巧用注射器 丰富物理实验教学
亳州十六中 王光辉
课堂中许多物理现象来自于日常生活，而这些现象在物理课堂中的再现可以通过身边的物品来实现。因此，教师在平时的教学中，应鼓励学生充分利用身边物品做物理实验，自己动手，自主探究，以不断获取新知识。善于利用身边物品做实验，不但能够弥补实验器材的不足，还可以根据其易于取材，操作简便等特点，对学生各方面能力的发展都有一定促进作用，注射器作为一种医用器材，在生活中非常常见，在物理中我们可以利用它来做很多物理实验，学生利用它可以在课外做些有趣的物理实验，提高学生的动手能力和学习物理的兴趣。
一、常见的用途：
1、利用注射器演示大气压的存在
初中物理教材用覆杯实验证明大气压强，易被学生认为是水粘住了纸片。我将注射器活塞推到底端或其附近，再将针头插座孔堵住，请学生拔出活塞，学生需用很大的力，在活塞拔出筒口时，还能听到很大的响声。这个实验有力地证明了大气压的存在。
2、粗侧大气压的值（课本要求的学生实验）
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的顶端，把空气排出，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
（2）用细尼龙绳拴住注射器的颈部，绳的另一端挂上钩码，并逐渐增加钩码的数量，直至活塞将开始被拉动为止。
（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，并读取注射器的容积V，算出横截面积S。
（4）求出大气压的值，p=FV/L.
这个实验中测大气压力的原理是二力平衡，活塞刚被拉动的时候F拉=F气，结合p=F/S 求得大气压强的值。
3、利用注射器演示液体沸点与气压的关系
用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，将大注射器，接到烧瓶口，然后用注射器向内推入空气，水停止了沸腾。移去酒精灯，水停止沸腾，待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器，看到水重新沸腾。这个实验说明了液体的沸点与液面上方气体压强有关，液面上方的气压增大时液体的沸点就会升高，当液面上方的气压减小时液体的沸点会降低。
4、探究分子间有间隙
把注射器活塞拉至注射器筒的底部，用橡皮帽堵住前端小孔，使得注射器中封闭一定质量的空气，向筒内压活塞，气体的体积减小，空气被压缩了。此试验中空气能够被压缩说明空气分子之间有间隙。
5、探究分子间的作用力
用注射器抽取适量的水，用食指按住针筒嘴，然后用力推活塞，水很难被压缩。在次试验中水很难被压缩说明分子间存在斥力。
二、注射器的创新用途
以上是注射器在物理学中常见的实验用途，经过仔细挖掘，我发现它还有其他的妙用。现在我把注射器的创新用途例举出来，共大家共同探论。
1、探究音调与频率的关系
取一次性注射器（小型），将小孔锯掉，然后将注射器竖直放置，手柄向下。嘴在小孔处水平吹气，注意听声音。轻轻来回拉动活塞，可听到高低不同的声音。如果平时多加练习还可以吹出简单的乐曲呢！通过以上的实验，可以亲身感受到，声音的音调与注射器内空气柱的长度有关。注射器发声是由于注射器内的空气柱的振动所产生的。空气柱越短越振动越快，也就是频率越大，音调越高。
2、探究凸透镜成像
向注射器吸入清水，用活塞封住。透过注射器可以直接观察，注射器上面的刻度线，看刻度线的粗细等有何变化（从横线的另一侧），或者将注射器贴近课本中的文字，可观察到正立、放大的文字。注射器封满水相当于某一方向上的放大镜，当物距在焦距以内时能成正立、放大的虚像。
3、探究压力的作用效果
步骤1、将注射器的针头取下，用一只手的食指、拇指捏住注射器，食指接触注射器小孔，拇指接触活塞手柄，稍用力对捏两手指感觉明显不同。与小孔接触的手指凹陷深，较疼。在此实验中，食指和拇指的压力相同，但是由于受力面积不同，压力产生的效果不同。在压力相同时受力面积越小，压力的作用效果越明显。
步骤2、把一只手的食指接触小孔，另一只手先轻轻的去压注射器，然后用大一点的力去压注射器，观察效果，会发现轻轻的压，凹陷浅，不太疼，用力大时，凹陷会深，效果明显，得到在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
4、探究潜水艇原理 （也可演示物体的浮沉条件）
在传统的演示实验中，要用到试管等辅助器材，制作起来比较费事，而我的这次实验简单易制作，在注射器上绕几圈铁丝作为配重维持平衡，在需要一个废旧塑料瓶。
实验步骤：
(1)、把注射器充满水，浸没水中，观察发现注射器下沉，注射器和水的总重力大于浮力所以下沉。
(2)、把注射器取出，排出一部分水，把活塞还回复到原来的位置，把注射器浸没水中，反复几次可以实现注射器悬浮，浮力等于重力
（3）、把注射器取出，排出更多的水，把活塞恢复到原来的位置，把注射器浸没水中，发现注射器上浮，总重力小于浮力，所以上浮，最后漂浮。
在此过程中注射器排开液体的体积没有变化，注射器所受的浮力没有变化，但是注射器和水总重力发生了变化，潜水艇就是利用靠改变自身的重力，来实现浮和沉的，
注射器在初中物理中可以做这么多有趣的实验，不但可以提高学生的动手能力，开动学生的思维，而且可以更好的让学生知道物理与生活密切相关，如果学生仔细挖掘还可以有新的发现，比如用注射器抽水是利用物理中什么原理等。当然生活中还有很多这样的东西，可以帮助我们更好来学习物理学，所以要多注意观察身边的事物，多思考。
