医学注射器在科学实验中的应用Word下载.docx
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在科学实验中可作“量筒”、“滴管”、“集气瓶”、“分液漏斗”“试管”等，能模拟“气筒”、“汽油机”、“潜水艇”、“液压千斤顶”等，代替“真空罩”、“抽气机”、“气压计”等，不胜例举。
下面笔者择取其中几个实验作简要概述。
一、测量二氧化碳溶于水的体积比。
图1
此实验在华师大版科学教材七（下）第二章第4节《二氧化碳》一节中有说明，但不够详实。
笔者对实验进行了如下改进：
在一只注射器中抽取20mL的水，在另一只注射器中抽取30mL二氧化碳。
然后用一只单孔橡皮塞紧密连接（如图1所示）。
将水全部注入到二氧化碳的注射器内，用手握紧三者用力振荡10s左右，读出活塞所对应的刻度，即可得到溶解的二氧化碳的体积。
实验改进后的优点有：
操作简便，可充分振荡混合，实验结果准确，节约时间。
二、汽油机模型实验演示仪。
此实验是对华师大版科学教材九（上）第五章第3节《热机》中原有实验的改进。
实验用途是演示汽油机模型的一个主要工作过程——做功冲程。
原有的实验有以下缺点：
大多实验室中缺少起电机；
软木塞类比于活塞差强人意；
汽油不太方便获取。
图2
基于以上考虑，笔者设计了一套汽油机模型实验演示仪（如图2所示）。
制作材料：
电子打火机一只，50mL注射器（带活塞的针筒）一只，小针（缝衣针）一枚，铁架台一只。
制作方法：
1．拆开电子打火机，取出电子打火器，剩余部分让其能在按下按钮时排出打火机燃料气体即可。
2．取下注射器的针头，在针头附近的注射器壁上插入一根缝衣针。
3．将打火器的引线通过注射器上连接针头的小孔，调节引线顶端与缝衣针的距离，再用棉花（小纸片也可）将引线固定。
4．一只手按住缝衣针，另一只手按下打火器，观察此时是否有火花打在缝衣针上。
若有火花打出，则装置制作完成。
如果没有，则可通过更换较新的打火器或再调整引线与缝衣针的位置达到目的。
使用方法：
1．将本教具放置在水平桌面上，不得在装置的上方有日光灯或电风扇的位置进行实验，以免弹出的活塞损坏公物。
实验时确保装置稳固，针筒竖直放置。
2．缓慢拔出注射器的活塞，往针筒管口处注入适量的打火机燃气。
打火机燃气的密度大于空气的密度，故能顺利地进入针筒。
如果打火机出气的快慢相当于点火时中等火焰大小时，则注气时间为5秒左右即可。
由于丁烷的爆炸极限为1.9%-8.4%，注入气体不可太少，也不宜过多。
注入燃气后，插入活塞。
3．左手接触缝衣针，以便火花能顺利打出，右手按打火器。
如果气体的量合适且其他操作无误，则实验能够成功。
伴随着一声爆鸣声，活塞被高高弹起。
若两次打火失败，可向下推活塞再拉回，以适当减小燃气的含量，再进行实验。
所以，在前面注气时可注入略多一些的燃气，以保证实验的成功。
特点：
装置简易，可操作性强，成功率高，效果优良。
实验装置取材方便，避免了因实验器材不足而无法开展这个实验的弊端。
实验操作简易，安全可靠，并且利用活塞的可调节性大大增加了实验的成功率。
在课堂里进行演示教学能很好地吸引学生的注意力，激发学习的兴趣，帮助学生理解学习上的难点。
三、探究真空中能否传声。
此实验的传统做法是在玻璃罩内抽取空气，然后听闹铃的声音变化。
华师大版科学教材八（下）第一章第2节《声音的产生和传播》中，是用抽气筒抽取广口瓶内的空气，听音乐芯片发出的声音的变化。
可是实验效果相当差，并没有我们所期望的“听不到声音”或“几乎听不到声音”。
在此基础上老师再进行假想实验，引导学生理解假设抽成真空会听不到声音，就显得很乏力了。
而如果用注射器来提供“真空”，实验效果又会如何呢？
且看操作过程。
图3
在一张废弃的音乐贺卡的卡片上拆下电子小喇叭，用细铜丝（漆包线）连接后，将铜丝从拔掉活塞的注射器的尾端向前穿出注射器口，再穿过一个单孔橡皮塞。
