初中物理實驗室廢舊儀器改造舉例

陳士元

初中物理實驗室廢舊儀器改造舉例

陳士元

每一位物理實驗室管理員在器材管理工作中都會遇到廢舊器材，有的是在教學使用中損耗造成的，有的是長期使用老化了，還有的是儀器更新換代后替換下來的。廢舊器材的報廢報損有制度可依，但筆者想說的是廢舊器材在履行了報廢報損手續后仍可以改造利用。廢舊器材不是垃圾，關鍵是實驗室管理人員會不會開動腦筋，有沒有為實驗教學提供服務的意識。

案例一：直流電流(壓)表的改造利用

在實驗教學，特別是學生分組實驗活動中，直流電流表或電壓表很容易被損壞：如果是接線柱松動、小螺母掉下來等常見故障，可以修復；如果是表頭出現了問題，一般情況下只能報廢。對做報廢處理的直流電流表或電壓表，筆者的做法是將其拆散，拆下螺絲、螺母、墊片等零件以備用于同類儀器的維修。塑料殼通常是當垃圾處理，但有一天筆者想扔了可惜，能不能改作他用呢？看著透明的塑料面罩，筆者想到蘇科版物理教材八年級上冊第四章第五節《望遠鏡與顯微鏡》中的自制水滴顯微鏡實驗，實驗器材中也有一個透明的凹形塑料，于是找來教材仔細閱讀后試做實驗，效果很好。用滴管在面罩內凹面滴上一滴清水，再將面罩翻過來放在白紙上，這時由于重力的作用水滴成為一個小凸透鏡，手持一只放大鏡就可以像使用顯微鏡一樣觀察白紙上的微小物品。

從電表上拆下的帶刻度的面板，有塑料材質的，也有金屬鋁材質的。塑料材質的面板可用于光的折射實驗：將其稍作剪裁加工，插入盛有水的燒杯中，即可作為光屏使用。金屬鋁材質的面板和電表的外殼底面塑料板，可以用來做教材引言中實驗2的隔片，它是用來檢驗磁鐵吸引回形針時插入隔片后會不會發生變化的。(鐵片會變化)。

體會：廢舊器材不是垃圾，拆散后可以合理使用。既擴大了實驗器材的來源，也節省了實驗經費。關鍵是實驗室管理人員有沒有開動腦筋，有沒有為實驗教學提供服務的意識。

案例二：量熱器的改造利用

蘇科版初中物理教材的實驗設計中已不需要量熱器這一實驗器材了，量熱器由一大一小兩個鋁制金屬筒組成。蘇科版物理教材八年級下冊第六章第二節《用天平測物體的質量》的實驗中需要稱量液體的質量，從教學經驗看，初中學生在實驗中很容易損壞玻璃燒杯，如果改用鋁制的金屬筒將更加耐用和方便。這兩個金屬筒，小的可以用來盛放需要稱量的液體，大的可以用來儲備實驗用水。

體會：教材的實驗設計變了，有的器材派不上用場了，但可以挪作他用。學生在實驗中經常損壞器材，除了教育學生養成良好的實驗習慣，還可以改變器材，防止學生將其損壞，減少實驗器材的損耗。

案例三：對生物顯微鏡箱內固定塑料塊的改造利用

在學生分組實驗測量物體的密度中需要用到量筒，實驗過程中往往出現學生打碎量筒的狀況，更為嚴重的是碎裂的玻璃碴容易扎傷學生。由于量筒為易碎玻璃品，豎放在實驗桌上的量筒很容易被學生碰倒摔碎。筆者曾考慮將量筒平放在實驗桌上，但由于量筒是圓柱形很容易滾動，滾落到地面上還是會摔碎。怎么辦？做個架子不就解決了嘛？但用什么材料、什么方法來做呢？筆者開始時選擇很容易加工的蠟塊，將光學實驗中的剩余蠟燭頭熔化，注入香煙盒，冷卻后得到一個大小合適的蠟塊，用刀修出一個凹槽放置量筒。但制作過程比較費事，而且在夏天容易變形。經驗反復觀察和思考，筆者發現了一個更簡單的辦法，從廢舊顯微鏡箱內拆出固定顯微鏡底座的塑料構件，用鋼鋸將塑料構件一分為二(如圖1所示)，再在上面鋸出一個V形槽用于放置量筒(如圖2所示)。

