利用墨水瓶和导管改进几则初中物理实验

占晨达　陈夏　郑瑜　程洋

科学是一门以实验为基础的学科，实验可以帮助学生理解科学现象，领悟科学方法，发展科学思维。然而，由于实验器材的限制，很多实验无法都顺利开展。面对这种情况，教师应该利用身边的器材，创造实验条件，从而促进学生的发展。为此，笔者利用身边易得的器材制作出了简易墨水瓶——导管实验仪，解决了多个实验教学遇到的问题。

1 实验器材

墨水瓶、红墨水、内径不同的玻璃管（导管、毛细玻璃管、打破的温度计）、橡皮塞等。

2 制作方法

取一个墨水瓶，向墨水瓶中加满被红墨水染色过的酒精，塞入导管和玻璃管的橡皮塞，橡皮塞接口处用凡士林做密封处理，即完成了墨水瓶——导管演示仪的制作。具体实物如图1所示。

3 使用方法

3.1 用于微小形变的演示

浙教版科学7年级下册《力的存在》一节中存在着一个的难点，即力可以使物体发生形变。然而，学生会在理解这个问题上存在着误区：他们认为坚硬的物体在受力的情况下是不会发生形变的。因此，教师需要利用实验演示引导学生错误认知的转化，引导学生。本实验中，笔者选用装有细导管（破温度计的一段）的实验仪，用力挤压墨水瓶（用湿抹布包裹瓶身，避免温度对实验效果的影响），学生可以明显观察到液面柱的上升，从而感知到墨水瓶受到压力后的微小的形变。

3.2 用于温度计原理探究

浙教版科学7年级下册《科学测量》一节中指出温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。而书本中描述性的话语只能让学生具有浅层意义上的理解，真正的理解仍然需要依靠实验，为此笔者对教材的活动进行了改进，从而让学生感受到液体热胀冷缩的现象。将演示仪放入热水之中，可以明显感觉到液面上升，说明墨水瓶已经无法容纳下原有的液体了，液体的体积发生了膨胀。同时该实验引伸出了温度计的原有模型：墨水瓶就是温度计玻璃泡；玻璃管就是温度计的内径。

3.3 用于体温计的教学

体温计是从温度计的基础上发展而来的，更准确的说，体温计是一种用于特殊测量的温度计。笔者在教学中安排了将温度计转化为体温计的实验教学，但这个实验思维难度大，超越了大多数学生的认知水平。为了正确引导学生，笔者在教学活动中安排了两个对比实验：①玻璃瓶大小相同，但玻璃管粗细不同，细玻璃管上升的液面高；②玻璃瓶大小不同，玻璃管粗细相同，大的瓶子上升的液面高。学生通过对比上述实验，就会联想到通过减小内径横截面积和增大玻璃泡内容积的方法将温度计改为体温计，以此来发展学生思维，加深学生对体温计的认识。

4 仪器优点

（1）取材容易，可以从废旧材料中获得，突出了科学实验仪器改进的环保原则。

（2）材料利用率高，3个实验改进或创新中都用到了改进装置，体现了一材多用的原则。

（3）材料组装容易，表现出实验改进的简易性原则。