演示实验装置设计

A. 请你根据学过的知识设计1-2个探究液体压强大小的演示实验，说明步骤、现象、结论等。

一、液体压强大小的演示实验1：

【装置说明】装置如下图1所示。将粗玻璃管一端封上橡皮膜，一端塞上带玻璃支管的橡胶塞，中间用软橡胶管相连接，最末端与普通玻璃漏斗相接。

【操作】

（1）向装置内分次加水，不断地排除气泡；

（2）直到水到达漏斗的1/3处；

（3）用手握住玻璃漏斗下端，上、下移动，观察橡皮膜的变化。

[注意]此实验是保持装置内水的总量（体积或质量）不变，增大（或减小）水面高度，观察橡皮膜的变化情况的实验。

【实验现象】增大水面高度，橡皮膜更加向下凸起；减小水面高度，橡皮膜收缩。

【实验结论】

在液体密度一定的情况下（或在液体种类确定的情况下，或利用同种液体），液体压强的大小取决于液体的深度的大小，与液体质量（重力）、容器底面积、容器形状等无关。

二、液体压强大小的演示实验2：（装置如图所示）

【实验装置】装置如下图2所示。

【实验说明】瓶中水从小孔A、B、C处皆可流出，说明液体对容器侧壁各处都有压强，从C孔射出的水喷得最急，说明液体的压强随深度的增加而增大.

[说明]其它内容（略）。

希望帮助到你，若有疑问，可以追问~~~

祝你学习进步，更上一层楼！(*^__^*)

