利用塑料管自制教具两则

吴美兰　胡世月

(1. 江苏省苏州市吴中区横泾中学，江苏　苏州　215103；

2. 江苏省苏州市吴中区长桥中学，江苏　苏州　215128)

利用塑料管自制教具两则

吴美兰1胡世月2

(1. 江苏省苏州市吴中区横泾中学，江苏苏州215103；

2. 江苏省苏州市吴中区长桥中学，江苏苏州215128)

摘要：利用身边常见的塑料管，开展自制教具，既能针对性地解决教学中的难题，又能拉近物理与生活的距离，还能变废为宝、节约资金，培养学生的创新能力.

关键词：塑料管；自制教具；物理教学

物理课程标准倡导师生利用身边的生活物品、器具、材料等自制教具，进行实验.师生自制的教具，虽外形简陋，但针对性强，能有效解决教学中遇到的难题，其教学效果甚至比购买的器材还要好.此外，利用身边生活物品开展自制教具，还能拉近物理与生活的距离，并培养学生“变废为宝、节约资源、爱护环境”的意识，同时为学校节约资金，可谓一举多得.在教学实践中，笔者利用身边随手可得的塑料管，开展自制教具，取得了较好的教学效果，下面结合具体案例与同行交流、分享.

1利用塑料管自制激光笔套管

在开展光的反射、折射实验时，如何清晰地显示光路，是个难点.教材介绍了用激光笔在白纸板上“贴射”的方法，来显示光路.笔者在实践中发现：(1)“贴射法”对光屏的平整度要求较高，而硬纸板容易变形，其表面细小的凸出部分，也容易挡住入射光线，造成光线时断时续，不能很好地在光屏上显示出来.(2)用“贴射法”来显示光路，看似简单，但对学生而言，实际操作难度大.为了解决以上问题，笔者利用塑料管自制了一种套在激光笔上的套管，加了套管后，无需贴射也能清晰地显示光路.

1.1　制作材料

铝塑管或PVC塑料管(管的直径约为2cm，略大于激光笔直径即可)，细玻璃棒(粗细均匀，透明度好，无气泡)，透明胶带，锉刀，电钻，钢锯等.

1.2　制作方法

(1) 用钢锯把塑料管截成约5cm一段，再用电钻在塑料管上钻2个对称的小孔.

(2) 把细玻璃棒截成约2cm一段，具体操作方法：先用锉刀在细玻璃棒上划出一道痕迹，戴好防护手套，把玻璃棒紧压在桌子边缘，顺着划痕位置，用力向下一掰，玻璃棒便从划痕位置整齐地断开.

(3) 把截好的玻璃棒插入到塑料管上的2个小孔中，外部再缠上几圈透明胶带纸，以防止玻璃划到学生的手.就这样，一个简易的激光笔套管就做好了(如图1).

图1

1.3　使用方法

(1) 把自制套管套在激光笔上，让激光笔头正对着塑料管内的圆柱形玻璃棒.打开激光笔，微调其在套管内的位置，把激光光束扩展成一平面光，这样一来，无需“贴射”，也能在光屏上清晰、稳定地显示光路.

(2) 用加有套管的激光笔做光的反射实验，实验现象如图2所示，光路清晰、稳定，效果明显，学生操作起来也简单、快捷，节省了教学时间，提高了教学效率.

图2

(3) 用加有套管的激光笔做光的折射实验，实验效果见图3、图4，入射和折射光线清晰、稳定地在白纸上显示出来，学生可直接在桌面上的白纸上画出对应的折射光路图.

1.4　教具特点

(1) 该自制教具取材容易，制作简单，操作方便，它虽外形简陋，但使用效果并不比购买的教具差，值得推广.

(2) 带领学生利用身边常见的废旧塑料管自制教具，既培养了学生“变废为宝、节约资源、爱护环境”的科学素养，又为学校节约了资金(30个激光笔套管只花了不到5元钱)，还增加了学生的动手机会，培养了他们的动手能力、创新能力，可谓一举数得.此外，学生在用自己制作的教具开展实验时，倍感亲切，更感兴趣，操作更认真，观察更仔细，其教学效果是现成教具所达不到的.

2利用塑料管自制液体压强演示器

对于“液体对容器底部和侧壁都有压强”这个知识点，国内的物理教材大多数都采用了如图5、图6所示的实验方案：往长约20cm的玻璃管中加水，观察玻璃管底部或侧壁的橡皮膜的形状变化，该演示实验看上去简单易行，然而实际情况却非如此.笔者在实践中发现，由于玻璃管的长度不够，液体对容器底部或侧壁的压强不是特别大，橡皮膜凸出的不明显，致使实验效果不佳.笔者换用了更薄的橡皮膜，实验效果仍然不佳.要想确保实验效果，只能换用更长的玻璃管或透明塑料管.然而，符合实验要求的长管却无处可买，笔者尝试着在一些废旧的生活物品中寻找，也没找到，即使找到了，也很难在玻璃管的侧壁开口，并留出凸出的部分，况且玻璃管或塑料管的外壁较光滑，橡皮膜很难固定牢，容易滑落.为了解决以上问题，笔者开发出一种简单易行，效果明显的液体压强演示器.

