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用注射器改进的物理实验装置二则_初中物理论文

时间:2013-03-20  作者:程建敏,江苏

论文导读::用注射器改进的物理实验装置二则,初中物理论文
论文关键词:用注射器改进的物理实验装置二则
 

纸片都将不会落下来。这是广大物理教师非常熟悉的覆杯实验。该实验取材非常容易,操作较为简单,结果出乎意料,对学生有很强的吸引力,能极大的调动学习得兴趣。

(一)、问题的提出

近年,该实验越来越遭到教师的冷遇。苏科版教材用大气压挤压易拉罐的实验取代了覆杯实验作为导课实验,覆杯实验羞答答的出现于课后的习题中。而大气压挤压易拉罐的实验明显相对于覆杯实验器材准备量大、操作耗时长、干扰知识多、有一定的危险性等缺点。编者为何要弃优用劣?却又对其念念不忘?

(二)、实验的缺陷

越来越多的老师发现,在做覆杯实验时存在以下两个问题:1、在做完覆杯实验后提问“为什么水没有晒下,纸片没有落下?”时,有学生会回答“因为水将纸片和杯子粘住了、分子间有吸引力”,身为教师很难有力的否决学生的这种认识。有的教师在做覆杯实验时不小心将气泡混入杯中,学生认为实验失败时,却发现被子倒置后水和纸片都没有落下,再做,发现杯中空气再多一些实验也能成功,即使没有水,潮湿的杯口也能将纸片吸住不掉,这些现象似乎在佐证学生分子间有吸引力的认识。这样的情况使实验本身的效度荡然无存初中物理论文,加上大部分教师自己也很难对此给出一个令自己信服的解释,即使有的教师能给出科学的解释,却也无法向学生解释清楚,直接简单硬性说明“是由于大气压的存在将纸片托住了,从而使一张小纸片托住了满满的一杯水。”2、覆杯实验中,玻璃杯的杯口水平放置以及其他方向时,理论上由于空气和水一样都是流体向各个方向都有压强,水和纸片都不会落下,但实际操作时实验的成功率不高。

(三)、实验的改进

我尝试着实行以下改进,克服了以上不足之处,增强了演示效果,可见性强,操作方便,安全有保障,易取材,易制作。

改进制作的具体方法:取一支50ml注射器替代覆杯实验中的玻璃杯。

操作时只需拔出注射器中的活塞,用手指堵住注射器的小孔,向筒内注满水,盖上纸片,将其倒置水和纸片都未落下,而且注射器筒口水平放置以及其他方向时也不会落下;松开手指,水和纸片都落下。

改进后的实验取材容易,操作简单可靠,整个操作保持着覆杯实验操作的过程及其简便性。仅仅增加一个手指的“堵”和“松”的动作。通过上述两次实验对比,实验的指向性强论文提纲格式。可以轻松地在不经意间排除学生的“水的粘力”的猜想,让学生感受物理实验现象的奇妙,激发学生强烈的好奇心,可以自然地引导学生对气体压强的猜想,同时也为后面用注射器估测大气压的值的实验做好了强有力的铺垫。

二、演示气体对外做功实验的改进

(一)、问题的提出

笔者认为做“空气膨胀做功内能减小”实验时,依照苏科版教材进行实验设计方案(如图2所示)进行演示实验,但要实现理想的实验效果,让全班同学都看到透明的塑料盒中出现白雾,盒盖飞出的现象,不仅操作比较麻烦、时间长,而且易出危险,这样便给课堂教学带来不利影响初中物理论文,使整节课的教学效果大打折扣。因此优

用注射器改进的物理实验装置二则化实验方案,改进实验的某些环节,在短时间内迅速、

高效、完美地完成本实验是我们努力的目标。

(二)、实验的缺陷

若将电子式火花发生器插入塑料盒中,会发现电子

式火花发生器很容易从塑料盒中脱落,这就需要把电子

式火花发生器与塑料盒的底部要固定在一起,否则实验时盒盖和塑料盒都会飞出去,易出危险。此过程不仅操作比较麻烦、时间长,而且由于塑料盒没有密封酒精液化效果不明显,电子式火花发生器不能一次打火成功,使实验时间延长。

(三)、实验的改进

我尝试着实行以下改进,克服了以上不足之处,增强了演示效果,可见性强,操作方便,安全有保障,易取材,易制作。

改进制作的具体方法:取一根直径为16mm的小试管,配一合适的橡皮塞,一次性塑料输液器1副,50ml注射器一支。将输液器最前面带针头的一节拔下插入并窜过橡皮塞,然后往回拔一点使针头不露出来(如图3所示),将橡皮塞盖紧小试管,输液器的另一端(接针头细管的一端)对接注射器,整个实验装置如图4所示。

操作时只需拔下橡皮塞,将注射器的活塞向后拉使筒内充满空气,再向试管中放少许酒精,然后用橡皮塞盖紧试管。实验时教师只需一只手抓住试管的底部,另一只手抓住注射器的活塞,像医生打针一样将空气压入试管,在此过程中就会看到橡皮塞飞出去(由于橡皮塞与接针头细管以及注射器相连在一起,避免了塞子弹出伤人);而且玻璃透光性好,学生可以清楚地观察到试管内和管口冒出白雾,实验现象不仅清楚,而且持续时间长,给学生留下非常深刻的印象。据此现象,学生感知到了酒精蒸汽推动橡皮塞做功时,温度降低,从而自然而然得出“物体对外做功时,本身的内能减小”的结论。

改进后的实验,消除了师生在演示、观察时的恐惧心理,增强了安全感初中物理论文,而且器材获取方便;操作简单、方便、实用、效果好;实验过程所用时间短;增强了实验效果的可见性,实验效果明显增强。

(四)、改进实验的另一用途

用注射器改进的物理实验装置二则演示模拟潜水艇的浮与沉,将上述装置的橡皮塞上再插入一根注射器的针头并使其窜过橡皮塞,然后将针头得另一端向下弯折,管口能没在水面以下即可(如图5所示),为使管口能没在水面以下,可在管口绕几圈铁丝,作为配重,使它能没在水面以下,整个实验装置如图6所示。

操作时将实验装置中的试管放入大玻璃水槽中,使它水平浮于水面。用注射器从试管中抽气,试管里的水就增多,潜水艇自身重力增大,当重力>浮力时,潜水艇下沉;往试管里压气,试管里的水就减少,潜水艇自身重力减小,当重力<浮力时,潜水艇上浮。从而控制进入试管内的水量来实现试管在水中下沉、上浮或悬浮。

 

 

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