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        新型“壓縮空氣有能量”演示裝置

        2024-11-04 00:00:00屈二妹

        生活中的能量常??床灰姡鼙晃覀兏兄S袥]有辦法讓能量變得有形,讓我們能觀察到它呢?

        根據(jù)教材提示,教師常利用注射器、紅墨水、橡皮帽等實驗器材,通過“向下推動活塞,注射器內(nèi)的空氣被壓縮,松開手后,壓縮空氣回彈”等實驗現(xiàn)象,得出“壓縮空氣有能量”的結(jié)論。但在教學(xué)實踐中,我發(fā)現(xiàn)該實驗操作不便、實驗現(xiàn)象不明顯、趣味性較低,也不適合學(xué)生進行分組實驗。為此,我嘗試制作一個操作簡單、現(xiàn)象明顯、趣味性強的新型演示裝置。

        一、演示裝置的改進與創(chuàng)新

        (一)靈感來源

        在婚禮上,人們常用禮花筒來營造熱鬧的氛圍。禮花筒的工作原理是先將空氣壓縮,然后瞬間釋放壓縮空氣產(chǎn)生強大的推力,將筒內(nèi)的彩色紙片沖向空中,形成類似禮花的效果。這個過程能很好地將能量可視化,吸引學(xué)生的注意力,但是,現(xiàn)有的禮花筒是一次性用品,不適合課堂教學(xué)。于是,我以禮花筒為靈感,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一個新型演示裝置。

        (二)制作步驟

        1.將小型注射器換成打氣筒,這樣能提高空氣壓縮的強度,讓實驗現(xiàn)象更明顯。

        2.準(zhǔn)備一個能承受一定壓力的高壓氣罐,與打氣筒連接。為了保證空氣只進不出,我將一個止回閥安裝在打氣筒與高壓氣罐的連接處。

        3.如何釋放壓縮空氣呢?我在高壓氣罐內(nèi)安裝一根兩端密封的小管作為排氣管。在排氣管的前端鉆一個小孔,小孔處連接一段有螺紋的水管,作為排氣口;在排氣管的末端鉆一個小孔,作為壓縮空氣的入口,小孔處覆蓋一塊橡膠墊,上有彈簧按壓,保證空氣不泄漏,下端連著一根細桿。

        4.為了達到瞬間觸發(fā)的效果,我模仿手槍的扳機制作了一個觸發(fā)裝置。當(dāng)手指扣動“扳機”時,細桿向上頂,橡膠墊脫離空氣入口,高壓氣罐內(nèi)的壓縮空氣便進入排氣管。

        5.去掉礦泉水瓶的瓶底,將瓶口套在排氣口,再用膠水粘合,加強密封性。在瓶內(nèi)放一個絲網(wǎng),防止彩色紙片掉進排氣管。

        (三)改進方案

        創(chuàng)新的過程是不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。在試用時,我發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶的口徑略粗,空氣沖出來時力量不夠強,實驗效果欠佳。于是,我在瓶內(nèi)加裝一段細管,這樣排氣口變小了,沖擊力變大了,彩色紙片被全部沖出,產(chǎn)生了很好的視覺效果。

        二、新型演示裝置的優(yōu)點

        1.該裝置操作簡單,實驗現(xiàn)象明顯,趣味性強,適合小學(xué)課堂使用,能極大地豐富學(xué)生的感官體驗,提高學(xué)生的探究熱情。

        2.打氣筒推壓的次數(shù)越多,空氣被壓縮得越厲害,產(chǎn)生的沖擊力越大,彩色紙片飛得越高,落在地面的范圍就越廣。通過多次對比實驗,學(xué)生更容易理解和掌握相關(guān)知識。

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