具有“液片”连通器的设计

王海霞

一、设计目的

连通器的原理是连通器中只装一种液体，当液体静止时连通器的各部分中的液面总是相平的，在平时的教学中，一般都是利用“假想液片法”，引导学生按以下思路分析：液体静止——液片处于二力平衡——液片两侧面受到的压力相等——液片两侧受到的压强相等——两管液面高度相等，虽然这种方法有利于培养学生思维能力和运用知识分析问题的能力，但是比较抽象，相当一部分学生在理解“液片”时都有一定的难度，为了克服这一困扰教学效果的难题，我们设计了如图1所示的实验装置，在教学实践中取得了理想的效果，此装置将虚无假设的“液片”变为真实可见的模拟液片，使抽象知识直观化，能降低教材上的知识难度；并且教具的设计贴近生活，使用学生身边的生活用品以及废旧材料(注射器及应购买新的)，能激发学生学习兴趣、启发学生的创新意识、培养和训练学生的动脑动手能力，符合新课改的要求。

二、设计器材

60ml塑料注射器两个、胶卷桶1个、70mm长的乳胶管2段、中性笔笔芯杆、塑料薄片、无色聚酯薄膜片、细线、透明胶带等若干。

三、组装说明

1.制作模拟圆液片：用红色塑料薄片剪一个直径略小于胶卷桶内径的圆片。

2.制作具有液片盒的连通管：

(1)给胶卷桶底部和盖子中间各钻一个孔，将一端管口塞着中性笔芯杆的两端乳胶管，分别插接在胶卷桶底部和盖子中间。

(2)在模拟圆液片边缘用针扎两个相距约10mm的小孔，孔内各穿一截细线：剪宽约10mm的一条无色聚酯薄膜片，将其卷成直径略小于胶卷桶内径，用透明胶带粘结固定；再将模拟圆液片边缘的两截细线用透明胶带粘在聚酯薄膜桶一端，使模拟圆液片与聚酯薄膜筒的圆心基本重合。

(3)将聚酯薄膜筒轻轻套入胶卷桶内，让挂在筒边一侧的红色模拟圆液片处于胶卷桶中部，使其平面与胶卷桶底、盖面平行后合上胶卷桶盖子，即制成具有液片盒的连通管。

3.组装连通器：将两乳胶管分别与两个60ml的塑料注射器相连，即制成了具有“液片”的连通器。

四、演示说明

从一个的注射器中向装置注入红色的水，当两个注射器中的水面相平时，装置中的水不流动，胶卷桶中的圆液片竖直静止，提起右边的注射器，使右边注射器中的水面高于左边注射器中的水面时，连通器中的水从右向左流动，这时可观察到胶卷桶中的圆液片向左摆动，直到两注射器中的水面相平时，连通器中的水不再流动，胶卷桶中的圆液片又处于竖直静止；当降低右边的注射器时，即左右注射器中的水面再次出现高度差时，观察到的现象则相反。

五、现象说明

(1)连通器中装有同种液体，不流动时，各分容器中的液面相平。

(2)两容器连通的部分有一“液片”，当容器内的液体静止时，这个“液片”也是静止的。

(3)“液片”两个侧面受到的压力相等，压强也相等。

(4)将假想的液片变为真实可见的，增加了直观性，降低了难度。

(责任编辑：黄春香)