時(shí)間：2023-06-02 09:22:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇連通器的應(yīng)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)重要的基本理論知識(shí)之一，也是高考中重點(diǎn)考查的內(nèi)容，從近幾年的高考試題可以看出有逐年升溫的趨勢(shì)。由于化學(xué)平衡內(nèi)容抽象，學(xué)生較難理解，如果我們能建立具體的思維模型，則可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了化。建模法就是一種能把復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題以形象、具體、直觀的形式呈現(xiàn)，使學(xué)生的思維得以發(fā)展，問(wèn)題得以解決的思維方法。下面就結(jié)合我近幾年教學(xué)中的感受淺談一下建模法在化學(xué)平衡中的應(yīng)用。
一、模型的建立
模型是根據(jù)實(shí)物、圖樣或設(shè)想按比例生態(tài)或其他特征制成的樣品。著名科學(xué)家錢學(xué)森認(rèn)為：“模型，就是通過(guò)我們對(duì)問(wèn)題的分析、利用我們考察來(lái)的機(jī)遇，吸取一切主要因素，略去一切不主要因素所創(chuàng)造出來(lái)的一幅圖畫。”我們所要建立的模型就是要把化學(xué)平衡狀態(tài)和化學(xué)平衡的移動(dòng)更具體、直觀的表示出來(lái)――連通器（U形管）。
化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)（以下簡(jiǎn)稱原型），而連通器原理研究的對(duì)象是連通器（以下簡(jiǎn)稱模型）。連通器的左邊液面對(duì)應(yīng)可逆反應(yīng)的反應(yīng)物，而連通器的右邊液面對(duì)應(yīng)可逆反應(yīng)的生成物。
二、模型的應(yīng)用
1、在化學(xué)平衡狀態(tài)中應(yīng)用。
化學(xué)平衡狀態(tài)是指：在一定條件下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再隨時(shí)間的變化而發(fā)生改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，即化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。化學(xué)平衡實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。
就像連通器中的水一樣，當(dāng)左邊進(jìn)水的速率和右邊出水的速率相等時(shí)，連通器中左、右兩邊的液面將不再隨時(shí)間而發(fā)生變化，即達(dá)到了一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)。
2、在外界因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響中的應(yīng)用。
化學(xué)平衡的移動(dòng)是指：對(duì)于已達(dá)到平衡的反應(yīng)，當(dāng)外界條件改變時(shí)時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡將被破壞，正、逆反應(yīng)速率不再相等，混合物里各組成物質(zhì)的百分含量也將隨之發(fā)生變化，并在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡。
就像連通器中的水，當(dāng)某一邊的液面發(fā)生變化時(shí)，兩邊的液面不一樣高，原有的動(dòng)態(tài)平衡將被破壞，水發(fā)生流動(dòng)，會(huì)在新的條件下建立起一個(gè)新的平衡狀態(tài)。此時(shí)，兩邊的液面再次一樣高。
2.1、利用連通器原理理解濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
改變反應(yīng)物的濃度，就等同于改變左邊液面的高度，使得連通器的左右液面高低不同，液體發(fā)生流動(dòng)，也就等同于化學(xué)平衡的移動(dòng)，下面表格詳細(xì)的說(shuō)明了這種關(guān)系。
2.2、利用連通器原理理解壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，改變壓強(qiáng)相當(dāng)于改變了物質(zhì)的濃度。和濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響一樣，在有氣體參加的可逆反應(yīng)如2NO2 N2O4中，增大體系的壓強(qiáng)，就相當(dāng)于在左邊增加兩份水，而在右邊增加了一份水，左邊增加的多，液體向右流動(dòng)，對(duì)應(yīng)原型平衡向右移動(dòng)。二者具體聯(lián)系如下：
利用連通器的原理來(lái)理解濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，理解起來(lái)就顯得比較簡(jiǎn)單了。
對(duì)于溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響很難通過(guò)連通器的原理進(jìn)行解釋，我們可以構(gòu)建出“溫度對(duì)NaCl的溶解和結(jié)晶的影響”這一模型來(lái)加以分析，這樣就使溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響更加形象化和具體化，更易于學(xué)生接受和理解。
綜上所述，如何在日常教學(xué)中充分的利用直觀的模型來(lái)理解抽象難懂的概念和原理，以取得良好的效果，突破教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，還值得我們?nèi)ジ钊氲乃伎己脱芯俊?/p>
【參考文獻(xiàn)】
1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)必修2（教師用書） 魯科版
2、張克龍，建模思想在高三化學(xué)復(fù)習(xí)中的應(yīng)用 《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》
1 明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),從教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變?nèi)胧?/p>
教學(xué)目標(biāo)的制定與實(shí)施要全面考慮知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀3個(gè)方面。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),教師就要轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,為學(xué)生提供新的學(xué)習(xí)方式,這種學(xué)習(xí)方式就是活動(dòng)與探究。它要求教師在教材實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,首先要進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),包括教具的改進(jìn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)層次的安排、問(wèn)題的設(shè)置及解決的方法等。這種設(shè)計(jì)目的是要讓學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,發(fā)揮主體作用,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到潛移默化的作用。
例如在講解“焦耳定律”內(nèi)容時(shí),焦耳定律演示器的演示效果很好,但原來(lái)教法是教師必須先把它的原理解釋清楚,然后做兩個(gè)實(shí)驗(yàn):1)通過(guò)電流相同時(shí),產(chǎn)生的熱量與電阻的大小成正比;2)導(dǎo)體電阻相同時(shí),產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。現(xiàn)在筆者把課堂設(shè)計(jì)做了如下改進(jìn),就能更好地把學(xué)生吸引到實(shí)驗(yàn)中來(lái):1)先給學(xué)生一段時(shí)間觀察焦耳定律演示器,然后分組討論,各組選代表發(fā)言,對(duì)正確組給予表?yè)P(yáng)、鼓勵(lì);2)出示2個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?讓學(xué)生自己針對(duì)演示器上的3塊電阻絲設(shè)計(jì)出2個(gè)不同電路圖;3)讓學(xué)生到講臺(tái)上按正確的電路圖進(jìn)行演示。這樣轉(zhuǎn)變了教師在課堂中的教學(xué)模式,學(xué)生的交流設(shè)計(jì)能力得到培養(yǎng)。
2 倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,要從培養(yǎng)學(xué)生的興趣入手
興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的部分,不管學(xué)生個(gè)性差異如何,形象、主動(dòng)的實(shí)驗(yàn)可以引起濃厚興趣和探索欲望,使學(xué)生自己觀察和動(dòng)手操作。如在教學(xué)“連通器”這節(jié)課時(shí),每個(gè)學(xué)生桌上都放了一個(gè)由軟膠管連起來(lái)的2根直玻璃管,先引導(dǎo)他們觀察其特征,指導(dǎo)他們概括得出連通器的概念,再讓學(xué)生聯(lián)想在生活和自然界中哪些東西的特征和連通器相似,從而說(shuō)明為什么要研究連通器。這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣,而且他們感到生活中確實(shí)需要連通器,使學(xué)生主動(dòng)、積極探索以獲得新知。
3 倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,要從培養(yǎng)學(xué)生自信入手
要培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與應(yīng)采取以下幾種方式:一是給學(xué)生一個(gè)空間,讓他們自己往前走;二是給學(xué)生一個(gè)條件,讓他們自己去鍛煉;三是給學(xué)生一個(gè)問(wèn)題,讓他們自己去尋找答案;四是給學(xué)生一個(gè)機(jī)遇,讓他們自己去把握。
一次,筆者在教學(xué)“光的直線傳播”時(shí),一位學(xué)生玩世不恭地拿出激光手電,紅紅的一束光在室內(nèi)閃動(dòng)。筆者正想制止,他卻大膽地問(wèn)道:“老師,這束紅光是不是紅外線?為什么與手電筒發(fā)出的光不一樣?”由此,筆者表?yè)P(yáng)了他善于觀察,并告訴學(xué)生這紅光并非紅外線,紅外線是不可見光,這是由激光器發(fā)射出來(lái)的一束激光,同時(shí)說(shuō)明了激光的特點(diǎn)。課后,筆者鼓勵(lì)學(xué)生查閱關(guān)于激光和紅外線應(yīng)用的書籍。這個(gè)學(xué)生還建議筆者這種玩具激光手電作為光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn),筆者采納了他的建議,在教學(xué)“光的反射定律”時(shí),就讓每組準(zhǔn)備了一個(gè)這樣的手電,一小平面鏡,改演示實(shí)驗(yàn)為分組實(shí)驗(yàn),共同探究反射現(xiàn)象,歸納反射規(guī)律。這不僅增強(qiáng)了學(xué)生的自信心,還使學(xué)生體驗(yàn)了主動(dòng)參與和親身實(shí)驗(yàn)的快樂(lè)。
4 引導(dǎo)學(xué)生做好探究性實(shí)驗(yàn),要從培養(yǎng)學(xué)生勤思入手
