现代仪器与医疗

例谈物理实验废旧仪器的改造和利用

 

一、 老化仪器——拆零件利用

对于那些老化废旧的实验仪器来说,并不是一文不值的垃圾,将其拆成各个零件之后,可以更充分地发挥其功能,既有效地拓展了实验器材的来源,同时也能够最大限度地节省实验经费,关键在于物理老师的巧思妙想。

例如,在开展物理实验的过程中,频繁地使用直流电流(压)表,必然会引发一定程度的损坏,比如接线柱或者小螺母发生松动这样的情况,这些都比较容易修复;但是一旦表头被损坏,大多数情况下都只能选择报废。在处理这部分报废的电表中,首先就是将其拆散,拆下相应的螺丝、螺母还有垫片,这样就可以为日后同类器材的维修提供相应的零件;一般的对于塑料壳的处理都是当作垃圾,但是透明的塑料面罩仍然可做他用,于是结合教材中《望远镜与显微镜》这一课程内容,如果将水滴滴在面罩内的凹面,然后再将面罩反过来,这时便可以清晰地发现,这一水滴就是一个天然的凸透镜,此时再加上一个放大镜,用黑色纸板做一个物镜筒,用一张废弃的光盘做一个载物台,最后把这一些组件进行组装,那么最简单的自制显微镜便由此诞生。(图1)

图1 自制显微镜

除去以上材料之外,在电表中还有一个非常重要的配件,那就是带刻度的面板,这种面板的材质分为两种,塑料和金属铝材质。对于塑料材质的面板,在经过稍加改动之后,可以用于光的折射的实验;而对于金属铝材质的面板,再加上电表外壳同样也可以用于教材实验,实验所需要的隔片就可以借助这一材质,目的是为了检测在插入隔片之后,磁铁对回形针的吸引是否会发生改变。

又如,磁分子模型坏了以后,可以将这一模型拆开,其中的钢针可以用于替换小磁针底座上缺损的钢针,虽然长度合适,但是稍粗了一些,因此,需要对其进行加热之后再插入底座,同时也正是因为它稍粗一些,在经过维修之后,反而比原配钢针更加耐用。除此之外,还可以替代其他实验器材中损坏或者丢失的磁针。

在具体的实验过程中,难免会发生仪器损坏的现象,很多仪器由于缺失了相应的零配件而被长久放置不能使用,比如小磁针底座上的钢针,此时,管理员借助磁分子模型中的相应器材,既实现了最佳匹配,同时能够使废旧实验仪器充分发挥剩余价值。

二、 淘汰仪器——挪为他用

对于当前实验教学过程中不再需要的那部分仪器而言,仍然可以挪为他用,比如可以替换那些实验过程中比较容易发生耗损的器材,一方面可以培养学生良好的实验习惯,另一方面也能够最大限度地避免过度损耗的产生。

例如,在当前初中物理教学中,开展实验教学过程中已经不再需要使用量热器了。对于这一实验仪器而言,主要构成就是大小不一的两个铝材质的金属筒。针对这两个金属筒的废物利用,可以结合《用天平测物体的质量》其中就会涉及对液体的质量进行称量,但是初中生在开展实验的过程中,很容易导致玻璃材质的烧杯的损坏,而此时如果将这两个金属筒运用于这一过程,能够有效地避免了实验成本的增加。

又如,帕斯卡球也已经彻底退出了初中物理实验的舞台,这是一个空心的铝制球体,上面有数个小孔以及一个大孔,也可以对其进行改造,首先拆下空心铝球,分别封住小孔以及大孔,由此一个能够浮于水面的“铝球”便诞生了,并且同时可以运用于《物体的浮与沉》,在这一实验中,目的是为了引导学生对密度的感知,就学生当前的普遍认知来看,铝的密度要远远高于水,因此必然会沉于水底。

一个铝制的球体能够浮于水面,对学生来说绝对是意想之外,实验管理员的奇思妙想也得到了一线教师的肯定与赞许。

三、 易碎仪器——辅助使用

对于一些易碎的仪器,要善于通过其他一些仪器的辅助进行使用,这样,就能够减少仪器在学生实验的过程中进行损耗,从而降低仪器投入成本。

例如,在物理实验中,比较常用的仪器还有量筒,由于是玻璃制品,在实验的过程中经常会被打碎,关键是破碎的玻璃碴更容易伤到学生。根据量筒的外形,笔者认为如果将其直立放置,比较容易被学生碰倒甚至有可能掉落于地上;如果平放的话,同样容易发生滚动,一旦滚落于地上,仍然会打碎。此时就应当增加一个量筒架,那么对于量筒架的材质笔者首先选择了比较容易加工的固体蜡,首先将其融化放入一个香烟盒,待其冷却之后就能够获得一个比较合适的蜡块,再对其进行修正,挖出一个凹槽便可以用于放置量筒。但是对于整个制作过程来看,不但过于繁杂,而且在天气炎热的情况下,蜡块很容易发生变形。于是笔者再次对废旧实验器材展开深度发掘,突然发现在废旧显微镜下存在一个固定底座(见图2),塑料材质,如果将其一分为二,再借助工具修出一个V型槽就可以很方便地放置量筒。(见图3)

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