文甘肅省金塔縣中學(xué) 沈向安甘肅省金塔縣羊井子灣小學(xué) 王艷娟

一、問題的提出

物理、數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中常常需要用三角板在黑板上作圖，為畫出水平線或豎直線，當(dāng)前教師只能用三角板憑感覺或與黑板邊對(duì)照作圖，畫出的水平線不水平、豎直線不豎直。

為了能科學(xué)、快速地畫出水平線、豎直線或用三角板畫出特定的角度，筆者利用連通器原理、液體的重力特性和圓的幾何特性，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的多功能教學(xué)用三角板。

二、制作材料和工具

1.材料

廢舊光盤4張，直徑1cm、長(zhǎng)50cm的透明塑料管，墨水溶液，海綿膠（或雙面膠），教學(xué)用三角板。

2.工具

刀片、三秒膠水、302膠、注射器、磨刀石、記號(hào)筆、桌墊、重錘線、瓶蓋、直尺、量角器。

三、裝置設(shè)計(jì)圖

圖1 設(shè)計(jì)圖

圖2 實(shí)物圖

四、制作過程

1.環(huán)形水平儀

（1）在一張廢舊光盤上畫出一條直徑。

（2）將4張光盤同軸整齊疊放，使畫有直徑的光盤置于最上面，將三秒膠水滴入光盤之間的縫隙，使4張光盤粘合為一體。

（3）用刀片截取長(zhǎng)度略大于光盤周長(zhǎng)的透明塑料管，將該透明塑料管的兩端用磨刀石打磨平整。

（4）將少許三秒膠水滴在瓶蓋上，使打磨好的透明塑料管兩端蘸上三秒膠水。再將兩端對(duì)齊擠壓，使透明塑料管粘成封閉管，如圖3。

圖3 粘合透明塑料管

（5）用注射器吸取墨水溶液，將其注入密封的塑料管，檢查其密閉性，如果密閉性良好，繼續(xù)添加液體，直至液體體積為環(huán)形透明空腔容積的一半為止，使兩端液面與所畫直徑平齊，如圖4。

圖4 加注液體

（6）將密封透明塑料管套在粘合好的光盤上，在光盤與透明塑料管接觸處滴上三秒膠水，使光盤與透明密閉塑料管牢固連接。

（7）將透明密閉塑料管上的注射器針孔用302膠封閉。

2.描繪光盤上的刻度

（1）將制作好的環(huán)形水平儀的一面貼上海綿膠，準(zhǔn)備將其粘貼到教學(xué)用三角板平面上。

（2）將三角板平面緊貼豎直平面，用重錘線使三角板的一條直角邊處于豎直方向。固定三角板，調(diào)整環(huán)形水平儀，使其內(nèi)液面與光盤上所畫直徑平齊，并將其粘貼在三角板上。

（3）使粘貼有環(huán)形水平儀三角板的另一直角邊處于豎直方向，在液面所在位置做好標(biāo)記，用記號(hào)筆做過兩標(biāo)記的直線。

（4）將斜邊豎直放置，標(biāo)出另外兩點(diǎn)并用記號(hào)筆連線。

（5）用量角器在黑板上畫出一邊為水平的15度角。調(diào)整固定有上述水平儀的三角板，使三角板的一邊與所畫15度角的一邊重合，如此在光盤上標(biāo)出15度等分點(diǎn)。

圖5 光盤上部分刻度線的描繪過程

3.檢驗(yàn)準(zhǔn)確性

用所制多功能三角板在黑板上畫出豎直線、水平線、60度角、45度角、30度角、15度角、相互垂直的直線，并用直角三角板檢驗(yàn)。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)可知所制儀器畫圖較準(zhǔn)確，能滿足教學(xué)要求。

五、改進(jìn)

考慮到氣溫對(duì)墨水的影響，如氣溫太低易使墨水結(jié)冰，可將墨水換為具有低凝固點(diǎn)和低揮發(fā)性的有色液體，如汽車防凍液或黏度較小的二甲基硅油等。