新教材增加了不少探究性實(shí)驗(yàn),這有力地促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有機(jī)會(huì)深入思考問(wèn)題,并為解決問(wèn)題提出猜想和設(shè)計(jì)方案。
例如在教學(xué)“探究浮力大小”時(shí),筆者課前要求學(xué)生去猜想,并說(shuō)明猜想的理由,同時(shí)要求小組設(shè)計(jì)出檢驗(yàn)猜想正確與否的實(shí)驗(yàn)方案。通過(guò)深入思考,學(xué)生在課上積極參與,有的小組猜想浮力大小可能與物體的密度有關(guān);有的猜想可能與液體的密度有關(guān);有的猜想可能與在液體中的深度有關(guān);有的猜想可能與物體浸在液體中的體積有關(guān);等等。同時(shí)都說(shuō)明猜想的理由,制訂驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方案,并且小組按方案在課上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然后通過(guò)交流討論,歸納出正確的結(jié)論。課后寫出探究性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣既使學(xué)生思考問(wèn)題的能力得到培養(yǎng),同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。
5 為保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展,要從補(bǔ)充器材入手
實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的重要場(chǎng)所,除按教材要求配備儀器和器材,同時(shí)應(yīng)該設(shè)法多收集學(xué)生的小制作,小發(fā)明等,以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。只有這樣,實(shí)驗(yàn)室才能真正成為拓展學(xué)生的知識(shí)面,發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性、自主性、探究性和創(chuàng)造性的地方。
關(guān)鍵詞：分體式循環(huán)槽；流量平衡；濃度平衡；熱量平衡
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.197
1 前言
寶鋼某電鍍鋅機(jī)組改造中溶液循環(huán)系統(tǒng)變化較大，涉及循環(huán)、溫控和溶鋅循環(huán)。按照改造后的設(shè)計(jì)，其中一個(gè)循環(huán)槽為鍍液儲(chǔ)槽，其余兩個(gè)為鍍液循環(huán)槽。兩個(gè)鍍液循環(huán)槽采用連通器結(jié)構(gòu)，機(jī)組工藝對(duì)鍍液的溫度平衡和濃度平衡也提出了很高的要求，因此對(duì)鍍液循環(huán)的流量、溫度和濃度的控制及過(guò)程分析十分重要。本文以該機(jī)組溶液循環(huán)系統(tǒng)為例分析分體式循環(huán)槽的溶液循環(huán)分析及應(yīng)用。
2 鍍液循環(huán)系統(tǒng)介紹
2.1 鍍液循環(huán)系統(tǒng)
電鍍循環(huán)系統(tǒng)示意圖如下：
溫度控制和溶鋅循環(huán)系統(tǒng)示意圖如下：
2.2 鍍液循環(huán)系統(tǒng)溫度控制及濃度控制介紹
電鍍鋅的原理為利用溶液導(dǎo)電令Zn2+在帶鋼表面得到電子形成鋅后沉積在帶鋼表面。由于溶液導(dǎo)電遵循焦耳定律Q=I2Rt
式中：Q表示熱量（J），I電鍍電流（A），R溶液電阻（Ω），t時(shí)間（s）。
溫度控制循環(huán)為為鍍液冷卻用，溶鋅循環(huán)回流為高濃度鍍液。
3 鍍液循環(huán)系統(tǒng)平衡分析
3.1 流量平衡
首先假設(shè)連通器不工作（截?cái)啵?個(gè)循環(huán)槽各流量為表1：
為保證在異常情況下，聯(lián)通器流量能夠保證兩槽液位的穩(wěn)定，希望F1-F2-690盡量小。
3.2 濃度平衡
首先假設(shè)有以下條件：
（1）系統(tǒng)濃度處于穩(wěn)定狀態(tài)，即進(jìn)入鍍液的鋅與電鍍消耗的鋅相等；
（2）鍍液回流時(shí)鋅濃度均勻；
（3）兩個(gè)循環(huán)槽液位穩(wěn)定，且不考慮單一槽內(nèi)得濃度擴(kuò)散時(shí)間。
則有：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)得整個(gè)系統(tǒng)總鋅量變化
G0=ΣFΔc=-1200Δc2+45Δc3=0
80Δc2=3Δc3 （1）
其中Δc2表示在線槽消耗造成的濃度變化，Δc3表示溶鋅后造成的濃度變化。
在穩(wěn)態(tài)下1#循環(huán)槽也出于濃度穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)F2+690-F1>0因此有：
G1=F1*（c0+0.5Δc1-Δc2）+（F2+690-F1）*（c0+Δc1）-c0*（600+90+F2）=0
整理后對(duì)F2求偏導(dǎo)有：
（2）
可見若希望兩槽的濃度差Δc1小，則F2要盡量大。將F2=45帶入后整理得到：
（3）
Δc2僅與生產(chǎn)時(shí)消耗的鋅有關(guān)，在極端條件下機(jī)組小時(shí)鋅耗最大（不考慮泄漏）：
22g/m2*2*1.3m*35mpm*60=0.12t/h
折算1200m3/h的濃度變化為：
Δc2max=0.12*1000/1200=0.1g/L （4）
根據(jù)公式（2）和（4）得到 Δc3max=2.67g/L
若當(dāng)F2+690-F1≤0時(shí)有：
G1=F1*（c0+0.5Δc1-Δc2）+（F2+690-F1）*c0-c0*（600+90+F2）=0
整理后有：
Δc1=2Δc2 （5）
可見與流量調(diào)節(jié)無(wú)關(guān)，或者無(wú)法保證濃度穩(wěn)定。
3.3 溫度平衡
首先假設(shè)有以下條件：
（1）兩路冷卻循環(huán)均使用，且功率相等（系統(tǒng)設(shè)計(jì)為采用同一流量閥門控制）；
（2）鍍液回流時(shí)溫度均勻；
（3）系統(tǒng)溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)，即進(jìn)入鍍液的熱量與排出的熱量相等。
則有：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)得整個(gè)系統(tǒng)總熱量變化：
Q0=ΣFΔT=1200ΔT2-180ΔT3=0
40ΔT2=3ΔT3 （6）
其中ΔT2表示在線槽加熱造成的溫度變化，ΔT3表示換熱造成的溫度變化。
在穩(wěn)態(tài)下1#循環(huán)槽也處于溫度穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)F2+690-F1>0時(shí)有：
參考濃度平衡方法有：
（7）
有如下兩種情況：
A、當(dāng)F1≤600時(shí)，ΔT1與F2呈反比關(guān)系，因此若希望兩槽的溫差ΔT1小，則F2要盡量大，根據(jù)實(shí)際情況，F(xiàn)2最大可達(dá)到45m3/h。將F2=45帶入公式（7）后得到：
（8）
ΔT2與機(jī)組單位時(shí)間內(nèi)鍍鋅發(fā)熱有關(guān)，在穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)該數(shù)值為常量。因此ΔT1與F1反比關(guān)系，因此即當(dāng)F1=600時(shí)，ΔT1得到最小值。
ΔT1min=0
B、當(dāng)F1>600時(shí)，ΔT1與F2呈正比關(guān)系，因此若希望兩槽的溫差ΔT1小，則F2要盡量小，根據(jù)實(shí)際情況，F(xiàn)2最小為0m3/h。將F2=0帶入公式（7）后得到：
ΔT1與F1反比關(guān)系，因此即當(dāng)F1=690時(shí)，ΔT1得到最小值。
ΔT1min=-0.261ΔT2
由于希望ΔT1的絕對(duì)值最小，因此當(dāng)F1=600時(shí)，也得到
ΔT1min=0
若當(dāng)F2+690-F1≤0時(shí)有：
由于希望ΔT1的絕對(duì)值最小，因此當(dāng)F1=600時(shí)，也得到ΔT1min=0
4 鍍液循環(huán)系統(tǒng)平衡分析應(yīng)用
綜合上述分析可得到如下表2：
當(dāng)F2=45m3/h時(shí)，變化圖形如圖5：
在穩(wěn)定條件下，綜合考慮濃度和溫度平衡，同時(shí)考慮到盡量減少連通器內(nèi)的流速，則F1選擇在600m3/h左右。調(diào)整結(jié)束后考慮在正常生產(chǎn)期間可能存在的情況：
4.1 1#鍍槽入口斷電
根據(jù)鍍液循環(huán)管路圖，1#鍍槽入口回流在集流管中，考慮其靠近1#循環(huán)槽的回流口，因此1#回流槽的回流濃度略高，因此有利于兩槽濃度均勻。同樣回流1#循環(huán)槽的溫度略低造成1#循環(huán)槽溫度偏低，因此若長(zhǎng)時(shí)間1#鍍槽入口斷電，需注意1#循環(huán)槽的溫度情況，必要時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)換熱器循環(huán)手閥。
4.2 鍍液冷卻換熱器中一臺(tái)故障
本條件為一臺(tái)換熱器可維持生產(chǎn)的條件下，即系統(tǒng)溫度能夠維持在工藝要求范圍內(nèi)。即90ΔT3=1200ΔT2
4.2.1 回流到1#循環(huán)槽循環(huán)故障
Q1=F1*（T0+0.5ΔT1+ΔT2）+（F2+690-F1）*（T0+ΔT1）-T0（600+90+F2）=0
在F2=45時(shí)，整理得到：
可見，2#循環(huán)槽溫度低于1#循環(huán)槽溫度。若不進(jìn)行F1和F2調(diào)整，當(dāng)F1=600，F(xiàn)2=45時(shí)
需手動(dòng)調(diào)節(jié)F1減小（滿足連通器流速條件下），不必調(diào)整F2。
4.2.2 回流到2#循環(huán)槽循環(huán)故障
Q1=F1（T0+0.5ΔT1+ΔT2）+90（T0-ΔT3）+（F2+600-F1）（T0+ΔT1）-T0（600+90+F2）=0
整理得到
可見，2#循環(huán)槽溫度高于1#循環(huán)槽溫度。若不進(jìn)行F1和F2調(diào)整，當(dāng)F1=600，F(xiàn)2=45時(shí)
大多數(shù)礦泉水瓶是一種無(wú)色透明的塑料瓶，若用來(lái)取代某些玻璃儀器，則在攜帶或操作上方便得多。玻璃儀器易破裂，而礦泉水瓶能承受一定的沖擊力，比玻璃儀器更安全。因此，把礦泉水瓶帶進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)室，可發(fā)揮較大的作用。下面是我們?cè)谖锢斫虒W(xué)過(guò)程中收集并實(shí)踐過(guò)的用礦泉水瓶做實(shí)驗(yàn)的例子。
一、礦泉水瓶制成燒杯
由于礦泉水瓶的底部是圓柱形的，放得穩(wěn)。通常根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需藥品的量的多少，把礦泉水瓶的上端平整地剪掉，制成燒杯。這樣就解決了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中，因燒杯不足而影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后，同樣可以把實(shí)驗(yàn)用過(guò)的礦泉水瓶回收處理，變廢為寶。
二、礦泉水瓶在《光的直線傳播》教學(xué)中的運(yùn)用
1.光在空氣中直線傳播
在八年級(jí)物理上冊(cè)第四章第一節(jié)《光的直線傳播》教學(xué)中。因礦泉水瓶是無(wú)色透明的，先把礦泉水瓶蓋挫個(gè)小洞，用棉花塞住，點(diǎn)燃蚊香后，瓶口向下對(duì)準(zhǔn)煙霧，收集煙霧，等煙霧收集得差不多滿后，用瓶蓋蓋好。拿下棉花，再用激光筆對(duì)準(zhǔn)小洞，觀察激光傳播的路徑。由于是白天上課，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看不清，效果不明顯，但卻可以讓學(xué)生用礦泉水瓶進(jìn)行探究，使學(xué)生更直觀地觀察到光在空氣中直線傳播的現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，也有效提高了學(xué)生的合作探究能力。
