固体、液体、气体热膨胀综合实验装置

【制作方法】

实验装置如图12．8－1所示。

1．固体热膨胀演示器A。底座是一块45×15×0．8厘米³的木板底座的中间安有两上绝热支架，左边支架上有一孔，插有一根15厘米长的铜棒，右边支架在同左边支架相平处有一平台，铜棒搁在上面，铜棒的右端套着一个带有衔口的铁皮，衔口内插有一指针，并在距离底座约三分之一处和图钉固定，针能绕此钉左右摆动，指针后面有一刻度盘，刻度盘中间对准指针处画有一条红线，两边等分地画上刻度，指针涂上红漆。在铜棒的下面安一铁皮槽，尺寸为12×2×1．5厘米³。在铁皮槽的下面用绝热物与座板隔开，以免加热时烧坏底板。

2．液体热膨胀演示器B：底座左边竖一根22×2．5×0．8厘米³的支柱，支柱上有两根支架支住烧瓶。

3．气体热膨跟演示器C：底座右边竖一根26×2．5×0．8厘米³的支柱，支柱上有两根支架，支架将一个用有玻璃管的软木塞塞紧的烧瓶倒立在空中。玻璃管插入一杯色水中。

【使用方法】

1．固体热膨胀演示

将吸有酒精的棉球放在铁皮糟内点燃，对铜棒加热，铜棒受热后温度升高，可以看到指针向左偏转，这表明温度升高时铜棒膨胀。停止加热，使其温度降低，指针及慢慢向右偏转，最后指向原来红线的位置，这表明温度降低时铜棒收缩。

2．液体热膨胀演示

烧瓶内装满水或别的液体，塞上带有玻璃管的塞子，在玻璃管上标出管中液面的高度。用酒精灯在烧瓶底部加热，使瓶内的液体温度升高，可以看到玻璃管中的液面上升，表明温度升高时液体膨胀。停止加热，烧瓶内液体的温度下降，液面就逐渐下降，最后回到原来的位置，表明温度降低时液体收缩。

3．气体热膨胀演示

用热手或用热水浸过的毛巾盖在烧瓶底部，可以看见气泡从玻璃管口冒出；拿开热手或热毛巾，可以看见色水沿玻璃管口上升。实验证明，气体在温度升高的时候膨胀，在温度降低的时候收缩。

通过以上三个演示实验，已经看到，对于气体，只要用手或热毛巾加热，体积变化就很大；对于液体要用酒精灯加热，体积变化才较大；而固体不但要烧比较长的时间，而且要利用指针的偏转将其膨胀程度加以放大才能显示膨胀。这说明气体的热膨胀最显著；液体的热膨胀不如气体；固体的热膨胀最不显著。

编者提示：本自制教具可辅以“比热容、热学”部分的物理实验教学。

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