實(shí)驗(yàn)與安全——談兩例實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議和改進(jìn)

文　浙江省溫州市第二中學(xué)　劉如容

實(shí)驗(yàn)與安全——談兩例實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議和改進(jìn)

文浙江省溫州市第二中學(xué)劉如容

在一些學(xué)科的課堂教學(xué)中,教師如果設(shè)計(jì)出巧妙的實(shí)驗(yàn),不僅能體現(xiàn)該學(xué)科的特點(diǎn),還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率。

但同時(shí),我們不得不考慮實(shí)驗(yàn)的安全性。有些實(shí)驗(yàn)可能會(huì)使學(xué)生發(fā)生意外并造成人身傷害。筆者在教學(xué)中就遇到過兩例這樣的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在就談?wù)剬?duì)這兩例實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議和改進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)一:《變壓器》學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

教學(xué)中,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)通常用教學(xué)用可拆變壓器(如圖1),這種變壓器一組線圈的匝數(shù)有200匝、800匝、1400匝,另一組線圈的匝數(shù)分別為100匝、400匝。教材中要求所測(cè)電壓不能超過12V,并且不能用手直接接觸導(dǎo)線的裸露部分。

圖1

而在實(shí)驗(yàn)中,一些學(xué)生會(huì)忽略這些問題。有時(shí)他們會(huì)把原線圈接0、1接線柱,副線圈接0、14接線柱。這樣副線圈的電壓將升高到接近原線圈所接電壓14倍的值。如果這時(shí)原線圈是接2V或4V或12V,則對(duì)應(yīng)的副線圈將達(dá)28V、56V、168V。

我國《安全電壓》對(duì)安全電壓的使用范圍做了明確規(guī)定：(1)在潮濕和容易觸電環(huán)境中使用電壓不高于24伏。(2)在特別潮濕等特別危險(xiǎn)的環(huán)境中以及在金屬容器內(nèi),應(yīng)采用12伏安全電壓。

在一般環(huán)境下,人體電阻在1600歐姆左右,電壓不能超過50伏;考慮出汗、潮濕的因素,人體電阻按1200歐姆計(jì)算,則安全電壓為36伏;在非常危險(xiǎn)及特別潮濕的環(huán)境下,人體的安全電流應(yīng)該設(shè)定為10毫安,則這時(shí)的安全電壓應(yīng)該為12伏。所以從安全角度來講,應(yīng)該使所測(cè)量的電壓小于12伏。

因此,教學(xué)中必須向?qū)W生說明以上情況,預(yù)防危險(xiǎn)發(fā)生。通過與學(xué)生探討可以安排以下表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)二:“碰鼻實(shí)驗(yàn)”的改進(jìn)

講授《機(jī)械能守恒定律》時(shí),很多教師都設(shè)計(jì)了“碰鼻實(shí)驗(yàn)”。常見方式有下圖所示的幾種。

圖2

這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但實(shí)施過程中存在以下問題：學(xué)生因本能反應(yīng)向后靠,影響實(shí)驗(yàn)效果;另外,學(xué)生也可能略微向前,會(huì)被重物砸到。

雖然教師要求參與的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中保持不動(dòng),但做到這一點(diǎn)對(duì)學(xué)生來說有一定的難度,若配合不好很容易造成傷害。

筆者認(rèn)為,可以用玻璃杯(燒杯、量筒等)代替參與的學(xué)生。讓杯子保持不動(dòng),而所選的重物可以是重錘、砝碼甚至鉛球。這樣的改進(jìn)既有極大的懸念又能確保實(shí)驗(yàn)安全。