圖1

圖2

體會：愛護學生，保護學生，防止學生在實驗教學中受到傷害，是從事教學的教師的責任，也是實驗室管理員的責任和義務，我們應從儀器管理方面做出自己的努力和貢獻。

案例四：對現有定值電阻的改造利用

現有定值電阻是一組3個：5 Ω，10 Ω，15 Ω。在實際教學中，探究電壓不變時，電流隨電阻變化，如果依次使用5 Ω，10 Ω，15 Ω的定值電阻，得出的數據規律是：第二次測得的電流數值是第一次的1/2左右，第三次所得數值是第一次的1/3左右。如果使用5 Ω，10 Ω，20 Ω的定值電阻，得出的數據規律是：第二次測得的電流數值是第一次的1/2左右，第三次所得數值是第二次的1/2左右。學生很容易從電阻增加一倍，電流減小一半的實驗數據中得出“在電壓不變的情況下，電流的大小與電阻成反比”的規律。

有教師從實際教學出發，提出將定值電阻改為5 Ω，10 Ω，20 Ω，其中需要將15 Ω改為20 Ω，具體有兩種方法。方法一：使用200 W的電爐絲，截取20 Ω的一段電阻絲替換15 Ω的定值電阻。這一方法比較麻煩，在截取時需要用萬用表，對測量精度也有要求。方法二：使用碳膜電阻，購買20 Ω的碳膜電阻替換15 Ω的定值電阻。如果碳膜電阻引腳短可在兩頭加焊導線叉子延長(如圖3所示)。

圖3

體會：實驗教學的需要是第一位的，實驗管理員只有傾聽一線教師對實驗器材的評價，對其中存在的不足加以改進，才能在自己的崗位上干出一流的工作成績。

案例五：帕斯卡球的改造利用

蘇科版初中物理教材已不需要帕斯卡球這一實驗器材了，該器材前端有一個帶數個小孔和一個大孔的空心鋁球。拆下空心鋁球，小孔用百得膠封閉，大孔用橡皮塞密封。這樣就做成了一個能浮于水面的“鋁球”，可用于蘇科版物理教材八年級下冊第十章第五節《物體的浮與沉》課后習題的實驗中，學生往往依據鋁的密度大于水的密度，認為鋁球沉于水底。

體會：能浮在水面的“鋁球”對學生來說絕對是個意外。實驗管理員對舊器材的改造也博得了教師的贊許。

案例六：磁分子模型的改造利用

蘇科版物理教材已不需要磁分子模型器材，將磁分子模型拆開，用老虎鉗拔下鋼針，它可以代替小磁針底座上缺損的鋼針，而且長度正合適。由于它比小磁針的鋼針稍粗，所以要用酒精燈燒熱后再壓進塑料底座，但也正因為它粗一些，維修后比原配的鋼針更堅固耐用。磁針也可以替換實驗中丟失或損壞的磁針(如圖4所示)。

圖4

體會：教師在教學中或多或少都會損壞器材，有些零配件并不好找，如小磁針底座上的鋼針丟失了，有的教師試圖用大頭針替代，效果不理想，也有的用縫衣針替代，又太長。找到磁分子模型上的鋼針的時候，真有種“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費工夫”的感覺。

案例七：舊喇叭中的環形磁鐵改造利用

對于實驗室中的舊喇叭或者舊收錄機中的喇叭，可以小心地拆開取出其中的環形磁鐵用于蘇科版物理教材九年級下冊第十六章第一節課后習題實驗(磁懸浮)，也可以用來做第十六章第三節中的自制電動機模型，或者第十六章第五節中的自制交流發電機模型。

體會：雖然環形磁鐵可以在市場上買到，但筆者還是喜歡從舊喇叭中尋找，因為從中可以體會到無窮的樂趣。

2012-01-24

陳士元，本科，教育碩士，中教高級。作者單位：江蘇省南京市高淳縣第二中學。