注射器在科学实验中妙用.PDF

48 中小学实验与装备2014年第 2期 第 25卷 奇思 ·妙想 ·巧做 注射器在科学实验中的妙用 浙江省余姚市世南中学(315400) 楼秋林 塞，然后用弹簧测力计拉着细线向外作匀速直线运 1 测量液体的密度 实验 动，测出拉力F；用刻度尺测出注射器上有刻度部 一 般测液体密度需要4步：①在烧杯中装适量 分的长度L，用注射器上标定的体积 ，算出活塞 的液体，放在调节好的托盘天平上，称 出其质量 的面积S，即可求出大气压强：P—FL／V。 m ；②将烧杯中的待测液体倒人一些到量筒中，测 出其体积 ；③将盛有剩下液体的烧杯放在托盘天 平上，测出质量 ；④得出计算结果：ID一 。 图 1 估测大气压改进实验装置 V 在实验中由于两次质量的测量和量筒读数的 通过分析得出第 1个实验只有一个原理：力的 误差，导致了测量值与真实值之间的偏差。改用注 平衡。学生容易理解，操作简单，但吸盘 内空气难 以 射器进行实验步骤如下：①将注射器放在调节好的 排干净，吸盘与玻璃的接触面积测量难度大，导致测 托盘天平上称出其质量 ；②吸取适量液体，读出 出的大气压只有标准大气压的一半左右。第2个实 其体积V；③将吸有液体的注射器放在托盘天平 验虽然可以尽可能地将空气排干净，并且活塞的面 上，测出它们的质量 ；④得出计算结果：P一 积也容易测量，但是活塞与筒壁之间有摩擦，导致实 验结果有偏差。这时教师抛出问题 “怎样既可以将 二 V 。 空气排干净又可以消除摩擦 的影响呢?”，通过学生 由于注射器本身有刻度，改进实验中液体的体 讨论，托里拆利的实验就水到渠成了。 积可以直接读取，用到的实验仪器较少，减小误差 3 测定空气中氧气含量实验 的同时增加了实验的有效性 。 测定空气中氧气体积分数的原理：燃烧红磷消 2 估测大气压实验 耗密闭集气瓶 内氧气而不产生其他气体，导致内外 华师大版科学教材中大气压强是通过托里拆 产生气压差，使液面上升，水面上升 占原空间的体 利实验中力的平衡来测定的。这个实验的核心原 积份数，即空气中氧气的含量。实验中存在这样一 理是由于压强的传递，管内水银柱产生的压强P与 些问题 ：因为集气瓶的不规则性，导致测量集气瓶 大气压强P 相平衡。力的平衡、力和运动的关系、 体积困难，将集气瓶平均 5等分更难；消耗红磷过 力的传递、压强与液柱面积及形状的关系等都是实 多，浪费较大；实验时产生浓厚 白烟对空气造成严 验中必须清楚的原理 。 重污染。 在实际教学中，很多教师会在课前先进行估测 改进实验设计 (装置如图 2所示)如下：选用 大气压的实验。一般分两个小实验进行，第 1个实 25ml的硬质试管作为反应容器，将过量的红磷放 验：将蘸有水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的玻璃 人，用橡皮塞塞紧试管，通过导管、橡皮管与注射器 上，挤出里面空气，用弹簧测