林育麗
測(cè)量不同形狀的橡皮泥的排水量,教材介紹的實(shí)驗(yàn)步驟是:取一個(gè)量杯,在量杯里倒入200 ml水,把橡皮泥做成實(shí)心團(tuán),放入量杯中,記錄它排開的水量。再把橡皮泥做成能浮在水面的各種形狀,記錄它們的排水量。
實(shí)際教學(xué)時(shí),學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中常常遇到以下問題:普通的橡皮泥容易遇水變軟、變稀,很難保證實(shí)驗(yàn)效果;實(shí)驗(yàn)用的量杯最小刻度是25 ml,相對(duì)排水量變化太大,不方便讀數(shù);同一塊橡皮泥反復(fù)使用,每次會(huì)帶走一些水,致使量杯里的水很難保持不變;量杯的口不夠大,不方便學(xué)生把橡皮泥放入和取出。
為此,筆者設(shè)計(jì)一套基于虹吸原理的免打孔自排量筒的組合裝置,來實(shí)現(xiàn)在大容器中快速、精準(zhǔn)地測(cè)量物體的排水量。
主要材料
不吸水的橡皮泥(60 g)、塑料長(zhǎng)方體觀察盒、注射器(60 ml)、中性筆芯桿、醫(yī)用輸液器上端的抽液進(jìn)氣用三通插頭等。
制作方法
1.將短輸液導(dǎo)管依據(jù)需要進(jìn)行連接,加長(zhǎng)中性筆芯桿,制成硬直通管。
2.將飲料吸管用火烤后,制成圖1所示的支架。
3.用醫(yī)用注射器制作排水口和止水閥。用中性筆芯制作連接器,用于連接注射器。
操作過程
1.先把導(dǎo)管用夾子固定在觀察盒的一側(cè),觀察盒內(nèi)注入水的情況,當(dāng)水位稍微超過導(dǎo)管底部時(shí),把超過導(dǎo)管的水吸入注射器內(nèi)。打開排水口,把注射器內(nèi)的水排出(如圖2所示)。
2.放入要測(cè)量的橡皮泥,待其穩(wěn)定后,把超過注射器水位的水吸入注射器內(nèi),讀取注射器讀數(shù)。
實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
改進(jìn)后的組合裝置在實(shí)際教學(xué)中提高了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的效率。
首先,大大縮短了不同形狀橡皮泥的排水量測(cè)量時(shí)間。改用長(zhǎng)方體觀察盒,有足夠的空間,學(xué)生不用在放橡皮泥時(shí)畏首畏尾,同時(shí)可以大膽地捏出各種形狀,如船形、碗形、盒子形、餃子形等。
其次,有了更加精密的注射器后,在緊張的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)能夠一次性、快速準(zhǔn)確地讀取橡皮泥的排水量。不僅能夠比較沉的形狀和浮的形狀,甚至還能比較出浮的形狀中哪種的排水量是最大的。
第三,用醫(yī)用輸液器上的多種零件制作具有泄水嘴的連通管,構(gòu)造設(shè)計(jì)新穎,廢料利用充分,增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性。
改進(jìn)后的組合裝置以學(xué)生認(rèn)知水平為起點(diǎn),順應(yīng)了學(xué)生原有的知識(shí)體系,使他們更容易理解并接受——橡皮泥所占的空間,也就是排開的這一部分水的體積。
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