2.1　制作材料

PVC塑料管(长约1.2m，直径32mm，五金店有售)，配套三通管4个，弯管1个，直管接头1个，PVC胶水，橡皮膜5块(取自气球，厚度相当)锉刀，钢锯等.

2.2　制作方法

(1) 用钢锯把PVC塑料管截成几段合适的长度，在截开的位置，依次加上4个三通管(如图7)，每个管口的连接处都要用PVC胶水粘牢，以防渗水.

图7

(2) 把三通管和弯管，通过一小段直管连接起来(如图8)，弯管的上端开口，还要外接一小段直管.其它三通管口也都外接一小段直管(如图9)，每个直管的管口，都要用锉刀打磨平整，以防突出的小刺扎破包裹在上面的橡皮膜.

(3) 用钢锯把直管接头截成约5mm一段，做成5个配套的卡环，这些卡环，能从外部卡紧橡皮膜(见图8)，卡环也要用锉刀打磨一下，以防扎破橡皮膜.

(4) 在留好的直管管口上，先粘上一圈双面胶，然后把5块厚度基本相同的橡皮膜，分别包裹在上面，再把配套的卡环，套在直管上(见图8、图9)，就这样，一个简易的液体压强演示器就做好了.

2.3　使用方法

(1) 往塑料管中加水，引导学生观察橡皮膜的形状变化，并分析产生这种现象的原因.实验效果如图7所示：橡皮膜A向左凸出，说明液体内部有向左的压强；橡皮膜B和D向右凸出，说明液体内部有向右的压强；橡皮膜C向上凸出，说明液体内部有向上的压强；橡皮膜E向下凸出，说明液体内部有向下的压强.进而说明，在液体内部向各个方向都有压强.

(2) 对比橡皮膜B和D的凸出程度大小，可定性说明液体内部压强大小，随深度的增加而增大.观察并对比其它橡皮膜的凸出程度大小，也能说明这条规律.

(3) 往塑料管中增加水量，可以看出每个橡皮膜的凸出程度都在增大，但依然是液体最深的地方，橡皮膜凸出的程度最大，进而，再次说明液体内部压强大小和液体深度的定性关系.

2.4　教具特点

(1) 该自制教具取材容易，制作简单，操作方便，效果明显.用它做液体压强实验，只需一次操作，就能说明多个相关问题，可节约教学时间，提高课堂效率.

(2) 该自制教具设计新颖，特别是卡环的设计，比较独特.因为塑料管的外表比较光滑，且没有槽，如果用绳子把橡皮膜捆绑在上面，很容易脱落，也很容易渗水.如果用万能胶把橡皮膜粘在管口，万能胶会和连接处的橡皮膜发生化学反应，致使橡皮膜变硬，变脆，影响其弹性和韧性，且使用万能胶只能一次性地把橡皮膜粘死了，这不利于更换老化和破损的橡皮膜.笔者设计的卡环，彻底解决了以上问题，它不仅能把橡皮膜牢牢地固定在管口上，做到既不脱落，也不渗水.当需要更换老化或破损的橡皮膜时，拿掉卡环即可，非常便利.

(3) 该自制教具成本低廉，其制作材料绝大多数都是从学校总务处找来的，利用这些废旧的塑料管制作教具，既变废为宝，又节约资金，一举两得.

3小结

30多年前，著名的物理教育家朱正元教授就留下了“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的至理名言.苏科版物理教材主编刘炳昇教授也曾说过：“应用自制教具做实验，这不是权宜之计.这是由它的特点决定的，因为用这种资源的实验，能使学生感到亲切，能吸引学生积极参与；能给学生更多动手动脑的机会，有利于渗透创造性教育”.因此，我们要重视自制教具的开发与应用，提倡利用身边随手可得的生活物品、废旧物品开展自制教具.这样做，既能针对性地解决好教学中遇到的难题，满足教学的需要，又能培养学生“变废为宝、节约资源”的科学素养，还能为学校节约资金.尤为重要的是，让学生参与一些教具的设计与制作，有利于培养他们的动手能力、创新能力.

总之，只要我们具有一双慧眼，多留心身边的生活物品、废旧物品，并注意收集和整理，就一定能利用好它们，开发出更多“有价值、有创意”的自制教具，让自制教具在初中物理实验教学中大放光彩.

参考文献：

[1] 刘炳昇.继承传统开发自制教具的创新教育功能(上)[J].教学仪器与实验，2013，(1).

[2] 王钰生.简析当前物理实验教学的偏向及矫正策略[J].教学仪器与实验，2011，(10).

·实验研究·