将注射器内的活塞都推至底部，然后再将两个注射器用橡皮塞连接（如图3所示）。
先让学生听没有抽拉活塞时，小喇叭的声音大小。
再将一侧活塞拉开，声音会逐渐减小。
为使效果更好，可再拉开另一只活塞至最大位置处。
笔者试验过后，效果很理想，可以达到“几乎听不到声音”的效果。
该装置组装很方便，可多次循环使用。
如果能获得教材上所出示的“音乐芯片”，实验装置则就更简便了。
遗憾的是，笔者未能获得音乐芯片，有条件者可以试一试。
四、测量空气中氧气的含量。
图4
原实验在华师大版科学教材七（下）第二章第2节《空气的成分》中有说明，是比较传统的做法。
它具有容器大、可视性强等优点，是老师教学上作为演示实验的首选。
但它的缺点又是非常明显的，诸如：
引燃时污染物会外泄；
盖上橡皮塞的过程中，空气发生反应或流动对实验结果有影响；
液面上升后，容器内外气压不一致，会造成偏差；
容器内氧气未充分耗完，仍有少量氧气残存时燃烧就停止了；
划刻度线，点燃红磷，塞紧橡皮塞等操作比较麻烦；
等等。
因此老师在教学这一知识点时，常常会对实验加以改进。
笔者作了这样的尝试：
在大试管中装入足量的红磷，用铁架台固定，用橡皮塞塞紧（需要足够紧）试管口，橡皮塞带玻璃导管。
取一根同样规格的试管装满水后，将水全部倒入烧杯中，然后注射器将倒出的水全部抽到注射器中（若考虑红磷体积德影响，可略微少抽一点），并排出注射器内的空气，再用橡皮导管连接，橡皮导管上夹有止水夹（如图4所示）。
先读出注射器的刻度示数，读数代表试管的容积，即试管内气体的总体积。
点燃酒精灯，持续加热，直至红磷和氧气充分反应，再停止加热，冷却至室温，打开止水夹，待注射器内的水流入试管稳定后，读出注射器内剩余水的容积。
改进后的实验优点有：
污染物质不外泄；
氧气充分被反应，内外气压保持平衡，使测量结果较准确，且做到了定量的测量。
本实验也可以用注射器抽取一段空气柱代替上述的水进行实验。
但综合对比来看，还是抽取与试管等容积的水做实验更有实际意义，能让学生在感性上有量的对比的认识。
五、注射器在教材中的使用和常见的其它用法。
注射器作为教具是很受青睐的。
华师大科学教材上直接使用注射器的实验也有很多处。
如：
华师大版科学教材八（上）第四章第４节《物体浮沉条件及其应用》中的活动“探究潜艇沉浮的道理”；
华师大版科学教材八（上）第六章第４节《植物体内有机物的制造和分解、利用》中的活动“沉入水底的叶圆片为什么会浮上水面”；
华师大版科学教材八（上）第三章第3节《大气压强》中的活动“气体压强对液体沸点的影响”和“气体压强和体积的关系”等。
在一些资料中，包括学生经常做的一些练习中，也经常会出现使用“注射器”的题目。
老师在教学时可以灵活加以选用。
下面笔者选择其中具有代表性的，以简图的方式作些说明。
如下图。
图5：
演示气体分子间的引力和斥力。
图6：
测大气压强。
图7：
作“气筒”，向装置不断提供气体。
图8：
检测装置气密性。
图9：
注射器充当“分液漏斗”。
图10：
演示“千斤顶”、“液压机”的设计原理——帕斯卡定律。
图6
图5
图7
图10
图8
图9
注射器物美价廉，作为科学实验的器材，还有很多用途待我们去发现。
只要我们细心钻研教学、合理整合教材，生活中很多物品可以供我们使用。
用简易的自制教具进行有效的课堂教学，教师可以体会到教学至真至纯的乐趣，学生可以感受到科学至高至美的魅力。
这不正是“轻负高质”的美好教学场景吗？
自制教具，掀起你的盖头来。
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作者：
徐荣军
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更新时间：
2012-10-29
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