巧用医用注射器做物理实验

时间:2022-09-25 01:28:57

巧用医用注射器做物理实验

医用注射器取材容易,规格多,它的透明度高,密封性和滑动性都非常出色,在物理老师眼里是很好的实验器材。现列举注射器在物理实验中的巧用妙法数例。

1 演示声音在真空中不能传播

将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中,再将活塞推到底端(恰好未压到芯片),用橡胶帽封闭注射口,然后用力往外拉活塞,听到注射器中音乐芯片的声音会变小;得出声音传播需要介质,进一步推理得出声音在真空中不能传播。

2 演示压缩体积可以使气体液化

向注射器内吸入少量乙醚,用橡胶塞封闭注射口,向外拉动活塞便可看到针管内的乙醚不见了;然后用力向内推动活塞便可看到液态乙醚又出现了。这表明压缩体积可以使气体液化。

3 演示大气压的存在

将注射器活塞推到底,再用橡胶塞封闭注射口,将橡皮帽将注射口堵住,让学生拔活塞,学生需用很大的力,或者在活塞下挂一重物(如学生书包),活塞能保持静止,说明大气压存在。

4 粗测大气压值

方法1 将活塞推到注射器(1 mL或2 mL)的底端,密封注射口,倒置针管然后在活塞上挂1。25 L的塑料空瓶。向瓶中缓慢注水直到活塞开始下滑,用弹簧测力计测出此时瓶和水总重力G,读出注射器的最大标注体积V,用刻度尺测出从注射器底部到最大标注体积处的长度L,可以求出大气压强为p=GLV。

方法2 把注射器活塞推到底端,密封。在活塞另一端用弹簧测力计沿注射器方向拉活塞,当活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;读出注射器的最大标注体积V,用刻度尺测出从注射器底部到最大标注体积处的长度L,则大气压为p=FLV。

5 演示液体沸点与压强关系

用大的注射器,吸入沸水至针管的四分之一左右,观察到水并不沸腾;接着用橡皮塞堵严注射口,向后拉动活塞时可观察到管内的水产生大量气泡,剧烈沸腾起来;说明液面上方气体压强减少,水的沸点降低。再向前慢慢推动活塞时可发现沸腾减慢直到停止,说明液面上方气体压强增大,水的沸点升高。

6 演示气体压强与体积的关系

取一个大注射器,把活塞推至筒的中部,用橡皮帽堵住注射口,这样就在注射器内封住了一定质量的空气,向筒内压活塞使筒内气体体积缩小,压强增大,手感到阻力很大;向外拉活塞使内气体体积增大,压强减小,手感觉很费力。这说明:在温度不变时,一定质量的气体,体积越小,压强越大;体积越大,压强越小。

7 演示气体体积不固定

在用注射器封闭一定量的气体,用橡皮帽堵住注射口,不让它漏气,推或者拔注射器的活塞,说明气体的体积是不固定的。而用注射器就可以很形象直观地演示气体的体积不固定。

8 用注射器演示饮料被大气压压进嘴里

初二物理中有一问题:塞紧的盛满水的瓶子里的饮料能否被吸进嘴里?此题可用注射器来演示,将注射器洁净后,吸入凉开水,使注射口向上,保持活塞与针管不相对滑动,嘴对注射口用力吸水,吸不到水,说明吸饮料时饮料是被大气压进嘴里的。

9 利用注射器自制潜水艇模型

取一个塑料瓶制作一个潜水艇模型,然后用橡胶管将塑料瓶和注射器相连,瓶内放入适量重物作为配重,使小塑料瓶在水中平衡。用注射器从小瓶中抽气或压气,小瓶中的水增加或减少,可以使“潜水艇”在水中下沉、上浮或悬浮。

10 探究流体压强与流速的关系

在水槽内放入适量的水,将注射器吸满水,将两艘轻质小船相隔10 cm并排放置在水面上,用注射器的注射口对准两艘船的中间喷水,看到两船靠拢。

11 演示内能做功实验

在广口锥形烧瓶中盛人适量的水,并将其固定在铁架台的石棉网上。把注射器的注射口插人橡皮塞的小孔中,再用橡皮塞塞紧广口锥形烧瓶。在注射器旁边竖立一把刻度尺,在注射器活塞上放一个50 g的砝码。之后用酒精灯给水加热至沸腾时,注射器的活塞顶着砝码慢慢上升,即对砝码做功,表明内能可以做功。

12 测量液体的密度

在测量液体密度时,若手边没有量筒,可以用注射器来代替,且不需要考虑液体残留,一次完成实验。方法是:先测出注射器的质量为m1,再吸入一定质量的液体读出其体积V,再测出注射器和液体的总质量m2,根据密度公式求出液体密度为ρ=m2-m1V。

13 演示连通器原理的实验

用一根塑料管将两只注射器的小孔连接起来,就组成了一个连通器。再在里面装入红色的水,让其中一只注射器固定不动,将另一只注射器在竖直方向上上下移动,会看到两注射器内的液面始终在同一水平面上。

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