2.光在水中傳播
光在水中沿直線傳播的教學(xué)。如果只用演示實(shí)驗(yàn)或教師上課時(shí)單純地講解，則學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)較少，所以難以接受。如用礦泉水瓶設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)變?yōu)槔硇哉J(rèn)識(shí)。用礦泉水瓶裝滿水，在水中加幾滴牛奶，搖均勻，整瓶水變?yōu)闇\白色。再讓學(xué)生用激光筆照射，紅色光線在淺白色水中傳播，效果很明顯，學(xué)生容易感受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便安全，器材準(zhǔn)備容易。
三、礦泉水瓶在《聲現(xiàn)象》教學(xué)中的運(yùn)用
對(duì)《聲音的產(chǎn)生和傳播》的教學(xué)，在分析這一課時(shí)，只由教師講解，沒(méi)有學(xué)生實(shí)驗(yàn)的話，學(xué)生只能機(jī)械記憶，難以理解。如用礦泉水瓶來(lái)做實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解和掌握相關(guān)知識(shí)。先把礦泉水的底部剪平整，去掉瓶蓋，用薄保鮮膜套在剪去的瓶身上，用細(xì)繩扎緊。瓶口處點(diǎn)燃一支合適高度的蠟燭，然后用手拍動(dòng)扎好保鮮膜的瓶底，聽到聲音的同時(shí)，看到蠟燭上的火焰會(huì)熄滅或飄動(dòng)，就證明聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，同時(shí)也證明聲音能傳遞能量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能更深刻地體會(huì)物理就在身邊，了解生活中廢棄的礦泉水瓶在物理教學(xué)中的應(yīng)用。
四、礦泉水瓶在《液體壓強(qiáng)》教學(xué)中的運(yùn)用
1.液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)
在學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)時(shí)，讓學(xué)生用礦泉水瓶在同一直線上的不同高度挫大小相同的4個(gè)小洞。用左手把4個(gè)洞堵住，往礦泉水瓶中加滿水后，同時(shí)移開手指。讓學(xué)生觀察各小孔的水流情況，發(fā)現(xiàn)小洞距離液面越高，水射的距離越遠(yuǎn)。學(xué)生自然得出結(jié)論：同一液體中，水越深，液體的壓強(qiáng)越大。
2.連通器
在學(xué)習(xí)連通器時(shí)，如用兩個(gè)礦泉水瓶進(jìn)行改裝，連接后，既能使知識(shí)由難變易，也能解決器材不足的問(wèn)題。制作方法：用一截10厘米左右的玻璃管，兩端各用橡膠管套上后剪去空的部分，再把兩個(gè)礦泉水瓶從底部用相同大小的玻璃管灼燒一個(gè)小洞，然后把這截玻璃管與瓶洞相連接，去掉瓶蓋，就做成了一個(gè)簡(jiǎn)易的連通器。無(wú)論從哪一端加水，兩個(gè)礦泉水瓶?jī)?nèi)的水平面始終保持一致。
五、礦泉水瓶在浮力教學(xué)中的運(yùn)用
在初中物理課堂教學(xué)中，精心創(chuàng)設(shè)良好的課堂教學(xué)情境，能夠較好地給學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)上的暗示和啟發(fā)。良好的教學(xué)情境既能夠直接使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到提高，又能夠促進(jìn)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)中自覺(jué)、主動(dòng)地參與到物理課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)之中，而且還能夠鍛煉他們的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)他們的物理學(xué)習(xí)能力。結(jié)合平時(shí)的教學(xué)實(shí)際，我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行物理課堂情境的創(chuàng)設(shè)。
一、創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入情境，促進(jìn)新舊知識(shí)銜接
物理這門學(xué)科的教學(xué)，在課堂教學(xué)的伊始階段，我們都會(huì)對(duì)課堂教學(xué)的開展進(jìn)行鋪墊，也就是教學(xué)的導(dǎo)入環(huán)節(jié)。導(dǎo)入的方法多種多樣，可以是教師對(duì)學(xué)生的提問(wèn)，可以是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，還可以是對(duì)習(xí)題練習(xí)的解答。導(dǎo)入階段講授的內(nèi)容可以是物理基本概念的復(fù)習(xí)，可以是定理和定律的應(yīng)用，還可以是運(yùn)用物理計(jì)算公式進(jìn)行習(xí)題的解答等。導(dǎo)入階段的目的是為了激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，將學(xué)生自然地引入到即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容之中。比如，在教學(xué)“物體的沉浮條件”這部分內(nèi)容時(shí)，我們可以先為學(xué)生演示一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)小木塊浸沒(méi)到水中，然后把一個(gè)小鐵塊浸沒(méi)到水中，最后把一塊石蠟浸沒(méi)到水與酒精的混合液之中。然后引入即將教學(xué)的內(nèi)容，提問(wèn)學(xué)生物體沉浮的條件是什么。這三種情境展現(xiàn)在學(xué)生面前，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望，并迅速地進(jìn)入到問(wèn)題的思考之中，進(jìn)入到新知識(shí)的學(xué)習(xí)之中。
二、創(chuàng)設(shè)遞進(jìn)情境，促使學(xué)生逐步深入
在新知識(shí)的講授過(guò)程中，教學(xué)活動(dòng)一般是由淺入深、從簡(jiǎn)到繁開展的，使學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地掌握基本概念，逐步掌握探求和研究物理知識(shí)問(wèn)題的基本方法。在這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)中，我們?cè)趧?chuàng)設(shè)情境的時(shí)候要注意知識(shí)難度的層次，要注意結(jié)合學(xué)生的心理特征和知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，要符合解疑釋難的推理規(guī)律，做到逐步深入，層層遞進(jìn)。比如，在“透鏡”這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，我們可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)三個(gè)學(xué)習(xí)情境。首先，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)以下情境：平行主光軸的平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡或凹透鏡后，方向會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到答案以后，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)第二個(gè)學(xué)習(xí)情境：非平行主光軸的平行光線射入凸透鏡或凹透鏡后，方向會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？再次，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到正確的答案。最后，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)第三個(gè)學(xué)習(xí)情境，非平行光線射入到凸透鏡或凹透鏡后，又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后，引導(dǎo)全班學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，得出正確的結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)透鏡的特點(diǎn)有一個(gè)非常明確的認(rèn)識(shí)。
三、創(chuàng)設(shè)隨機(jī)情境，拓寬學(xué)生解題思路
在新授知識(shí)的教學(xué)中，我們需要緊緊圍繞課堂教學(xué)的目標(biāo)，為學(xué)生拓寬解題思路，促使他們舉一反三，觸類旁通地解決問(wèn)題。比如，在教學(xué)“壓強(qiáng)”這部分內(nèi)容時(shí)，我們可以緊扣液體壓強(qiáng)（P=ρgh）和固體壓強(qiáng)（P=F/s）的物理含義進(jìn)行深入的挖掘，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行練習(xí)時(shí)創(chuàng)設(shè)隨機(jī)的學(xué)習(xí)情境。相同質(zhì)量的水放入到不同的容器之中，容器底部承受的壓強(qiáng)；人在站立和行走時(shí)對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)；手指對(duì)圖釘帽子的壓強(qiáng)與圖釘尖頭對(duì)墻體的壓強(qiáng)等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這類問(wèn)題情境的分析，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)概念本質(zhì)的理解和掌握。隨機(jī)情境還可以用于學(xué)生課堂知識(shí)的鞏固，進(jìn)一步加深他們對(duì)物理基本概念、定理、定律以及公式的理解。比如，教學(xué)“物體的重力和壓力”時(shí)，在教學(xué)了二者的聯(lián)系與區(qū)別后，我們可以就重力的大小與方向創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)支持面壓力的大小和方向進(jìn)行討論。
四、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生求異思維
許多時(shí)候，學(xué)生理解物理問(wèn)題只是從一個(gè)角度進(jìn)行，一旦變換了不同的角度，他們對(duì)物理概念的理解就會(huì)顯得力不從心。所以，我們需要通過(guò)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，通過(guò)問(wèn)題的解決，培養(yǎng)學(xué)生從不同的角度理解同一個(gè)物理問(wèn)題的能力。比如，在教學(xué)“連通器的原理”時(shí)，在學(xué)生理解了連通器內(nèi)只有一種液體，而且液體在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)液面總是保持平衡的知識(shí)后，我們可以提出問(wèn)題：假如連通器中是不同的液體，液面還平衡嗎？再如，在學(xué)習(xí)了“漂浮物體的重力和浮力”后，我們可以提問(wèn)：同一條船，在同樣的載重量下，從海里航行到內(nèi)河中，船身應(yīng)該是上浮一些還是下沉一些？通過(guò)這些問(wèn)題的解答，我們可以培養(yǎng)出學(xué)生從不同角度，對(duì)同一物理概念進(jìn)行全面分析和思考的能力。
