利用医用注射器改进的三个物理实验

1油膜法测分子大小实验的改进
　　
　　(1)改进的理由
　　
　　现行教材介绍，测定一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积时，用胶头滴管或注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中。实践发现，胶头滴管或注射器均感使用不便，因胶头滴管滴出的液滴较大，在浅水盘里水面上形成油酸薄膜的面积太大，难以测定其面积；而使用注射器，当施加在活塞上的压力控制不当时，从针头出来的油酸酒精溶液就会时而成滴，时而喷射，实验往往半途而废。本是一堂学生实验课，呈现的却是学生一趟趟换水上洗手间的闹剧。
　　
　　(2)仪器的改进与制作
　　
　　鉴于上述窘境，笔者从一次性使用输液器上，拆取注射细软管部分，将剩余塑料软管上的控制阀安装于细软管处，以便于直接调节控制阀来控制细软管中油酸溶液的流速，以保证在较大力推动注射器时，也能使注射针头处以液滴形式滴出，这样就制成了一件非常完美实用的注射滴定器。如图1所示。
　　

　　(3)改进后的优点
　　
　　该实验取材制作简单，操作稳定性加强。经改进后，实验的成功率大大提高。
　　
　　2做功改变物体内能实验的改进
　　
　　(1)改进的理由
　　
　　改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。现实生活中有许多实例可以证实，热传递可以改变物体的内能。新课程选修3-3第10章第1节功和内能演示实验：在有机玻璃筒底放置少量硝化棉，迅速压下筒中的活塞，观察筒底物品的变化。此实验通过活塞对筒内气体做功，温度上升，点燃硝化棉来说明做功改变物体的内能。观察到的现象是硝化棉燃烧发光，但持续时间很短，即使在光线较暗的教室也不易观察，更不用说明亮的环境下的实验效果。这正是实验不易成功的关键所在，可视性不高。笔者为了提高可视化程度，做了如下改进。
　　
　　(2)仪器的改进与制作
　　
　　选取一支25mL或50mL的注射器，取出注射栓，将热敏温度计的探头塞入注射筒内，使其横卧。将已溶解好的石蜡通过其他注射器注射入筒内，要求液面略高于热敏温度计探头的直径。等石蜡冷却凝固后，用针尖划去覆盖于热敏温度计探头上的石蜡，如图2所示。这样处理的目的：一是在用力推压活塞时，不至于损坏探头；二是有一定的空间让探头能检测到筒内温度的变化，从而对外输出信号。最后将从套针头管口穿出的探头导线与热敏温度计上的输入导线相连，整个装置制作完成，如图3所示。
　　

　　通过手掌用力推压注射器的活塞，当压缩至最大限度时，可观察到热敏温度计的示数的变化情况，可使系统的温度升高0.7℃左右。由此说明，外界对气体做功可使气体内能增加；反之松开手掌，气体将活塞向上推动一段距离，又可见热敏温度计的示数逐渐下降，当示数稳定后又达到原来的室温，由此说明，系统对外做功，其内能减少。
　　
　　(3)改进后的优点
　　
　　该实验现象明显，通过热敏温度计的示数变化来观察被压缩气体的温度变化，不仅直观性好，而且大大提高了可见度，加深了学生的印象及对知识点的理解，有助于培养学生的观察能力，提高了学生学习的兴趣。
　　
　　3验电器(静电计)实验的改进
　　
　　(1)改进的理由
　　
　　静电实验，是激发学生学习物理兴趣的一个好实验。但该实验在演示时，往往容易失败，特别是在夏季的教室，即便是实验前将毛皮、丝绸、橡胶棒、玻璃棒都保证干燥、干净，却也不易成功。究其原因很多，但主要原因是空气潮湿，电荷在通过验电器上的金属杆时已跑掉，使电荷到不了箔片或到达的量很少，导致实验不能成功或现象不明显。由此可见，如果能保证电荷大量地通过验电器的金属杆而到达箔片，即可保证实验的成功。其关键在于对金属杆的良好绝缘，经笔者多次试验，现改进如下。

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