趙思源
摘 要:有經(jīng)驗(yàn)的老師在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)經(jīng)常會(huì)列舉一些生活中隨處可見的例子,以此來幫助學(xué)生對(duì)物理這門學(xué)科有更深的了解,激發(fā)他們更大的學(xué)習(xí)興趣。臨床上使用的一次性輸液裝置中包含著許多物理知識(shí),如2008年大連中考試題以吊瓶為載體考查了液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)的知識(shí)。將傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)和利用一次性輸液裝置進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)做對(duì)比,以一次性輸液裝置在物理實(shí)驗(yàn)中的再利用為主題,總結(jié)出使用一次性輸液裝置的優(yōu)點(diǎn),以期為后來的學(xué)生提供一些借鑒意義。
關(guān)鍵詞:物理實(shí)驗(yàn);一次性輸液裝置;實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的具有嚴(yán)密邏輯體系的科學(xué),它源于生產(chǎn)、生活,又能廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)。我們身邊有許多有趣的物理現(xiàn)象,足以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的興趣。然而在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中,不少學(xué)生覺得物理枯燥乏味,逐漸對(duì)物理望而生畏、敬而遠(yuǎn)之。造成這種情況的原因是:一是在中學(xué)階段,大部分實(shí)驗(yàn)是以老師演示或展示實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生很少參與和互動(dòng),更少有參與設(shè)計(jì)和制作;二是農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材偏少、老化、單一機(jī)械,遠(yuǎn)離學(xué)生的生活實(shí)際。去年我參加青少年科技創(chuàng)新大賽看到許多同學(xué)制作的小實(shí)驗(yàn),深受啟發(fā),回來后,自己嘗試制作一些小實(shí)驗(yàn),具體情況如下:
一、演示溫度計(jì)
人教版八年級(jí)物理第四章第一節(jié)溫度計(jì)原理的演示是利用玻璃瓶、玻璃管、橡皮塞、染色的水。
原實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn):天氣變冷時(shí)橡皮塞變硬,玻璃瓶、玻璃管和橡皮塞的密封性不良;玻璃管插入橡皮塞時(shí),玻璃管易折斷刺手,安全性不高。
我們可以利用醫(yī)院廢棄的輸液塑料瓶、輸液管、染色的水制成一個(gè)溫度計(jì)原理演示器。
具體做法:塑料瓶中裝滿水,水中滴兩滴紅墨水,便于觀察液面上升的高度,截取長約20厘米的輸液管,保留原有的插頭,其中用注射器注入一定量的水在輸液管中,再把帶插頭的輸液管插入塑料瓶的橡皮塞中,稍稍擠出點(diǎn)液體,使輸液管中的液體保留一半,然后,把塑料瓶放在不同溫度的水中,觀察輸液管液面升降情況,由于這套器材密閉性較好,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯。
新實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):實(shí)驗(yàn)密閉性好,安全性高,易攜帶、易操作等。
二、演示液體壓強(qiáng)計(jì)
液體壓強(qiáng)計(jì)是利用金屬盒內(nèi)外壓強(qiáng)的變化引起U型管內(nèi)液體高度變化,從而顯示液體壓強(qiáng)的大小。人教版教材中展示的液體壓強(qiáng)計(jì)是由蒙有橡皮膜的金屬盒、細(xì)橡皮管、U型玻璃管、刻度尺、水銀等組成。這個(gè)裝置測量比較靈敏、結(jié)果比較準(zhǔn)確。一般中學(xué)都沒有這種測量儀器。
原實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn):實(shí)驗(yàn)組裝、操作起來比較復(fù)雜,水銀易揮發(fā),發(fā)生重金屬中毒,安全性不高。
我們可以利用醫(yī)用輸液袋和輸液管自制簡易液體壓強(qiáng)計(jì)。
具體做法:把輸液袋當(dāng)作蒙有橡皮膜的金屬盒,輸液管作為橡皮管和U型管,用支架將輸液管固定成U型管,輸液袋、橡皮管和U型管中裝有空氣,U型管中裝有著色的水,通過調(diào)節(jié)輸液管使U型管中的液面高度相等。這樣一個(gè)簡易的液體壓強(qiáng)計(jì)就制成了。
新實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)簡單,密閉性好,安全性高,易攜帶、易操作等。
三、驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在
人教版大氣壓強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)是這樣的:一個(gè)鐵皮桶中的空氣不斷被抽氣筒抽去,最后鐵桶被大氣壓癟了。
原實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn):事實(shí)上這個(gè)實(shí)驗(yàn)很難做成功,一是鐵桶和抽氣筒的連接不易操作,二是鐵桶和抽氣筒連接處的密閉性不好,三是一般鐵桶的耐壓性較強(qiáng),不易變癟。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以這樣做:我們可以利用醫(yī)院廢棄的輸液塑料瓶,大號(hào)注射器,制作一個(gè)大氣壓存在的演示器。
具體做法:用輸液瓶作鐵桶,大號(hào)注射器當(dāng)作抽氣桶,用注射器不斷從輸液瓶中抽氣,輸液瓶會(huì)逐漸變癟。
新實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):實(shí)驗(yàn)器材組裝簡單,操作方便,現(xiàn)象直觀明了。
四、演示帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)
我們從帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)得到啟發(fā),利用一根輸液管、一個(gè)輸液袋、一個(gè)漏斗和一杯水來演示該實(shí)驗(yàn)。具體做法:玻璃漏斗與輸液管相連,輸液管與輸液袋相連,不斷向漏斗中加水,很快看到輸液袋被撐大,直至漲破,學(xué)生可以感受液體壓強(qiáng)的真實(shí)存在,同時(shí)液體壓強(qiáng)隨著液體深度的增加而增大。
中學(xué)物理中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,由于各種因素的限制,實(shí)驗(yàn)器材的選擇有一定的難度。這就要求在平時(shí)的教學(xué)和生活中,多注意積累經(jīng)驗(yàn)和收集一些簡易器材,制作一些操作方便實(shí)用的小實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)與學(xué)生不再遙遠(yuǎn)。
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