常见金属热膨胀现象演示装置

我是内蒙古鄂尔多斯市第一中学的学生郝丹。校园科技节给我们提供了成长的舞台,在学校老师的指导下,我制作了 “常见金属热膨胀现象演示装置”,获得了第17届全国青少年科技创新大赛二等奖。

物理课上,我发现传统的金属热膨胀现象演示实验,通常采用两根不同材质的金属棒,在下面点上酒精或汽油来烧,既笨重、费时间(约需5分钟),又带有一定的危险性,而且演示效果不明显。有一次我跟物理老师聊天时提到了这些问题,他说:“你能细心地发现问题,很好,那么你能不能进一步思考问题、解决问题呢?要知道,创新往往就源于生活中微小的发现和反复的实践。”在老师的启发下,我对这一实验做了改进。

首先把金属棒换为直径约5毫米的薄壁金属管,再用木板制成底座,上面装有调节螺丝和用激光笔做的“光杠杆”。把金属管安装在调节螺丝和激光笔之间,拧动调节螺丝,使反射到墙上的两个光点处于同一水平线上,然后用酒精灯同时烧烤两根不同材质的金属管,只需十几秒钟即可观察到两个光点高低的变化,从而显示不同金属热膨胀系数的不同。由于两支激光笔的“杠杆”作用,两根不同材质的金属管受热以后的变化被放大表现出来,演示到墙上的两个光点高低变化明显,比传统的实验可先进多了!