我們?cè)谖锢碚n堂教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境時(shí)，必須要把即將解決的問(wèn)題，巧妙地穿插到各種符合初中生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的、學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)之中，由表及里，由淺入深，由此及彼，最終促使學(xué)生掌握本質(zhì)，開闊視野，領(lǐng)悟方法，提高物理學(xué)科的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量。
（作者單位：江蘇蘇州工業(yè)園區(qū)婁葑學(xué)校）
關(guān)鍵詞 液位計(jì)；玻璃管；磁翻板；浮筒；差壓；射線
中圖分類號(hào)TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）45-0191-02
液位是指液體表面的位置，即液體表面在罐、塔、槽等容器中的高度。液位作為表征生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行狀況的重要變量之一，準(zhǔn)確及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)在化工生產(chǎn)過(guò)程中是十分重要的，用來(lái)檢測(cè)液位的儀表稱為液位計(jì)。
在化工生產(chǎn)過(guò)程中常用的液位計(jì)有：玻璃管液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)、浮筒液位計(jì)、差壓式液位計(jì)（差壓變送器）、γ射線液位計(jì)等。
1 玻璃管液位計(jì)
1.1 工作原理及結(jié)構(gòu)
玻璃管液位計(jì)是最簡(jiǎn)單最普通的就地指示液位計(jì)，它是利用連通器原理來(lái)進(jìn)行液位檢測(cè)的，是一種直讀式液位測(cè)量?jī)x表。
玻璃管液位計(jì)在上、下閥上都裝有M27×1.5或ZG3/4"的螺紋接頭，與容器連接構(gòu)成連通器，玻璃管液面與容器內(nèi)液面保持一致，透過(guò)玻璃管可直接讀得容器內(nèi)液位的高度。玻璃管液位計(jì)還在上、下閥內(nèi)都裝有鋼球，當(dāng)玻璃管因意外事故破壞時(shí)，鋼球在容器內(nèi)壓力作用下阻塞通道，這樣容器便自動(dòng)密封，可以防止容器內(nèi)的液體繼續(xù)外流。在液位計(jì)的閥端有阻塞孔螺釘，可供取樣時(shí)用，或在檢修時(shí)，放出液位計(jì)中的剩余液體時(shí)用。
1.2 特點(diǎn)及適用場(chǎng)合
1）讀數(shù)清晰、直觀、可靠；
2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便。
適用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一般貯液設(shè)備中的液置的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，由于玻璃管易碎，所以不適宜危險(xiǎn)介質(zhì)的測(cè)量，另外還要注意容器中的介質(zhì)不能與玻璃管液位計(jì)接液部分的材質(zhì)起腐蝕反應(yīng)。
2 磁翻板液位計(jì)
2.1 工作原理及結(jié)構(gòu)
磁翻板液位計(jì)是根據(jù)磁極耦合原理、阿基米德（浮力定律）、連通器原理巧妙地結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)的特性而開發(fā)研制的一種專門用于液位測(cè)量的儀表。
該儀表有一個(gè)容納浮球的腔體（稱為主體管或外殼），腔體通過(guò)法蘭或其他接口與容器組成一個(gè)連通器。這樣，儀表的腔體內(nèi)的液面與容器內(nèi)的液面是相同高度的，所以腔體內(nèi)的浮球會(huì)隨著容器內(nèi)液面的升降而升降；這時(shí)候我們并不能看到液位，所以我們?cè)谇惑w的外面裝了一個(gè)翻板顯示器，因?yàn)槲覀冊(cè)谥圃旄∏驎r(shí)在浮球沉入液體與浮出部分的交界處安裝了磁鋼，它與浮球隨液面升降時(shí)，它的磁性透過(guò)外殼傳遞給翻板顯示器，推動(dòng)磁翻板翻轉(zhuǎn)180°；由于磁翻板是有紅、白兩個(gè)半圓柱合成的圓柱體，所以翻轉(zhuǎn)180°后朝向翻板顯示器外的會(huì)改變顏色（液面以下紅色、以上白色），兩色交界處即是液面的高度。
磁翻板液位計(jì)也可配置液位變送裝置，將液位信號(hào)轉(zhuǎn)化為4mA~20mA的電流信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)傳，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。
2.2 特點(diǎn)及適用場(chǎng)合
1）測(cè)量范圍大，讀數(shù)直觀清晰；
2）密封結(jié)合面少，不易滲漏，安全可靠；
3）指示部分與被測(cè)介質(zhì)完全隔離；
4）易于安裝、維修方便。
適用于各種塔、罐、槽、球型容器和鍋爐等設(shè)備的介質(zhì)液位檢測(cè)，尤其是在高溫、高壓、耐腐蝕的場(chǎng)合更能顯示出其優(yōu)勢(shì)。它彌補(bǔ)了玻璃管液位計(jì)易破裂的缺陷，是目前使用較普遍的液位計(jì)的一種。但不適合高粘度介質(zhì)液位的測(cè)量。
3 浮筒液位計(jì)
3.1 工作原理及結(jié)構(gòu)
浮筒液位計(jì)是根據(jù)阿基米德定律和磁藕合原理設(shè)計(jì)而成的液位測(cè)量?jī)x表。由四個(gè)基本部分組成：浮筒、彈簧、磁鋼室和指示器。浸在液體中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和彈簧彈力的復(fù)合作用。當(dāng)這三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí)，浮筒就靜止在某一位置。當(dāng)液位發(fā)生變化時(shí)，浮筒所受浮力相應(yīng)改變，平衡狀態(tài)被打破，從而引起彈力變化即彈簧的伸縮，以達(dá)到新的平衡。彈簧的伸縮使其與剛性連接的磁鋼產(chǎn)生位移。這樣，通過(guò)指示器內(nèi)磁感應(yīng)元件和傳動(dòng)裝置使其指示出液位而達(dá)到測(cè)量液位的目的。
3.2 特點(diǎn)及適用場(chǎng)合
1）測(cè)量范圍大，最大可達(dá)3 000mm；
2）現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳兼容；
3）機(jī)械位移，使其具有良好的可靠性，從而提高了變送器的測(cè)量精度及靈敏度；
4）耐高溫、高壓，耐腐蝕性能強(qiáng)；
5）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便，易于檢查和維護(hù)。
適用于壓力容器內(nèi)液位的測(cè)量，但不適合高粘度介質(zhì)液位的測(cè)量。
4 差壓式液位計(jì)（差壓變送器）
4.1 工作原理及結(jié)構(gòu)
差壓式液位計(jì)（差壓變送器）就是利用液體液位差引起的靜壓變化來(lái)測(cè)量液位高度的，例如：在水下1m的地方，其靜壓為P=ρgН=9.8kPa，同理在2m的地方，其靜壓為19.6kPa，但對(duì)于密閉的容器，由于其容器本身有壓力，假如該壓力為500kPa，這時(shí)，容器內(nèi)1m的水下，實(shí)際壓力位9.8kPa+500kPa，要測(cè)出實(shí)際水位，必須要將該壓力減去，才能得到實(shí)際水的靜壓壓力，所以就必須使用差壓變送器，正壓接在容器底部，負(fù)壓接在容器頂部，這樣獲得的差壓就是實(shí)際水位造成的靜壓，從而換算出水位高度。
目前用的最多的差壓變送器為橫河川儀的EJA，它由單晶硅諧振式傳感器上的兩個(gè)H形的振動(dòng)梁分別將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，送到脈沖計(jì)數(shù)器，再將兩頻率之差直接傳遞到CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的4~20mADC的輸出信號(hào)，并在模擬信號(hào)上疊加一個(gè)BRAIN/HART數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信。
其過(guò)程連接也有多種規(guī)格，常用的有1/2NPT、DN50、DN80、DN100等。
4.2 特點(diǎn)及適用場(chǎng)合
1）高精度，一般為±0.075%；
2）高穩(wěn)定性和可靠性；
3）連續(xù)十萬(wàn)次過(guò)壓試驗(yàn)后影響量≤0.03%/16MPa；
4）連續(xù)工作五年不需要調(diào)校零點(diǎn)；
5）BRAIN/HART/FF現(xiàn)場(chǎng)總線三種通訊協(xié)義供選擇；
6）完善的自診斷及遠(yuǎn)程設(shè)定通訊功能 ；
7）可無(wú)需三閥組而直接安裝使用 ；
8）基本品的接液膜片材質(zhì)為：哈氏合金C-276（小型標(biāo)準(zhǔn)為3.9kg）；
9）外部零點(diǎn)/量程調(diào)校。
適用于容器內(nèi)液位的測(cè)量，但不適合高粘度和密度變化的介質(zhì)的液位測(cè)量。
5 γ射線液位計(jì)（以點(diǎn)源棒接收器為例）
5.1 工作原理及結(jié)構(gòu)
γ射線液位計(jì)是一種固定安裝、連續(xù)測(cè)量物位的檢測(cè)儀表,它以核輻射檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ),γ射線與物質(zhì)相互作用被吸收,射線強(qiáng)度隨吸收物質(zhì)的高度而變化,通過(guò)測(cè)量γ射線輻射強(qiáng)度的變化，從而測(cè)量出被測(cè)液位的變化。
測(cè)量原理就是射線穿過(guò)物料被吸收的物理規(guī)律，測(cè)量的結(jié)果是未衰減的射線I0 和衰減后的射線I 之間的比率 I/I0。公式如下：
其中：I為探測(cè)器檢測(cè)到的射線強(qiáng)度；
I0為未經(jīng)過(guò)物料衰減的射線強(qiáng)度；
μ為吸收系數(shù)，單位：cm2/g；
ρ為被測(cè)物料的密度，單位：g/cm3；
d為被測(cè)物料的厚度，單位：cm。
γ射線液位計(jì)由線源、鉛罐、接收器、二次儀表組成。線源固定在鉛罐中，鉛罐的一側(cè)設(shè)有活動(dòng)門，當(dāng)門打開時(shí)，射線可以從鉛罐的預(yù)留洞射出，穿過(guò)容器及物料后被接收器接收，接收器將接收到的信號(hào)傳給二次儀表，二次儀表可以根據(jù)接收到的信號(hào)計(jì)算出容器內(nèi)液位的高度。
5.2 特點(diǎn)及適用場(chǎng)合
1）射線液位計(jì)作為非接觸式儀表，與被測(cè)介質(zhì)不接觸；
2）無(wú)可動(dòng)部件、免維護(hù)；
3）測(cè)量精度低。
可適應(yīng)高溫（或低溫）、高壓（或低壓）、強(qiáng)腐蝕、劇毒、粘稠、結(jié)晶、固體顆粒等多種其它儀表無(wú)法適用的苛刻環(huán)境。正確合理的設(shè)計(jì)、使用射線儀表，并不會(huì)對(duì)人身和環(huán)境造成危害。但是，放射源本身對(duì)環(huán)境的影響不可忽視。因此，在不得不用射線進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一定要注意使用的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性。
6選型的指導(dǎo)思想
6.1 液位計(jì)類型的選擇
所有的儀表設(shè)備都是為工藝服務(wù)的，所以液位計(jì)選型也不例外。首先要考慮工藝的要求，如對(duì)精度和控制的要求。其次要考慮工況，如介質(zhì)的性質(zhì)、工作溫度、工作壓力等。第三要考慮經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)這些要求綜合考慮，先確定合適的液位計(jì)類型。
6.2 制造廠家的選擇
