廢舊注射器在物理教學的作用論文
摘要：利用廢舊物品自制教具，是教師應具備的一項重要技能。利用廢舊注射器自制教具并用于物理教學之中，可在證明大氣壓強的存在、推理真空不能傳聲、演示帕斯卡定律等方面發揮重要作用。推而廣之，還可用其制作抽水機模型、模擬活塞的往復運動等，借以講解熱機、探究氣體壓強與體積的關系等。
關鍵詞：自制教具；廢舊注射器；物理教學
近年來，各學校實驗器材的配備非常到位，但在開發一些創新實驗和家庭小實驗中，自制教具仍然具有不可替代的作用［1］。一般而言，自制教具是指師生根據教學大綱的要求，結合教材內容，就地取材，因陋就簡，自己動手制作的教學用具。實際上，教師利用日常生活中的廢舊物品制作教具的好處是，一方面可以提高自身的能力，另一方面也可為學生樹立動手示范的榜樣。在大多數情況下，廢舊注射器是很容易找到的物品，故筆者將其引入物理課堂，自制了許多教具，取得了較好的效果。
1證明大氣壓強的存在
在現實生活中大氣壓強普遍存在，可要想讓學生直觀地感受它的存在，卻并不容易。筆者常用吸盤證明其存在，但吸盤缺少動感，難以吸引學生的注意力。另外，筆者也用過“鐵桶向外抽氣”的方法，但抽氣卻很不好操作。同時，這兩個實驗容易讓學生產生錯覺：是“吸”的功勞而不是“壓”的存在。為此，筆者用廢舊注射器來做這個實驗。方法為：把注射器的活塞推到底部，再用手指把活塞的口密封；拉開活塞，把注射器的口連同堵口的手指一塊兒浸入水中；松開堵口的手指，此時注射器內瞬間會被水充滿。以上現象說明：注射器剛才是真空的。接著，推動活塞把水排出，再重復上述“用手指密封口、拉開活塞”的操作；把拉力突然撤銷，即當拉活塞的力突然消失的瞬間，活塞會“啪”的一聲被推了回去。有學生問：“是什么力把活塞給推回去了呢？”筆者的回答是：“活塞前面沒有空氣，而活塞后面有空氣存在，可見是空氣產生的壓力把活塞給推回去了。進而言之，空氣的確存在壓強，這個壓強就叫大氣壓強，簡稱大氣壓。”
2證明真空不能傳聲
在做“真空不能傳聲”實驗時，教師的常用做法是把聲源扣進鐘罩里抽氣。這里有必要強調的是，該實驗裝置密閉性的高低是實驗成功的關鍵所在。可在實際操作中，操作者往往抽了很長時間卻未見明顯的效果，且該實驗裝置也比較笨重。筆者的改進方法是：選用一支容量較大的廢舊注射器，把注射器的活塞拉開并拔出；把一張廢音樂賀卡上的小音樂播放器（以能放入注射器為宜）取下，并設置為播放狀態，放入注射器中；再把活塞插入注射器，推至不能再推為止；用手指把注射器的口密封，然后慢慢拉開活塞，同時留意聽音樂賀卡響度的變化；隨著注射器內部空氣變得越來越稀薄，則聽到的聲音會越來越小。這一現象說明：隨著空氣變得越來越稀薄，聲音傳播的效果必然越來越弱，進而推理出———聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲。
3演示帕斯卡定律
帕斯卡定律是：“加在密閉液體上的壓強，能夠被液體大小不變地向各個方向傳遞。”帕斯卡定律在現實生活中應用甚廣，如在鏟車、鉤機、混凝土泵車、起重機、采煤機等設備中，以及汽車、摩托車的剎車系統中都利用了液壓機（液壓機俗稱“千斤頂”），而液壓機的工作原理就是帕斯卡定律。為更好地給學生介紹液壓機原理，筆者總是用廢舊注射器加以說明。教學過程為：找兩支粗細不同的廢舊注射器，把它們的活塞拉開一段兒，再用一段輸液管把它們的口連接起來，并在兩注射器和輸液管密封的空間內裝滿水，即做好了一個“千斤頂”模型。讓兩支注射器的活塞柄朝上，豎直固定在支架上，再在較細活塞上方放置一個較小的重物，則在較粗活塞上就可以舉起一個很大的重物（也可直接用手推活塞來感覺一下兩力的大小）。此外，還可以在注射器的下半部分朝各個方向開幾個小孔，做成帕斯卡球并進行相關實驗，也同樣會達到前述效果。
4制作潛水艇模型
每當講到“物體浮沉條件”一節時，教師往往迫切需要一個潛水艇模型來演示一下浮沉現象。此時，廢舊注射器就能發揮作用了。方法為：取一支廢舊注射器，在其滴泡處截下一小段，給滴泡的一端帶上約1cm長的輸液管，而另一端帶上約50cm長的輸液管；往1cm長的管上纏繞適量的金屬絲（金屬絲的質量以液泡尚未裝滿水就可下沉、尚未排盡空水就可上浮為宜），再把長管端和一支注射器的口相連接，這樣就做好了一個潛水艇模型。繞金屬絲的滴泡就是潛水艇，把它浸在水中，通過推拉注射器活塞來使“潛水艇”排水和吸水，從而實現上浮和下沉。
5其他用途
廢舊注射器的其他用途有：可做成抽水機的模型，以模擬活塞的往復運動來講解熱機；可以用來探究氣體壓強與體積的關系；可測量大氣壓的值；在家庭小實驗中，還可用來當做量筒、滴管、抽吸氣筒等。以上是廢舊注射器在物理課堂上的具體應用。當然，廢舊注射器在課堂上的應用途徑還有很多。筆者相信，只要教師多動腦多動手，就一定能挖掘出更多的使用方法，從而讓物理課堂變得生動精彩。
參考文獻
［1］龐艷陽.再談自制教具的意義和作用［J］.實驗教學與儀器，2009（11）：49～50.
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