基于“空气压缩引火仪”的改进 增强物理实验的教学效果

摘要：空气压缩仪是中等职业技术学校和中学物理教学演示实验“做功是改变内能的一种方式”中常用的实验仪器。它的原理是由于汽缸的空气，在迅速下压活塞时被急剧压缩，活塞对空气做的功转化为空气的内能，使空气温度升高，达到乙醚的着火点从而使得沾有乙醚的棉团燃烧。

关键词：空气压缩引火仪；物理实验；改进方法

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0245-02

压缩空气引火的原理是由于汽缸的空气，在迅速下压活塞时被急剧压缩，活塞对空气做的功转化为空气的内能，使空气温度升高，达到乙醚的着火点从而使得沾有乙醚的棉团燃烧。现有的压缩空气引火仪存在实验成功率低，经常发生汽缸爆裂的现象。本人针对以上现象对实验仪器做了改进，使该实验仪器达到了实验成功率高、演示效果好、实验安全性高且使用寿命长的优势。

一、空气压缩引火仪原理

压缩空气引火的原理是由于汽缸的空气，在迅速下压活塞时被急剧压缩，活塞对空气做的功转化为空气的内能，使空气温度升高，达到乙醚的着火点从而使得沾有乙醚的棉团燃烧。现有的压缩空气引火仪存在实验成功率低，经常发生汽缸爆裂的现象。原因主要有：（1）棉团需要从顶部的汽缸口放入，不容易放到汽缸底部，并且容易粘上汽缸内壁上的油而使棉团不够蓬松而难以着火。（2）实验后气缸内的废气、废渣难以排出，新鲜空气不能顺利进入汽缸。（3）由于汽缸没有泄压装置，导致汽缸常常由于超压而炸裂，容易对操作者和观察者造成伤害。

二、实验仪器的改进措施

为了解决现有空气压缩引火仪存在实验成功率低，经常发生汽缸爆裂的现象。本装置采用透明分体式汽缸，及增加了泄压装置。主要由手柄（1）、活塞（2）、缓冲垫（3）、端盖（4）、分体式气缸体上部（5）、分体式气缸体下部（6）、耐油橡皮密封圈（7）、泄压孔（8）、密封塞（9）、泄压值控制弹簧（10）组合而成，其特征是：采用分体式汽缸，增加了泄压装置。为了达到上述目的，本实用耐压型采取的技术方案是：

1.透明分体式汽缸，其活塞运动到最低位置时活塞底与汽缸底部间的空间很小，保证在实验时可以将汽缸内的空气压缩到很小的体积，即可实现很大的压缩比，利于使被压缩的空气的问题达到乙醚的燃点。同时，由于采用了分体式汽缸，棉团直接可放到汽缸底部并保持蓬松状态，并且废气废渣容易排出，实验的成功率大大增加。

2.泄压装置，在分体式汽缸的底部开有一孔径和高度很小的泄压通道，通道的外开口有一靠弹簧抵住的密封塞，通过调节弹簧对密封塞的压力来改变泄压值。仪器的安全性增加，使用寿命增长。

三、空气压缩引火仪的构造

该实验仪器由以下几个部件构成，它包括手柄（1）、活塞（2）、缓冲垫（3）、端盖（4）、分体式气缸体上部（5）、分体式气缸体下部（6）、耐油橡皮密封圈（7）、泄压孔（8）、密封塞（9）、泄压值控制弹簧（10）。分解图：

参加文献：

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