液位計(jì)的類型確定了，接著是選擇制造廠家。作為專業(yè)技術(shù)人員，選擇優(yōu)質(zhì)的設(shè)備無(wú)論對(duì)公對(duì)私都是正確的選擇，所以制造廠家一定要選擇信譽(yù)度好、質(zhì)量可靠的大的正規(guī)廠家，尤其是當(dāng)質(zhì)量和價(jià)格發(fā)生矛盾時(shí)，質(zhì)量是首選。
6.3 具體型號(hào)的選擇
制造廠家確定后，根據(jù)廠家的選型樣本，結(jié)合工況進(jìn)行具體型號(hào)的確定。對(duì)于不太確定的地方與廠家多交流溝通，選擇的指導(dǎo)思想是標(biāo)準(zhǔn)就高不就低。要知道只有提供可靠的設(shè)備才有可能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
7 結(jié)論
本文介紹了幾種常用的液位計(jì)的工作原理及它們各自的特點(diǎn)，大家在使用選型時(shí)可綜合考慮，找出最適合、最理想、性價(jià)比最好的液位計(jì)。
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基本概念
1、壓力(F)：垂直作用在物體表面上的力叫壓力。
2、壓強(qiáng)(P)：物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。
單位：帕斯卡(Pa):1Pa=1N/m2
3、液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因：是由于液體受到重力,具有流動(dòng)性。
4、測(cè)量液體壓強(qiáng)的儀器：壓強(qiáng)計(jì)
通過(guò)U形管中液面高度差顯示薄膜受到的壓強(qiáng)大小
5、根據(jù)液體壓強(qiáng)公式：
可得，液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，而與液體的體積和質(zhì)量無(wú)關(guān)。
6、大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因：
空氣受到重力作用而產(chǎn)生的，大氣壓強(qiáng)隨高度的增大而減小。
7、證明大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)是：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
測(cè)定大氣壓強(qiáng)值的實(shí)驗(yàn)是：托里拆利實(shí)驗(yàn)。
8、測(cè)定大氣壓的儀器是：氣壓計(jì)，常見氣壓計(jì)有水銀氣壓計(jì)和無(wú)液氣壓計(jì)(金屬盒氣壓計(jì))
9、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
10、連通器
定義：上端開口，下端連通的容器
原理：連通器里裝同一種液體且液體不流動(dòng)時(shí)，各容器的液面保持相平
應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等
基本公式
1、壓強(qiáng)通用公式：P=F/S
2、液體壓強(qiáng)計(jì)算公式：P=ρgh
基本規(guī)律
1、液體壓強(qiáng)特點(diǎn)：
①液體對(duì)容器底和壁都有壓強(qiáng)，
②液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;
③液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大，
④在深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。
2、增大壓強(qiáng)方法:
①S不變，F(xiàn)②F不變，S③同時(shí)把F，S
減小壓強(qiáng)方法則相反。
3、液體壓強(qiáng)主要類型
4、沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系：
一切液體的沸點(diǎn)，都是氣壓減小時(shí)降低，氣壓增大時(shí)升高。
5、流體壓強(qiáng)大小與流速關(guān)系：
在流體中流速越大地方，壓強(qiáng)越小，
流速越小的地方，壓強(qiáng)越大。
6、升力
原理：飛機(jī)前進(jìn)時(shí)，由于機(jī)翼上下不對(duì)稱上凸下平，機(jī)翼上方空氣流速大，壓強(qiáng)較小，下
方流速小，壓強(qiáng)較大，機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差，這就產(chǎn)生了向上的升力。
1、實(shí)驗(yàn)方案
①原理：F浮=F向上-F向下
②器材：溢水杯、小桶、彈簧測(cè)力計(jì)、
③步驟：
㈠測(cè)出物體重力G
㈡測(cè)出小桶的重力G0
㈢把物體浸入水中，測(cè)出物體完全浸沒(méi)后測(cè)力計(jì)示數(shù)F和排開水和小桶總重力G1
2、計(jì)算物體的浮力進(jìn)行驗(yàn)證：
物體受到的浮力：F浮=G-F
排開液體重力：G排=G1-G0
基本概念
1、杠桿
①定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。
②支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。
③動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。
④阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。
⑤動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。
⑥阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。
2、定滑輪
①定義：軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。
②原理：定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力，但能改變力的方向。
3、動(dòng)滑輪
①定義：軸可以隨物體一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。
②原理：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂(滑輪直徑D)為阻力臂(滑輪的半徑R)2倍的杠桿。動(dòng)滑輪省一半力。
4、滑輪組
①定義：由幾個(gè)滑輪組合在一起使用就叫滑輪組。
②原理：既利用了動(dòng)滑輪省一半力又利用了定滑輪改變動(dòng)力的方向。
③承擔(dān)物重的繩子有幾段，所用拉力為物重的幾分之一。
5、機(jī)械功(J)
①功的初步概念：力作用在物體上，物體在這個(gè)力的作用下通過(guò)了一段距離，
功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。
②功的計(jì)算：功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。公式：功=力×距離
③功的單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)為J。
力的單位是N，距離的單位是m，功的單位就是N·m
6、功率(W)
①功率的概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。
②功率的計(jì)算：公式為功率=功/時(shí)間，
③功率的單位：功率的單位是J/s瓦特。簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W。
功的單位是J，時(shí)間的單位是s，功率的單位就是J/s。
7、機(jī)械效率(η)
①有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。公式：η=W有用/W總×100%
②機(jī)械效率總是小于1。
③注意機(jī)械效率跟功率的區(qū)別
機(jī)械效率和功率是從不同的方面反映機(jī)械性能的物理量，它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系。功率大的機(jī)器不一定效率高。
8、動(dòng)能和勢(shì)能
①動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。運(yùn)動(dòng)物體的速度越大，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能就越大。
②勢(shì)能：勢(shì)能可分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量。物體的質(zhì)量越大，舉得越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。
彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。物體的彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能就越大。
③機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
9、能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
基本公式
1、杠桿的平衡條件：
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，F(xiàn)1·L1=F2·L2
2、功的計(jì)算：W=Fs
3、功率的計(jì)算：P=W/t
4、滑輪組拉的大小：F=G/n
5、滑輪組機(jī)械效率：
基本實(shí)驗(yàn)
一、測(cè)滑輪組的機(jī)械效率
1、實(shí)驗(yàn)方案
①原理：
②器材：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺
③步驟：
㈠使彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速提升重物，測(cè)量繩子移動(dòng)距離s、物體上升高度h
㈡測(cè)出拉力F、物體重力G
㈢計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①滑輪組中動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多越省力，但機(jī)械效率越低;
②同一機(jī)械，提升的重物越多，機(jī)械效率越高
③重物提升高度不影響滑輪組的機(jī)械效率
基本規(guī)律
1、杠桿分類
①省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿。例如：起子、扳手、撬棍、鍘刀等。
②費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿。例如：鑷子、釣魚桿，賽艇的船漿等。
③等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿。例如：天平。
特點(diǎn)：省力杠桿省力，但費(fèi)距離(動(dòng)力移動(dòng)的距離較大)，費(fèi)力杠桿費(fèi)力，但省距離。等臂杠桿不省力也不省距離。既省力又省距離的杠桿是不存在的。
2、功的原理
使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，也就是使用任何機(jī)械都不省功。這個(gè)結(jié)論叫做功的原理。
3、常見不做功的三種情況：
①有力無(wú)距：如搬而未起，推而未動(dòng);
②有距無(wú)力：如物體在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng);
③力距垂直：水平方向運(yùn)動(dòng)的物體，由于運(yùn)動(dòng)方向與重力方向垂直，故重力不做功。
關(guān)鍵詞：多媒體；科學(xué)教學(xué)；應(yīng)用研究
隨著教育改革的不斷深入發(fā)展，基礎(chǔ)教育逐步實(shí)現(xiàn)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)軌，單純靠傳統(tǒng)的“教師粉筆加黑板”的“板上談兵”模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化教育的需要，學(xué)校教育正在探索、尋求新的課堂教學(xué)模式。以計(jì)算機(jī)為核心的多媒體技術(shù)進(jìn)入中小學(xué)校園，給傳統(tǒng)教學(xué)注入了新的教育理念和活力。
