学生对“铅柱实验”的科学探究 |
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| 来源：不详 更新时间：2013-10-12 23:31:37 |
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笔者在《分子力》教学过程中，依照课本用铅柱演示了固体分子之间的引力效应后，向学生质疑：“你们认为这其中的原因是什么?”许多同学立刻回答：“是分子引力。”但有个别同学提出：“你怎么可以断定不是大气压力?两根铅柱之间没有空气，大气压力也可以将它们压在一起。”笔者当即指出此种猜测的合理性，随即又设问：“那么你们有什么方法可以证明两根铅柱之问有分子引力呢?”学生经过思考、讨论后得出以下实验思路：
1、若只是大气压力起作用，据P0=1.013×10Pa，设铅柱的横截面积为S，理想的情况下可以认为两根铅柱完全结合在一起。则大气压对其的压力为F=P0×S。
2、若两根铅柱下挂物体的重量大于压力F，则说明不单只有大气压起作用，还有分子引力起作用。
笔者肯定了以上猜想，接着鼓励有兴趣的学生在课后可以到实验室选择实验器材自行验证自己的猜想。
以下是一组学生的课后小实验报告：
实验数据：
1、测量出铅柱直径为2厘米，S=3．14×l0-4米2，大气压最大压力F=P0×S=31．81牛=3．25千克。
2、下挂物用100克／个的钩码(用塑料袋装钩码，方便添加)
实验结果分析：
1、铅柱下挂物体质量远大于大气压的作用，何况实验中发现两根铅柱不可能完全结合在一起。所以证明两根铅柱之间有分子引力的作用。
2、要使两根铅柱较紧密的结合，除要用力紧压外，还要稍稍旋转。
笔者认为，此实验并不难，但这种“从质疑一猜想一实验一结论”的过程是一种完整的科学探究的过程，应该让学生了解此过程，并在此过程中体会到自己的成功。另外笔者认为在教学中着重培养学生此种能力的获得比传授给他们某些知识更加重要，更有意义。
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