附图如下：

B. 如何利用自制教具完善小学科学的教学

随着科技的发展,教学设备的更新,实验仪器也逐渐丰富和完善起来.这些一站式的实验器材为我们农村小学科学教学提供了便利.可在专业实验仪器的使用过程中,基于小学生安全意识薄弱、动手能力弱的特点,教学中存在着安全隐患.而自制实验仪器则可以很好地补救这个缺陷.[关键 词]：变废为宝 突破教材中的重点和难点 提高教学质量
随着科技的发展,教学设备的更新,实验仪器也逐渐丰富和完善起来.在实际的教学过程之中,教师们会感叹这些一站式的实验器材给实验教学提供便利,可在专业实验仪器的使用过程中,基于小学生安全意识薄弱、动手能力弱的特点,教学中存在着安全隐患.而自制实验仪器则可以很好地补救这个缺陷.在这种情况下我凭着对教育事业的满腔热情,为了使科学课教学走到科学的轨道上来,我探索出了一条用自制教具提高、创新科学教学的改革之路,取得了很好的效果.俗话说得好,耳听十遍,不如手过一遍,在科学教学中我非常重视对学生研究科学的兴趣和实际操作能力的培养.为了培养学生思维、想象、观察和推理能力,增强学生利用自然现象来分析和解决实际问题的能力,激发他们学习科学课的兴趣,就想方设法和动手制作了大量构思新颖、设计巧妙、简便实用、有效的教具,让学生通过亲身体验、动手操作、积极思考探索大自然的奥妙,用生活中的小常识去认识自然规律,去理解掌握科学知识.1、变废为宝破损、丢失零部件以及老化的实验仪器,他们总被遗弃在实验仪器室柜底或被废品收购站接收.其实这些看似废品的实验仪器都可转废化为宝.如有裂痕的烧杯,虽不能装水,但可盛装仪器的固体零散部件；生锈的砝码可作为不需要进行定量测量的工具使用,如在四年级下车《小车运动》一课中就可作为小车承载的重物.2、生活物品替代专业实验仪器
以课本中《神奇的水》所设计的会托举的水这个实验为例说明.根据书本所提供的实验设计,学生要使用到烧杯、砝码等实验仪器.在实际的操作过程中,学生发现烧杯、砝码这样的专用仪器并不是实验仪器的最佳选择,并在课后对我提出了自己的看法,如用废弃的塑料瓶代替烧杯来装水；用小石块来取代砝码,从而避免砝码生锈的可能.在实际的教学中,这些看似普通的建议,不但保护了专业仪器,甚至还消除了实验中的安全隐患.这样的例子在实际的教学过程中不胜枚举.3、师生动手自制教具有很强的参与性和实践性,培养了学生克服困难,与科学探索精神.如：讲固体热胀冷缩实验时,传统的教具是铜球过圈,实验中费时费力,为了改变这个实验,研制了一件偏转式指针实验器,用一根火柴就完成了实验.学生设计的实验装置有偏转轴式,滚动式、电路组合式,还有用新材料启辉器的元器件制作的.
只这一件教具就有十几种做法,教具的研制过程培养了学生勇于探索的精神,并与教材和实验教学内容紧密结合.4、自制教具有利于突破教材中的重点和难点.如：在讲空气占据空间一课时,空气看不见摸不着很难讲清,有的老师研制了即看的见又摸得着的实验装置.在传统的实验装置上,又加了一个导管,插入烧杯的水中,当向漏斗注水时,水不入瓶.当打开插入烧杯中的导管开关时,同学们看到了水入瓶,空气跑出.看不见的空气,看得见了,说不清的道理讲明了.5、自制教具活动使学生更加珍爱自己的作品,精心使用,养成了尊重自己和他人的劳动成果.有些学校虽已配备了足够的仪器,但学生且不知珍惜,所以造成仪器耗损严重.通过开展自制教具活动,即培养学生爱护实验器材的良好行为习惯,又为实验教学贡献了自己的力量.
6、自制教具在教学中的应用
（一）激趣新课的导入在教学中,爱因斯坦曾说过：我们的思想和发展在某中意义上常常来源于好奇心.小学生好奇心强,求知欲望浓,好学、好问、好动手是他们天生的心理品质,他们对周围事物有强烈的敏感性和认识上的积极性,而这正是主动观察事物、思索问题的内在动力,因此要依据这些特点,抓住时机,积极扶植,把他们引到爱科学,学科学,用科学的轨道上来.利用自制教具适时适度地进行演示,有意识的创设好奇情景,激发学生的求知欲,导入新课.比如我在教学《磁铁的磁性》一课时,利用磁铁的磁性为学生表演了一个小魔术用自制的教具神奇的钓钩钓起一条条小鱼,学生感到奇怪,注意力完全被吸引了.我接着钓起一个个红的绿的辣椒、一颗颗晶莹剔透的葡萄,孩子们新奇地看着这一切禁不住小声赞叹起来哇!太神了!真是不可思议!一下子就激发了学生强烈的好奇心,学习兴趣来了.我相机提问：小小的铁勾居然能钓起这些东西,你们知道是怎么回事吗?孩子们一个个兴致勃勃,争先恐后的举手发言,气氛十分活跃,有的说：钓竿上可能有吸铁石.有的说：小鱼上、葡萄辣椒上可能有吸铁石.还有的说：也许是小鱼等里面藏有铁,钓钩上有吸铁石,鱼竿一动小鱼就被吸上来了.有了猜测,当然要去弄个明白了,然后就是揭谜,自然而然地促使学生自主参与到下面的学习中去.（二）扩大视野变演示实验、小实验为探究活动培养学生良好的实验习惯是培养学生科学素养的基础.有资料显示：有半数以上的学生乐于接受老师采用实验的方法上课,并且也想做老师做的实验,但没有合适的器材,只好作罢.可见中学生具有好奇、好动的特点,这需要的是老师的指导和帮助.例如,我在液化演示实验的改进教学课后,鼓励学生课外收集材料,主动制作学具,共同探究液体的汽化以及气体的液化等实验,从而理解液化石油气在生活中的应用.这样,在教学中利用自制教具鼓励学生模仿、创新制作学具,注重科学探究精神的培养,扩大了学生活动的视野.（三）突破教材中的重点和难点.如：在讲空气占据空间一课时,空气看不见摸不着很难讲清,有的老师研制了即看的见又摸得着的实验装置.在传统的实验装置上,又加了一个导管,插入烧杯的水中,当向漏斗注水时,水不入瓶.当打开插入烧杯中的导管开关时,同学们看到了水入瓶,空气跑出.看不见的空气,看得见了,说不清的道理讲明了.
总之,自制教具既经济实用,又直观形象,对师生素质的提高都有促进作用.有助于教师改进教学方法,提高教育教学的质量.学生既提高了动手、动脑的能力,也加深了对基础知识的理解和运用.对教好学好科学有着重要的促进作用和极为显著的效果.而自制教具往往不是一帆风顺的,常常会遇到种种困难.因此,我们要有百折不挠的精神,反复仔细地实验研究,把理论和实践结合起来,用理论来指导实践,用实践来证明理论、巩固理论.这样,自制教具中所遇到的许多困难都会迎刃而解,教具才会越做越多,越做越精.自制教具时要相互学习,取长补短,对行之有效的优秀教具,只要对自己的教学有利,仿制照搬也无妨；自己有一些心得,有一些成就,也应把其公开出来,给大家模仿学习,使人家少走弯路.当然,在制作的过程中,要根据自己的实践经验,尽可能使教具具有自己的特色,甚至创新,做到务实争先,使教具尽可能填补教学仪器配备上的空白.