一、研究目的
本課題通過(guò)對(duì)多媒體技術(shù)在初中科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，探索如何更合理、有效地運(yùn)用多媒體課件，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生課內(nèi)外學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性與主動(dòng)性。
二、研究?jī)?nèi)容
1.農(nóng)村中學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析
農(nóng)村學(xué)校辦學(xué)條件較差，信息較閉塞，教學(xué)環(huán)境差，學(xué)習(xí)資料有限，教學(xué)設(shè)施落后。為適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)，近年來(lái)，臨安市幾乎所有農(nóng)村中小學(xué)都配置了多媒體教學(xué)設(shè)備，也有了專門的多媒體教室。但在實(shí)際教學(xué)中，受多媒體課件制作繁瑣、耗時(shí)耗力的影響，使用的教師并不多。
2.多媒體技術(shù)在農(nóng)村初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究
針對(duì)農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔悖诳茖W(xué)教學(xué)上效果較差的實(shí)際。目前主要應(yīng)將多媒體用于演示實(shí)驗(yàn)，來(lái)彌補(bǔ)或取代一些難以操作的實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高他們的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到更好的教學(xué)效果。在教學(xué)中，用多媒體彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)的不足，具體體現(xiàn)在以下幾方面：
（1）動(dòng)態(tài)、微觀和宏觀的實(shí)驗(yàn)。如在講解光的直線傳播時(shí)，講到了日食、月食。如果遇上日食、月食現(xiàn)象，學(xué)生一般很難看見，沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)。該科學(xué)現(xiàn)象又過(guò)于宏觀，無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中向?qū)W生展示。教學(xué)中，我們使用日食動(dòng)畫，放映速度可視情況自主調(diào)節(jié)，邊講解邊演示，學(xué)生就更容易弄懂其中的知識(shí)，探索到大自然中的奧妙，同時(shí)也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。
一些過(guò)于危險(xiǎn)而沒(méi)法在實(shí)驗(yàn)室完成的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，也可以使用多媒體，加深學(xué)生的印象，提高教學(xué)效果。如高壓電觸電、核裂變、核聚變等，通過(guò)向?qū)W生播放一些相關(guān)的動(dòng)畫、視頻，就能達(dá)到較好的教學(xué)效果。
（2）硬件條件不足不能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)。如教材在處理電流的形成時(shí)，將其和水流形成對(duì)比，非常生動(dòng)、形象。而這一讓學(xué)生很容易接受新知識(shí)的小實(shí)驗(yàn)，許多農(nóng)村中學(xué)卻無(wú)法完成，難點(diǎn)在加抽水機(jī)使兩邊容器有恒定的水壓上。我們可以做“電壓”的多媒體課件，用動(dòng)畫將該實(shí)驗(yàn)形象地模擬出來(lái)，再配上相關(guān)的練習(xí)，給學(xué)生留下深刻的印象。
（3）科學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用。如在講授“連通器”部分內(nèi)容時(shí)，連通器在生活中的應(yīng)用有過(guò)路涵洞、船閘等。但在許多農(nóng)村，過(guò)路涵洞現(xiàn)在也極為少見，船閘更是無(wú)從談起。城市學(xué)生教學(xué)條件和生活條件都較好，他們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、參觀等方法形成感性認(rèn)識(shí)，從而輕松地接受其中的知識(shí)點(diǎn)。針對(duì)這一實(shí)際，我們可以制作簡(jiǎn)單的動(dòng)畫“船閘”，生動(dòng)地演示輪船通過(guò)船閘的過(guò)程和船閘的工作原理，使學(xué)生可以輕松地接受新知識(shí)。
3.多媒體教學(xué)技術(shù)在農(nóng)村初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用措施
多媒體教學(xué)最典型的特征是：實(shí)時(shí)性、直觀性和交互性，其優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)教學(xué)手段所不能比擬的。
（1）結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)，提高教學(xué)效率。有些科學(xué)現(xiàn)象，教師用語(yǔ)言是很難表達(dá)清楚的。信息技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)就解決了這一難題。利用多媒體技術(shù)將各種信息有機(jī)的融為一體，實(shí)現(xiàn)可視、有聲、形象生動(dòng)的表達(dá)效果，為學(xué)生提供圖、文、聲并茂的動(dòng)態(tài)情景。例如，利用PowerPoint的文本、視頻、音頻、Flash控件的處理能力，可使教師快捷地展示心中所想但無(wú)法用單一的語(yǔ)言來(lái)表述的一些情境。此時(shí)，加上教師的適時(shí)點(diǎn)撥，可以達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。
（2）再現(xiàn)情境，誘發(fā)學(xué)習(xí)興趣。多媒體能把語(yǔ)言文字所描繪的情境以聲、形、圖、色等直觀形象逼真地展現(xiàn)出來(lái)，能把學(xué)生的注意力集中起來(lái)，從而誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲，使學(xué)生積極主動(dòng)的接受新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。例如，在有關(guān)聲學(xué)知識(shí)的教學(xué)中，應(yīng)用錄音、錄像可以把音樂(lè)會(huì)的歌曲、各種樂(lè)器的演奏以及各種噪聲（建筑工地的沖擊樁、攪拌機(jī)、交通路口各種車輛以及飛機(jī)的起飛等）有選擇地引進(jìn)課堂，使課堂教學(xué)生動(dòng)活潑。
（3）再現(xiàn)情景，突破重、難點(diǎn)。多媒體在教學(xué)過(guò)程中的運(yùn)用，不僅能使學(xué)生從形象的感知中增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味，而且能突破知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。例如慣性教學(xué)中，為了突破“在勻速行駛的汽車上，人豎直上拋物體，物體會(huì)落在人的前方、后方還是手上”這一難點(diǎn)，筆者放映了一段視頻剪輯，重現(xiàn)這一物理情景，指明了學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
多媒體教學(xué)的魅力不僅表現(xiàn)在以上幾個(gè)方面，還表現(xiàn)在科學(xué)現(xiàn)象的模擬、習(xí)題情景的再現(xiàn)、多媒體與學(xué)生互動(dòng)以及對(duì)教學(xué)信息進(jìn)行有效的組織與管理等。總之，運(yùn)用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué)有很大的優(yōu)越性，它能很好地彌補(bǔ)語(yǔ)言、文字描述的局限性，彌補(bǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的局限性，打破單一的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的多元化，提高了課堂效率。
4.多媒體在農(nóng)村科學(xué)教學(xué)應(yīng)用中需注意的問(wèn)題
運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)，可以激活學(xué)生思維，活躍課堂氣氛，擴(kuò)大學(xué)生參與度。但凡事都要有“度”，多媒體輔助教學(xué)也不例外。現(xiàn)將多媒體在科學(xué)教學(xué)應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題列舉如下：
（1）不能忽略多媒體的本質(zhì)。科學(xué)學(xué)科最鮮明的特點(diǎn)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)室能做的實(shí)驗(yàn)，就不應(yīng)該用多媒體課件模擬來(lái)替代，否則學(xué)生就失去了自己參與實(shí)驗(yàn)去探究、去體會(huì)的機(jī)會(huì)。戴爾的“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論認(rèn)為，人們學(xué)習(xí)知識(shí)，一是通過(guò)自己直接經(jīng)歷獲得，即注重過(guò)程而獲得的經(jīng)驗(yàn)；二是通過(guò)間接經(jīng)驗(yàn)獲得。這說(shuō)明，如果學(xué)生能夠自己直接動(dòng)手，親自體驗(yàn)，就不必用多媒體來(lái)模擬展示。
（2）不能忽略學(xué)生思考所需要的時(shí)間。學(xué)好科學(xué)關(guān)鍵在“理解”二字，學(xué)習(xí)科學(xué)必須通過(guò)思考活動(dòng)來(lái)獲得對(duì)知識(shí)的理解。實(shí)驗(yàn)證明，凡是能在教學(xué)中體現(xiàn)思考過(guò)程的教學(xué)活動(dòng)才是最有效的。在運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)中，要避免將教學(xué)內(nèi)容全部由計(jì)算機(jī)包辦代替，應(yīng)留給學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間和消化知識(shí)的時(shí)間。
（3）不能忽略學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)。科學(xué)教學(xué)中，教師根據(jù)學(xué)生思維能力的具體情況，運(yùn)用多媒體為學(xué)生提供恰當(dāng)?shù)闹庇^材料，幫助學(xué)生順利進(jìn)行科學(xué)思維活動(dòng)。但是，教學(xué)過(guò)程處理得過(guò)分直觀，過(guò)分形象，過(guò)分依賴多媒體的展示功能，會(huì)降低學(xué)生的思維水平，限制了學(xué)生思維的發(fā)展。
只要教師在多媒體教學(xué)與科學(xué)學(xué)科有機(jī)融合方面下功夫，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，真正使學(xué)生好學(xué)、善學(xué)、樂(lè)學(xué)，我們相信：學(xué)生就一定能夠真正領(lǐng)悟到“書山有路趣為徑，學(xué)海無(wú)涯樂(lè)作舟”的真諦。
