冰水混合物的温度是 0℃吗? ——培养学生实事求是的科学态度 初中物理课本中提及“通常情况下,冰水混合物的温度为 0℃”,这是因为摄氏温标就是这样确定的。对于这一点人们都 确信无疑,一提到冰水混合物那温度就是 0℃。可是我做了多次 测量,又做了冰熔化的实验,每次测得的结果都不是 0℃,略高一 点为 1℃—2℃。 这是什么原因呢?是水不够纯?还是温度计不够 准?后来查了一些资料,经过思考才知道,原来“冰水混合物的 温度为 0℃” ,是个简要的说法,准确的说法应该为: “通常情况 下冰水混合物热平衡时的温度为 0℃” 而一般情况下我们测量时 。 室温高于 0℃,冰处于熔化状态,而温度计测得的又是水的温度, 所以高于 0℃。其实这时冰的温度为 0℃,但我们用温度计难以 测量到,因为温度计更多的是与水接触。所以如果是做冰熔化的 实验, 则熔化过程中测得的温度一定不是 0℃, 而是高 0℃, 1℃ 为 —2℃。 最近我又做了一次冰熔化的实验,用冰箱制作了一大块冰, 并在冰块上钻了一个孔,使温度计能尽量与冰块接触,并让冰在 1 室温下慢慢熔化,不再另外给其加热。结果如下: 时间 (min) 温 度 (℃) 0 1 2 -6 3 -4 4 -3 5 -2 6 -1 7 0 8 0 9 0.5 10 1 11 1 12 1 13 1 14 1.5 15 1.5 -10 -8 第 7min 时冰表面湿润,冰开始熔化,温度为 0℃;但一会儿 之后温度稳定在 1℃左右,基本不变。 如何看待这个实验结果?我认为应该向学生讲明白:冰水混 合物在热平衡时温度为 0℃;冰熔化时测得的为水温会高于 0℃; 而这时冰的温度为 0℃,但不易测量。所以结论为冰熔化时,冰 的温度为 0℃,保持不变,冰为晶体。而不能讲冰水混合物的温 度为 0℃。 在实验中,我们不能忽略实验的细节,把真实的实验现象隐 去,直接说测得的温度就是 0℃。这样做是错误的,经不起实验 的考验,一旦学生做了就会提出疑问。我们要让学生多做实验, 多提出问题,并以科学的态度去对待实验结果,这样才能培养学 生实事求是的科学的态度,这对学生的成长是十分重要的。而不 要让虚假的实验结果去验证课本中的结论。这个问题在初中物理 的其它章节中也同样存在具有一定的普遍性。 (如电路中电流、 电压的规律等) 关于冰水混合物的问题不少参考书中出现过这样一个问题: 2 甲、乙两容器中都盛有冰水混合物,甲处于阴暗处,乙放在阳光 下,测得甲、乙的温度分别为 t 甲、t 乙,则: ( A、t 甲>t 乙 B、t 甲t 甲>0℃,这是因为它们不是处于热平衡状态, 所 以 不 是 0℃ 。因 此 出 有 关 冰 水 混 合 物 的 练 习 题 时 要 注 意 它 为 0℃ 的 条 件 , 否则其结论将与实际情况不符合,而成为错 题,误导学生。 由此问题的讨论,我们可以看出在物理教学中我们要注意物 理规律成立的条件。当出现实验现象与理论结果不相符合时要遵 重实验结论,做出细致的科学的解释,而不要随意地修改实验数 据,让实验屈从于理论。因为这样做是危险,会使学生形成错误 的认识方法,不利于学生实事求是的科学态度的形成。要知道实 践永远是第一性的,理论来源于实践,不可倒置。 兴化市新城初级中学 颜景山 二 00 五年八月十日 3