C. 设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置

根部连水密封，测水减少量，或者整个密封除了根放在外面，然后测密封箱内水蒸气含量

D. 实验在物理学中的地位以及如何自己动手自制实验仪器

自制教具，是教师在实验条件有限的情况下或者根据课本的相关实验设计自制出的能用于教育教学的器件。他不仅能提高教师的业务水平，同时也能解决传统教学当中没有实验器材时教师只是靠单纯讲解和学生想象实验情景的情况，为学生创造了感性认识的条件基础。物理学是一门以实验为基础的自然科学，没有物理实验就没有物理学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。传统物理教学只注重传播知识，却没有注重实验对学生的能力、技能和思想的教育。而在西部少数民族地区，课本上要求的学生实验绝大部分都是无法完成。因此，大部分学生虽然学习了物理知识，却缺乏面对实际问题时怎样解决问题的能力和技能。这样，学生走出校门之后也只能是纸上谈兵，毫无用武之地。演示实验是利用课堂时间，以教师为主要操作者的表演示范实验。把要研究的物理现象展示在学生的眼前，引导学生观察思考，配合讲授或穿插学生讨论等方式使学生认识物理概念和规律，或者通过演示引导和示范作用，为学生独立训练创造条件。然而，教师个人自制的教具不可能满足一个或几个学生用一台教具来进行实验探究。所以，自制教具在教学当中主要用于演示实验，其地位和作用主要体现在以下几个方面。1、自制教具能够促进物理教师对专业知识的研究和教师根据教具的功能使用方法在课堂上设定出许多新颖的教学情景和教学环节。在进行演示实验教学时能够激发学生的求知欲望，很多情况下学生认为物理难学，主要原因之一是太抽象。而实验具有真实、形象、生动的特点。如果教师能适当利用演示实验中的情景引导学生从正确的方向去思考，就可以把一堆抽象的概念、规律变为生动有趣的内容，多数学生都会容易的弄明白。教师非常了解自己自制的教具的功能和使用方法，教师就可以根据学生的认识规律设定教学的先后情景。首先，增强学生的感性认识，让学生注意观察实验现象。其次，在引导学生从实验当中去思考问题认识问题总结出相关规律。最后，将规律放回到实验当中来检验、应用。按照认识论的观点，就是由感性认识到理性认识再回到实践中检验、应用。演示实验直观具体、形象生动、新鲜刺激，其教学从感性到理性，从具体到抽象，从简单到复杂，符合学生的认知规律，容易激发学生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望。2、自制教具就是在锻炼教师的思维能力，并且在演示实验教学中将思维能力很好的转移给学生，让学生思维能力得以发展。演示实验是发展学生能力的重要途径，由于演示实验中教师的可以控制特点很突出。教师能够有意识地选择和设计实验的内容和程序，得心应手地把需要观察的现象展示出来。通过演示实验，引导学生从观察和测量的结果来认识物理现象和物理过程，找出物理现象的特征以及产生这一物理现象的条件进行思考、总结。因此，教师在自制教具锻炼自己思维的同时，也在设计了演示实验中怎样对学生进行思维上的培养。3、自制教具能提高教师的创新能力，同时教师在进行演示实验时使用自制教具也能很好的培养学生的创造能力。自制教具是教师个人根据自己所设计的方案来设计的能够很好完成实验的器件，他带有教师自身的思想和一定的目的。所以，在进行演示实验时能很好的为学生进行示范和训练学生的实验技能。通过演示实验使学生对对物理现象、物理过程进行认真的观察，并在此基础上再进行分析、概括等思维活动，得出结论或验证规律，这不仅可以使学生更好的获取知识、训练实验技能。而且有利于学生学习和掌握物理学研究的基本方法，发展学生的创新能力。4、自制教具能培养教师个人严格的科学态度和良好的作风，同时也能给学生产生影响，起到很好的模范作用，在演示实验时也能培养学生严格的科学态度和良好的作风。通过教师操作过程中实事求是的态度、严肃认真、一丝不苟的作风的影响，就能够潜移默化地培养学生尊重事实、严谨认真、不怕困难、敢于创造的精神，培养学生爱护仪器、遵守纪律、团结友爱的良好作风、习惯。5、自制教具能培养教师勤俭节约的好习惯和陶冶个人情操，能从行为上影响学生和教育学生养成勤俭节约的好习惯。同时在演示实验中又能满足学生的视觉观察，还能使实验仪器的结构简单、费用低。制作教具的材料一般是日常生活中常见或废弃物品，利用这些身边常见的材料制作教具，会使学生觉得物理无处不在，物理离自己更近了，容易激发学生热爱物理、热爱科学的情感。自制演示实验装置，不仅能够充实教学仪器，而且能培养学生的自力更生精神和能力，是使学生养成勤俭节约的好习惯的重要途径和手段。