【關(guān)鍵詞】多媒體；物理教學(xué)；整合
1.多媒體技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1.1 應(yīng)用多媒體激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。一堂課成功與否，導(dǎo)入環(huán)節(jié)起著至關(guān)重要的作用。利用多媒體技術(shù)能夠刺激、調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官，將教學(xué)內(nèi)容形象、直觀、生動(dòng)地展示在學(xué)生面前，激勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，使學(xué)生仿佛身臨其境，在活潑、愉快的氣氛中學(xué)習(xí)，增加學(xué)習(xí)物理的興趣與信心。
1.2 應(yīng)用多媒體培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。觀察能力是思維能力的前哨，是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)。在中學(xué)物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，除了通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)之外，還在于努力開拓觀察的時(shí)空范圍。借助多媒體手段努力創(chuàng)設(shè)觀察機(jī)會(huì)，可以豐富和擴(kuò)大學(xué)生的觀察領(lǐng)域，擴(kuò)展學(xué)生培養(yǎng)觀察能力的場(chǎng)合和機(jī)會(huì)。例如，在探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)時(shí)，我積極創(chuàng)設(shè)情境，播放俄“臺(tái)風(fēng)”級(jí)核潛艇視頻，引導(dǎo)學(xué)生分析思考：為什么潛水艇要用12cm厚的特種鋼板做“鎧甲”呢？然后播放一段剪輯視頻，讓學(xué)生思考泰坦尼克號(hào)撞完冰山后船底的漏水為什么有很大的沖擊力。通過(guò)兩個(gè)學(xué)生很感興趣的事件比較，學(xué)生迫切想知道究竟，興趣盎然。接著我模擬演示了皮球從深水上浮體積逐漸加大（速度越來(lái)越快），通過(guò)比較歸納，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)隨著深度的增加海水能產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)。
1.3 應(yīng)用多媒體培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。科學(xué)探究是讓學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程，獲得理智和情感體驗(yàn)，積累科學(xué)知識(shí)和方法。教師可以合理應(yīng)用多媒體創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生提出合理的猜想和假設(shè)。在學(xué)生對(duì)猜想和假設(shè)求證之前，教師應(yīng)該用多媒體給予必要的指導(dǎo)，提示其注意事項(xiàng)。
1.4 應(yīng)用多媒體注重學(xué)生的審美教育。物理課件做到結(jié)構(gòu)合理、布局美觀、配色科學(xué)，能給學(xué)生以藝術(shù)美和科學(xué)美的享受。比如講“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”時(shí)，采用詩(shī)詞“兩個(gè)黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”，配以配樂(lè)朗讀和動(dòng)畫，讓學(xué)生在詩(shī)情畫意中體驗(yàn)自然界是運(yùn)動(dòng)的；采用從網(wǎng)上找的視頻《閃閃的紅星》中的插曲《小小竹排江中游》，使學(xué)生體驗(yàn)到運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。
2.多媒體技術(shù)的應(yīng)用范疇
2.1 實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室不能演示的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)《液體的壓強(qiáng)》一課中的連通器之船閘，由于許多學(xué)生沒(méi)有見過(guò)船閘，在以前的教學(xué)過(guò)程中都是教師用掛圖或模型講解，教師講得口干舌燥，學(xué)生卻聽得一頭霧水，效果非常差。而利用多媒體課件就可以輕松解決這一問(wèn)題，通過(guò)課件模擬船閘整個(gè)工作過(guò)程，以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)下載三峽工程的有關(guān)建設(shè)情況和世界上最大的人造連通器――三峽船閘的圖片。這樣，學(xué)生就比較容易理解，并且擴(kuò)充了知識(shí)面，加強(qiáng)了愛國(guó)主義教育。
2.2 實(shí)現(xiàn)有危險(xiǎn)或者造價(jià)較高的實(shí)驗(yàn)。比如，托里拆利實(shí)驗(yàn)?zāi)芫_測(cè)量大氣壓強(qiáng)的大小，是重要的實(shí)驗(yàn)，但水銀有毒，教學(xué)中可用錄像或動(dòng)畫課件介紹實(shí)驗(yàn)情況。
2.3 實(shí)現(xiàn)過(guò)于宏觀的和微觀的現(xiàn)象。宏觀的如天體運(yùn)動(dòng)、潮汐現(xiàn)象，微觀的如原子核式結(jié)構(gòu)模型、納米技術(shù)。
2.4 實(shí)現(xiàn)演示現(xiàn)象不明顯而不易觀察的現(xiàn)象。能量守恒中的碰撞，光的雙縫干涉，光的衍射等實(shí)驗(yàn)由于受各種條件限制，演示現(xiàn)象不明顯而不易觀察，這時(shí)如果應(yīng)用多媒體課件進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M，能使知識(shí)的傳授更自然、更透徹。
3.在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，把計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)手段作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵(lì)工具，豐富的教學(xué)環(huán)境，使各種教學(xué)資源、各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，達(dá)到有效整合，從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)形式的根本變革，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的形成
3.1 協(xié)作交互學(xué)習(xí)模式。協(xié)作交互學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)師與生之間互動(dòng)探索、研究和討論問(wèn)題，主要以小組學(xué)習(xí)形式，共同參與對(duì)新知識(shí)的建構(gòu)。如我們進(jìn)行《壓強(qiáng)》一節(jié)課的教學(xué)，首先，教師根據(jù)《壓強(qiáng)》一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)對(duì)教材進(jìn)行分析處理，采用多媒體課件形式來(lái)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境并把教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生開展小組協(xié)作交互式學(xué)習(xí)。
這種協(xié)作交互學(xué)習(xí)模式，突出師生與生生的互動(dòng)學(xué)習(xí)，即教師提出明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生利用網(wǎng)上資源、自主探索，然后利用網(wǎng)上論壇，進(jìn)行交互討論，讓每位同學(xué)充分發(fā)表自己的見解，進(jìn)行互幫、互學(xué)等多向互動(dòng)，形成協(xié)作參與的學(xué)習(xí)過(guò)程。最后，要求學(xué)生對(duì)論壇的問(wèn)題信息進(jìn)行整理加工，建構(gòu)新知，有效地實(shí)現(xiàn)了資源共享，師生交互學(xué)習(xí)的目的。
3.2 主題研究學(xué)習(xí)模式。研究學(xué)習(xí)模式是以培養(yǎng)學(xué)生獲取信息與運(yùn)用信息的實(shí)踐能力和探究精神為目的，以研究任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究的興趣，教師指導(dǎo)研究學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書籍、報(bào)刊、電視等多種途徑，千方百計(jì)地收集查閱大量的信息資料，并根據(jù)研究要求對(duì)已獲取的信息進(jìn)行加工、整理、儲(chǔ)存，在課堂上交流討論匯報(bào)，建構(gòu)知識(shí)。這種通過(guò)信息技術(shù)與研究課型的整合，使信息技術(shù)手段成為學(xué)生主動(dòng)探究和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的工具，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，有效強(qiáng)化了學(xué)生的信息意識(shí)，促進(jìn)整體信息素養(yǎng)的形成與發(fā)展。在《家庭電路》與《安全用電》的教學(xué)中，借助信息技術(shù)和信息資源的幫助，從研究方案的形成、方案的實(shí)施，到最后任務(wù)的完成都由學(xué)生自主完成，而教師僅對(duì)學(xué)生選題、收集和分析資料的方法等進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。
在整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生始終是一個(gè)積極主動(dòng)的探索者角色，學(xué)生的主體作用得到充分的發(fā)揮，他們是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者和探索者。這樣的整合才能使學(xué)生獲得真正意義上的自主學(xué)習(xí)能力和體驗(yàn)，形成自主學(xué)習(xí)的方法和習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的改變，甚至影響到學(xué)生的終身學(xué)習(xí)。
信息技術(shù)和物理教學(xué)整合給學(xué)生、教師、學(xué)校帶來(lái)一個(gè)新的教學(xué)模式，同時(shí)也應(yīng)看到，整合教學(xué)中還有許多問(wèn)題需要我們?nèi)パ芯俊⑻剿鳎覀兇_信以信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合為途徑，必將推動(dòng)我國(guó)教育信息化進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)教育的跨越式發(fā)展。
【摘要】 目的：研制一種實(shí)用新型的輸液報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)化輸液過(guò)程，提高安全系數(shù)。方法：該裝置由彈力報(bào)警器及一站式輸液系統(tǒng)兩部分組成，主要包括彈力機(jī)構(gòu)、報(bào)警系統(tǒng)、連通器管。結(jié)果：實(shí)現(xiàn)了一次輸液只需要一次插針、一次拔針、中途無(wú)需換藥，輸液完畢自動(dòng)報(bào)警。結(jié)論：該裝置成本低廉、使用簡(jiǎn)單、易于推廣，可成為輸液報(bào)警系統(tǒng)的首選裝置。
