 门芯 ， 哪 怕用手指抵住气筒 嘴， 效 果 也 要 比空 打 显 著 ．
列 举 的不 同实 例 或 者 采 用 的 实 验 ， 素材非 常 丰富． 但 是 笔
２ 气 筒 打 气 时 的 机 械 能 与 内 能 究 竟 如 何 转 化 曾经 见 到 有 教 师 将 空 气 压 缩 引 火 仪 实 验 进 一 步 延 伸 ，
在 课 堂 上 出示 打 气 筒 ， 让学 生上 讲 台演示 打气 过 程． 结 果 学生使劲快速打气 很长 时 间， 忙 得不 亦乐 乎 ， 效 果 依 然 不 明显 ． 然 而我 们 在 日 常 生 活 中 打 气 时 ， 的 确 可 以 明 显 感 到 打气 简 外 壁 发 热 ， 究竟 什么原因影响了课堂上演示效果？ 其 实教师在课 堂上 演示 时 ， 物 理 情 境 发 生 了 变 化 ．日 常生活中打气时 ， 开 始 比较 容 易 ， 因 为 这 时 车 胎 内 气 压 比 较小 ， 筒 壁 升 温不 明显 ． 随着气压逐 渐增 大， 打气越来 越 困
增大 ， 温度升高． 如 此操 作之 后 ， 学 生 明 白采 用 棉 花 ， 只 是 将 无 法 测 量 的筒 内气 体 温 度 升 高 情 况 ， 转 化 为 棉 花 燃 烧 来 间接观测 ， 能量如何转化与棉花无关．
４ 关 于 水 壶 盖 顶 起 现 象 的 错 误 分 析
为 了说 明气 体 对 外 做 功 ， 曾 听 到 有 年 轻 教 师 以 烧 水 壶 为例进行说 明 ： 水壶开始呜 叫， 表明水 开 了， 这 时 壶 盖 被 顶 起， 这 是 内能 转 化 为 机 械 能 ． 仔 细分析 ， 此 说 法 是 值 得 商 榷 的， 壶盖被顶起和水 壶呜 叫通 常是 不能 同时 发生 的． 水 沸 腾 时产 生 大 量 的 水 蒸 气 ， 普 通 水 壶 的 壶 盖 的 确 可 以 被 顶 起． 自呜 水 壶 呜 叫 的 原 理 是 大 量 的水 蒸 气 快 速 通 过 壶 嘴 小 孔引起空气 振 动 ， 或 者 快 速 通 过 壶 盖 金 属 片 使 之 振 动 发 声． 这些 水壶 ， 若壶 盖被 顶起 则会 漏气 ， 无 法发 声 ， 所 以 现 在 的 自鸣 水 壶 的壶 盖 都 是 紧 紧 地 卡 在 水 壶 上 ， 根 本 不 可 能
我 校 在 课 堂 上 演 示 时 采 用 的 是 以 往 的 透 明 的 塑 料 胶 卷盒 ， 效 果 非 常 明显 ． 此 实 验 成 功 的诀 窍 在 于 ： ① 滴 人 几 滴 酒精， 将盒盖 斜 卡住 盒 体 ， 不 能 轻易 松 动 ， 同 时 还 要 不 漏 气， 不能彻底盖到底 ， 否则会将盒体炸 裂． ② 用 手 握 住 盒 体 片刻 ， 以体 温 加 快 酒 精 蒸 发 ， 使得盒 内充满酒 精蒸汽 ． 演 示 时， 可 以看 到 爆 炸 的火 光 、 听到爆炸 的声音 ， 同 时 盒 盖 猛 烈 进出， 对 学 生 的感 官 冲击 很 大 ， 效果非常理想．
者在教学 、 听课 过 程 中 ， 发 现 有 些 实 验 存 在 一 定 的 理 解 误 区， 为 了提 出改 进 建 议 ， 有必要深入讨论．
３ 点 火 爆 炸 实 验 如 何 增 强 实 验 效 果
点 火爆 炸实 验 ， 许多教师都是用视频代替 ， 笔 者 也 下 载
了相关 视 频 ， 发 现 视 频 采 用 的是 一 个 条 形 透 明管 ， 初 步 判 断
授 课教 师播 放 视 频 时 ， 学 生反 响平 淡 ， 提 不起 兴 趣 ．
撮干燥的棉絮 ， 用力将 活塞 迅速 压下． 本 实 验 是 为 了说 明 压缩 气 体 做 功 ， 使 得气 体 内能增 大． 如 果 按 照 教 材 实 验 过 程操 作 ， 学生理解 上可 能会存 在 一个 误 区， 即 若 没 有 可 燃 物， 机 械 能 就 不 会 转 化 成 内能 ． 笔 者 在教 学 中 进 行 了 相 关 尝 试 ， 前 一 个 班 级 如 上 操 作， 课后的反馈表 明 ， 的 确 有 不 少 学 生 存 在 前 述 的 理 解 误
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ．７ （ ２０ １ ３）
机械 能 与 内能 转 化 实 验 的错 误 分 析及 改进 ＊
莫 滨
（ 南京市第 十八中学 ， 江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ２ ２ ）
机 械 能 与 内 能 转化 的 实 验 很 多 ， 苏 科 版 教 材 列 举 的 实 验有弯折铅丝 、 空气压缩引火仪 、 点火爆 炸 ， 再 加 上 教 师 们
机械能与内能转化实验的错误分析及改进机械能转化为内能内能与机械能的区别内能和机械能机械能守恒实验机械能守恒定律实验内能机械能机械能和内能的关系114机械能及其转化机械能的转化验证机械能守恒实验
第３ ４卷 第 ７ 期
２０１ ３钲
物 理 教 师
Ｐ Ｈ Ｙ ＳＩ Ｃ Ｓ Ｔ ＥＡ ＣＨ ＥＲ
区． 后一个班级 ， 起先 什么 也不 加 ， 空压 一 次 ， 学 生 啥 也 没
有 看 到． 然后拿一 点棉花 用火 焰点 燃 ， 学 生 知 道 火 焰 温 度 高， 达 到 了 棉 花 的燃 点 ． 另取棉花放入 空气压 缩引 火仪 内，
再压 一 次 ， 学 生 很 容 易 理 解 棉 花 燃 烧 表 明 了 筒 内 气 体 温 度 高， 筒内气体温度高 是 由于压 缩气 体做 功 ， 使 得 气 体 内 能
１ 空 气 压 缩 引 火 仪 实 验 流 程 的 改 进
苏科版教材教学流程 ： 在 空 气 压 缩 引 火 仪 中放 人 一 小
是 有 机玻 璃 制 造 ， 用橡皮塞塞住 ， 实验 时只是出现“ 噗” 的一
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缩引火仪类 似． 尽 管 这 时 相 当 于 打 气 筒 刚 开 始 打 气 的 情 形， 但 是 比起 空 打 的 效 果 要 明显 得 多 ． 实 在 没 有 气 门芯 ， 哪 怕用手指抵住气筒 嘴， 效 果 也 要 比空 打 显 著 ．
列 举 的不 同实 例 或 者 采 用 的 实 验 ， 素材非 常 丰富． 但 是 笔