E. 实验七 多源汇地下水流动系统设计与演示

一、实验仪器简介

多级次地下水流动系统演示仪，包括槽体、降水装置、排泄管、示踪管及观测装置。槽体内部中空上端开口连有降水装置，降水装置包括降水管、进水管和排气管，管的连接处均设置有阀门，槽体内部设有排泄管。槽体的侧面布有示踪孔和观测孔，在观测孔处设置所述观测装置，观测装置包括有观测管和测压板(图Ⅰ7-1)。

图Ⅰ7-1 多级次地下水流动系统演示仪

仪器的主要功能: ①使用 3 个降水装置并用阀门调节降水量，形象地再现地下水3 个不同级次流动系统以及流动系统规模和数量的变化; ②可以设置不同的条件观察和认识地下水流动系统的特点，理解地下水流动系统的物理机理; ③再现托特关于二维均质各向同性小型潜水盆地地下水流动系统中会出现的局部、中间、区域 3 种不同级次的流动系统。

二、实验用品与仪器部件说明

1. 多级次地下水流动系统仪。

砂槽主体是 1 个 100 cm × 50 cm × 10 cm 的槽体，顶板留空，内置模拟砂粒介质(必要时可分别模拟渗透性不同的地层) 。

降水系统为 3 个独立的降水装置，且在其进水口处安装转置流量计用来调节和测量降水量，并设有降水装置排气口。上游源、中游源和下游源降水装置独立控制补给强度。

排泄系统为 3 个横穿仪器槽体、周边均匀布孔的有机玻璃管，为防止排泄管漏砂，管外包有纱网。3 个排泄点 Q1、Q2、Q3从上游到下游 (仪器从左至右) 依次降低。

示踪系统为 29 个内部加了纱网外径套有铜管组成的示踪点，示踪点外套有中空橡皮头 (见图Ⅰ7-1) ，以便刺入供给示踪剂。注入示踪剂 (本次实验示踪剂为红墨水) ，可示踪地下水流线。

观测系统由砂槽正面 4 排 21 个测压点、侧面 8 个测压点 (其结构与示踪点相同)以及测压板构成，测压点按行排列编号。

2. 计量降水流量计或抽水蠕动泵。

3. 量筒与秒表。

4. 各种砂样。

5. 红墨水示踪剂。

三、参考实验内容 (可自定内容)

本实验流网绘制用图如图Ⅰ7-2 所示。

图Ⅰ7-2 供选做实验———流网绘制用图

1. 两级流动系统的模拟实验与设计。

2. 三级流动系统的模拟与设计。

3. 开采条件下流动系统的变化实验设计与演示。

4. 含透镜体介质条件的流动系统模拟与演示。

四、实验要求

1. 选择一项实验内容，进行实验设计。

2. 观察实验结果，记录实验数据。

3. 分析思考实验过程与结论，提交实验报告。

F. 红磷反应的注射器装置

【分析】 实验设计的原理：在密闭体系内燃烧足量红磷，消耗 ，体系内压强减少，如注射器内有水，水将被吸入广口瓶中，吸入的水的体积即反应掉的 的体积，算出它占广口瓶容积的百分数即可，因广口瓶要加塞子，所以其中气体体积要重新测量。 1、 在广口瓶中加满水，塞紧橡皮塞，然后把瓶中的水倒入量筒中， 从而测出塞紧橡皮塞后广口瓶中空气的体积；注射器中吸入足量的水，取足量红磷放入燃烧匙，将红磷点燃，迅速放入广口瓶，塞紧橡皮塞；待反应停止并冷却至室温后，读出注射器中水减少的体积(即广口瓶中 的体积)，除以广口瓶中空气的体积，即求出空气中 的体积分数 【点评】 这是一道实验设计题，是课本重要演示实验的变型，解题关键在于明白此实验的设计原理：利用足量红磷燃烧除去密闭体系内空气中的 ，利用压强变化测定空气中 的体积分数。如何体现压强变化有多种方式，比如液面上升、水倒吸、活塞移动等。

G. 请设计用70%乙醇重结晶萘的实验装置，并简述实验步骤

实验装置

实验步骤
(1)称取3g 萘,放在100ml 烧杯中,加入适量70%的乙醇,加热至沸腾,直至萘溶解，

若不溶解，可适量添加少量热的70%的乙醇.
（2）搅拌并热至接近沸腾使萘溶解.
（3）稍冷后，加入适量（约0.5-1G）活性炭于溶液中，煮沸5-10分钟，

趁热用放有折叠式滤纸的热水漏斗过滤，用一锥形瓶收集滤液。在过滤过程中，

热水漏斗和溶液均用小火加热保温以免冷却.
（4）滤液放置冷却后，有萘结晶析出，抽气过滤，抽干后，用玻璃钉压紧晶体，继续抽滤，尽量除去母液，然后进行晶体的洗涤工作.
（5）取出晶体，放在表面皿上晾干，称重.