【關(guān)鍵詞】 報(bào)警器; 彈力系統(tǒng); 一站式輸液管
靜脈輸液技術(shù)的運(yùn)用起源于公元16世紀(jì)，經(jīng)過(guò)400多年的發(fā)展逐漸形成一套完整的理論體系，成為最常用、最直接、最有效的臨床治療手段之一。靜脈輸液技術(shù)推行極大地提高了臨床治療的效率，然而大量的病人同時(shí)輸液，護(hù)士需要同時(shí)照看大量的病人輸液，護(hù)士的工作壓力甚大，而且一旦產(chǎn)生疏漏，沒(méi)有及時(shí)換藥，會(huì)給病人身體帶來(lái)不必要的傷害。另外病人往往一次需要輸液多瓶，現(xiàn)有的做法是每輸完一瓶藥水，護(hù)士就需要更換新的輸液瓶，多次更換藥瓶，不僅加大了護(hù)士的勞動(dòng)強(qiáng)度，影響了護(hù)士的工作效率，而且病人需時(shí)常注意輸液進(jìn)度，加重病人的心理負(fù)擔(dān)，不利于病人休養(yǎng)身體。為避免護(hù)士沒(méi)有及時(shí)給病人換藥水，現(xiàn)有醫(yī)療市場(chǎng)出現(xiàn)了多種輸液報(bào)警器，其中紅外報(bào)警器在安全、實(shí)用方面占有領(lǐng)先地位，然而其價(jià)格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此推廣阻力大，市場(chǎng)前景有限，尤其不利于在基層醫(yī)院推廣。本實(shí)用新型輸液報(bào)警系統(tǒng)由彈力報(bào)警器及一站式輸液系統(tǒng)兩部分組成，該裝置成本低廉、使用簡(jiǎn)單、易于推廣，可成為輸液報(bào)警系統(tǒng)的首選裝置，現(xiàn)介紹如下：
1 結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制
1.1 結(jié)構(gòu)
一種彈力報(bào)警器，包括外殼，固定在外殼上由表盤和指針組成的顯示盤，安裝在外殼內(nèi)部的彈力機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，外殼中設(shè)有可由彈力機(jī)構(gòu)觸發(fā)的報(bào)警系統(tǒng)。所述報(bào)警系統(tǒng)的組成是由電源、指示燈、報(bào)警器和開關(guān)通過(guò)導(dǎo)線組成的回路。該報(bào)警系統(tǒng)固定在電路板上，電路板固定在外殼內(nèi)。所述彈力機(jī)構(gòu)包括支撐板，支撐板上連有可垂直調(diào)節(jié)支撐板高度的螺紋旋鈕，支撐板下端通過(guò)彈簧連接的承拉板;所述承拉板上端固接有觸發(fā)桿，該觸發(fā)桿正上方設(shè)有可接通報(bào)警系統(tǒng)的開關(guān)。所述顯示盤上的指針與彈力機(jī)構(gòu)通過(guò)齒輪相連，可以根據(jù)待承重物的重量，通過(guò)調(diào)節(jié)螺紋旋鈕預(yù)先設(shè)置觸發(fā)重量刻度。所謂的觸發(fā)重量刻度，即僅當(dāng)承重物為觸發(fā)重量時(shí)，連通報(bào)警系統(tǒng)回路，觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警。一種一站式靜脈輸液系統(tǒng)，包括至少一個(gè)輸液瓶，還包括一個(gè)如上所述的彈力報(bào)警器;各輸液瓶的出液口通過(guò)相應(yīng)的獨(dú)立導(dǎo)管接至茂菲氏滴管，各輸液瓶按照輸液瓶中待輸入藥水的先后順序呈不同高度布置，且后輸液的輸液瓶瓶底高度不高于先輸液的輸液瓶出液口高度，最后輸液的輸液瓶位置最低，該最后輸液的輸液瓶懸掛在彈力報(bào)警器上。
1.2 作用機(jī)制
利用彈簧承受拉力減小，彈簧回彈的原理，設(shè)置觸發(fā)桿和報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)輸液瓶的型號(hào)，查詢?cè)撔吞?hào)對(duì)應(yīng)的重量，然后調(diào)節(jié)螺紋旋鈕，使指針指向該重量所表示的刻度上，此刻度即為觸發(fā)重量刻度，因此對(duì)重量不同的輸液瓶具有通用性。將所述彈力報(bào)警器懸掛在輸液架上，輸液時(shí)隨著輸液瓶藥水量的減少，輸液瓶質(zhì)量減輕，輸液瓶在彈簧拉力的作用下上移，當(dāng)輸液完畢時(shí)，輸液瓶質(zhì)量即為輸液瓶空瓶的質(zhì)量，指針回轉(zhuǎn)至觸發(fā)重量刻度，此時(shí)觸發(fā)桿連通報(bào)警系統(tǒng)的開關(guān)報(bào)警。
轉(zhuǎn)貼于
2 使用方法
具體調(diào)節(jié)過(guò)程如下：針對(duì)最后一瓶待輸液瓶空瓶的不同型號(hào)，調(diào)節(jié)螺紋旋鈕的指針指向待輸液瓶空瓶型號(hào)對(duì)應(yīng)的重量刻度作為觸發(fā)重量刻度，若待輸液瓶空瓶較之前設(shè)置的觸發(fā)重量大，即待輸液瓶空瓶重量更重時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺紋旋鈕，直到待輸液瓶空瓶質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)重量刻度，此時(shí)支撐板上移，承拉板上移;若待輸液瓶空瓶較之前設(shè)置的觸發(fā)重量小，即待輸液瓶空瓶重量更輕時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺紋旋鈕，直到待輸液瓶空瓶質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)重量刻度，此時(shí)支撐板下移，承拉板下移。由于位置較高的輸液瓶的輸液瓶液面高于位置較低的輸液瓶液面，因此位置較高的輸液瓶的輸液瓶液面壓強(qiáng)高于位置較低的輸液瓶。將彈力報(bào)警器掛在支架上與位置最低的輸液瓶連接，輸液前先向位置最高的輸液瓶注射5ml空氣，誘導(dǎo)位置最高的輸液瓶開始輸液，位置最高的輸液瓶輸液完畢后，位置較低的輸液瓶自動(dòng)進(jìn)行繼續(xù)輸液，直到位置最低的輸液瓶輸液完畢時(shí)，與位置最低的輸液瓶相連的觸發(fā)彈力報(bào)警器中的報(bào)警器報(bào)警，護(hù)士即可進(jìn)行下一步動(dòng)作。圖1 圖2 圖3圖1～3中，1彈力報(bào)警器;2報(bào)警器;3開關(guān);4輸液瓶;5支架;6螺紋旋鈕;7支撐板;8指示燈;9彈簧;
10觸發(fā)桿;11承拉板;12顯示盤;13外殼;14茂菲氏滴管。
3 結(jié)論
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置的有益效果是：本實(shí)用新型裝置中所述的彈力報(bào)警器在輸液瓶中液體流盡后報(bào)警，為護(hù)士提供輸液進(jìn)度的準(zhǔn)確信息，報(bào)警器報(bào)警采用溫馨、悅耳的動(dòng)人音樂(lè)，使其更具人性化特點(diǎn)，且成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，推廣性強(qiáng)。所述的一站式靜脈輸液系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一次性多瓶自動(dòng)依次輸液，只需要一次插針、一次拔針、中途無(wú)需換藥，簡(jiǎn)化了程序，提高了護(hù)士的工作效率，減輕了護(hù)士的工作負(fù)擔(dān)和病人的心理壓力，減少了靜脈輸液時(shí)醫(yī)療事故及糾紛的發(fā)生，增加了輸液的安全系數(shù)。總之，本實(shí)用新型裝置適用于各級(jí)醫(yī)院的臨床工作需要，工藝制作及設(shè)計(jì)方面有一定的創(chuàng)新性，具有較好的社會(huì)效益和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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一般用于授課開始。方法以教師提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)觀察或習(xí)題解答為主，內(nèi)容多有基本概念復(fù)習(xí)，定理定律應(yīng)用，公式運(yùn)用解題等。目的在于激發(fā)學(xué)生興趣，自然引入新課。如講“物體的沉浮條件”，教師可先做一演示實(shí)驗(yàn)：將一木塊浸沒(méi)水中；將一鐵塊浸沒(méi)水中；將一石臘浸沒(méi)水和酒精混合液中，并提出物體沉浮條件是什么。三種情景擺在學(xué)生面前，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，迅速進(jìn)入課題思考。
二、創(chuàng)設(shè)遞進(jìn)情景
用于講授過(guò)程。目的是通過(guò)由淺入深，由簡(jiǎn)到繁使學(xué)生掌握概念，學(xué)習(xí)探求研究物理問(wèn)題的方法。此情景的創(chuàng)設(shè)要注意層次清楚，要符合解疑推理的邏輯性。
如在“透鏡”一節(jié)中，第一次創(chuàng)設(shè)情景：平行主光軸的平行光線經(jīng)（凸、凹）透鏡方向怎樣？經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出答案后，再創(chuàng)設(shè)第二次情景：不平行主光軸的平行光線射入（凸、凹）透鏡后又會(huì)怎樣？又經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出答案。創(chuàng)設(shè)情景：非平行光線射入（凸、凹）透鏡后又怎樣？再次實(shí)驗(yàn)證明。最后總結(jié)得出結(jié)論，學(xué)生對(duì)透鏡的認(rèn)識(shí)就較為明確。
三、創(chuàng)設(shè)隨機(jī)情景
這是用于講授過(guò)程，為擴(kuò)大學(xué)生思路，使其能舉一反三，觸類旁通的方法。
但要注意，隨機(jī)創(chuàng)設(shè)應(yīng)緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)。如“壓強(qiáng)”教學(xué)，可就液體壓強(qiáng)P＝ρgh，固體壓強(qiáng)p＝F／s的物理含義的挖掘，在習(xí)題練習(xí)上創(chuàng)設(shè)情景：一定質(zhì)量的水裝入不同容器，容器底部壓強(qiáng)；人站立、行走對(duì)地面壓強(qiáng)；手對(duì)圖釘帽的壓強(qiáng)和圖釘尖對(duì)墻壁的壓強(qiáng)，通過(guò)對(duì)這些情景問(wèn)題的辨析，強(qiáng)化對(duì)壓強(qiáng)這一物理概念本質(zhì)的理解和掌握。
四、創(chuàng)設(shè)求異情景
學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題往往只從某一角度理解，若變換角度，理解物理概念就顯得困難。為此，就需從不同角度創(chuàng)設(shè)對(duì)同一物理問(wèn)題的情景。如在講究連通器內(nèi)只有一種液體且靜止流動(dòng)時(shí)液面總保持平衡的問(wèn)題后，可提出設(shè)問(wèn)：不同液體液面相平嗎？學(xué)習(xí)漂浮物體的重力和浮力的關(guān)系后，設(shè)問(wèn)：一條船從海里開到河里是浮起一些還是沉下去一些？以培養(yǎng)學(xué)生從不同角度對(duì)物理概念作全面分析的思考。
五、創(chuàng)設(shè)強(qiáng)化情景
目的是為鞏固課堂所學(xué)知識(shí)；加深對(duì)物理概念、定理定律、公式的理解。例如：在講完物體的重力和壓力的聯(lián)系和區(qū)別后。可創(chuàng)設(shè)如下情景加以鞏固。就重力大小和方向，對(duì)支面壓力大小和方向討論回答。這對(duì)理解壓力的產(chǎn)生及大小和重力有關(guān)或無(wú)關(guān)很有效果。
課堂創(chuàng)設(shè)情景應(yīng)注意：
1、教師要依教材內(nèi)容、難易程度、學(xué)生接受水平以及教材前后的關(guān)聯(lián)而選用創(chuàng)設(shè)情景方式。
