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摘 要：物理学是一门以实验为基础的科学，物理学概念和规律的建立离不开物理实验。
在中学物理实验课堂教学过程中，一些物理实验现象不容易被直接观察到，如气体液化放热现象、外界做功改变物体内能、热传导方向、滑动变阻器接入电路的有效电阻、电源短路电流大小、影响电流热效应的因素等物理实验。此时可以采用转换法观察物理现象，理解物理概念，并总结得出物理规律。文章以上述物理实验课堂教学为例，简述了如何巧用变油墨让“热”无处遁形，让学生直接观察到明显的实验现象，从而更易理解和掌握相关物理概念和规律，切实提高了课堂教学效果。 关键词：变油墨;热现象;实验教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2021）10-0068-4
1 变油墨简介
变油墨是借助物质特性而变的一种特种油墨，可用于多种行业。变油墨可分为感温变油墨、红外激发变油墨、紫外线感光变油墨、紫外荧光变油墨、光学变油墨、遇水变油墨、夜光变油墨以及微胶囊香味油墨等。笔者实验选用的是感温变油墨，它利用温度差异来改变自身颜。图1所示为一款变陶瓷杯，杯身图案是由感温变
材料做成。杯内没有注入热水时，杯身图案为一副彩风景照片（图1左图）;向杯内倒入热水后，彩图案就变成了黑（图1右图）。
2 利用变油墨演示热现象实验
2.1 气体液化放热现象
气体液化有两种方式：降低气体温度和压缩气体体积，生活中最常见的方法是第一种。气体液化时要放出热量，如何设计一个实验直观地证明气体液化时会放热呢？在苏科版《物理》八年级上册教材中有一个“观察水蒸气的液化”的实验。将金属盒盖放在烧瓶斜上方，加热烧瓶中的水直至沸腾，产生大量水蒸气。水蒸气在金属盒盖底部凝结成小水珠，说明水蒸气遇冷液化。在金属盒盖上放上冰块，可以观测到冰块熔化，这说明水蒸气遇冷液化的同时也在放热。除了上述方法，我们还可以将变油墨直接涂抹在金属盒盖底部后晾干[图2（a）]，然后将其放置在烧瓶斜上方。当烧瓶冒出大量水蒸气时，金属盒盖底部的变油墨逐渐由绿变成了黄，如图2（b）-图2（d）所示。变油墨升温变现象直观地演示证明了水蒸气液化放热这个知识难点。
2.2 外界做功改变物体内能
在苏科版《物理》九年级上册教材中設计了如图3所示的实验演示外界做功改变物体内能。利用空气压缩引火仪压缩筒内空气，使得筒内棉花燃烧，借此说明活塞对空气做功，空气内能增大，温度升高最后点燃棉花。但实际实验过程中向下压缩活塞时，筒内棉花不一定会燃烧，使得课堂教学效果大打折扣。若用变油墨设计如下实验，则物理现象更明显直观。
具体实验步骤如下：
（1）如图4（a）所示，将一根上部涂有绿变油墨的金属管（铁管或铜管）固定在桌面上。
（2）将一根布条绕过金属管并快速来回拉动布条摩擦金属管，观察金属管上部油墨颜是否发生变化。
实验发现，来回拉动布条摩擦金属管一段时间后，金属管上部油墨逐渐由绿变为了黄，如图4（b）所示;继续快速拉动布条，则有更多的绿油墨变成了黄，如图4（c）所示。这说明布条摩擦金属管对金属管做功，金属管内能增大，温度升高导致油墨变。
陶瓷手链 改变物体内能潜流带
pstang 2.3 热传导方向
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。而热传递的方式有传导、对流和辐射三种。在苏科版《物理》九年级上册教材中，将金属汤勺放在热汤中（图5），手摸勺柄感觉勺柄很烫，说明热量是沿着汤勺从高温的勺头传递到低温的勺柄。这个演示实验存在一定的不安全因素，怎么能安全、直观地显示热传导的方向呢？我们可以利用变油墨来设计实验，直接显示热传导过程中热量的传导方向。关闭起重装置
薯片机
具体实验步骤如下：pe导电母粒
（1）将一根涂满绿变油墨的铜棒固定在铁架台上，如图6（a）所示。
（2）用点燃的酒精灯加热铜棒右端，观察铜棒上油墨颜变化的方向。
实验发现，当加热铜棒右端时，铜棒右端油墨最先由绿逐渐变为黄，而且变区域沿着铜棒慢慢从右端向左端蔓延，直至油墨全部变，如图6（b）（c）所示。这直观
地说明了热量是沿着铜棒从高温的右端向低温的左端传递的。这样的实验设计让学生直观地看到了热传导过程进行的方向，加深了学生对热传导的理解。
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