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[摘要]物理實驗在教學過程中扮演著重要角色，幫助學生對理論知識有感性認識，深化學生對理論的理解并提高學生的動手能力。在實驗教學過程中，酒精燈是不可或缺的實驗用具，提高其使用安全性顯得尤為重要。為更好地保障實驗教學安全，設計一種安全性高的酒精燈。該酒精燈相比一般酒精燈多了一個安全結構，可以有效防止酒精泄露，有效避免實驗事故的發生。
[關鍵詞]物理實驗；實驗教學；安全性；酒精燈
物理實驗是高中物理教學過程中的重要環節，通過實踐教學深化學生對理論知識的理解，同時也培養和提高學生的學習興趣及操作實踐技能。酒精燈是物理實驗中必不可少的實驗用具。但是，目前高中教學使用的物理教學用酒精燈都比較簡單，還不具備良好的安全防護功能，這就導致安全性較差，容易導致火災事故的發生。在試驗過程中，若有師生進行了誤操作或者無意磕碰都易造成實驗事故[1]。那么在整個實驗教學過程中如何保障教學安全就顯得尤為重要。針對現有的酒精燈的設計進行優化改進勢在必行，在現有用具設計及防護措施的基礎上，筆者結合自己的教學經驗，設計了一種安全性高的高中物理教學用酒精燈。
1酒精燈設計技術方案
針對現有技術的不足，本文提供了一種安全性高的高中物理教學用酒精杯，具備安全性高等優點，解決了目前的高中物理教學用酒精杯都很簡陋，防護性低，在使用的過程中，學生的誤操作或者磕碰，都會造成實驗事故的問題。具體來講，為了實現高安全性，對現有教學用酒精燈進行改進。第一隔板的底部固定安裝有兩個第二隔板，瓶體的頂部螺紋連接有連接蓋。其工作原理如下：當學生無意識拿起酒精杯互相引火時，由于瓶體出現傾斜，內部的偏心塊朝傾斜的方向偏移，在偏心塊的重力作用下，套管和第二連接套也發生傾斜，從而帶動滾球轉動，滾球轉動帶動第一連接套朝傾斜的反方向偏移，帶動第一連接頭轉動，從而使點火酒精燈的火源遠離另一個酒精燈，當學生注意到酒精燈的火源出現明顯偏移的時候，就會停止繼續操作，這樣避免誤操作，產生實驗事故，達到了安全性高的目的。具體操作流程如下：根據圖1和圖2，一種安全性高的高中物理教學用酒精杯，包括瓶體，瓶體的內部固定安裝有第一隔板，瓶體的底部設置有放置板，放置板的外側壁固定安裝有四個支腳，第一隔板的底部固定安裝有兩個第二隔板，兩個第二隔板為弧形板，且第二隔板呈中心對稱分布，瓶體的左側壁固定安裝有進液管，進液管的出液口位于左側第二隔板的左側，瓶體的頂部螺紋連接有連接蓋，連接蓋的頂部設置有第一連接頭，第一連接頭呈弧形狀，且第一連接頭與連接蓋相適配，第一連接頭的頂部螺紋連接有頂蓋，第一連接頭的頂部固定安裝有一端延伸至瓶體內部的酒精線，連接蓋的底部固定安裝有第二連接頭，第二連接頭的內部開設有放置槽，放置槽的內部設置有與酒精線套接的滾球，第二連接頭的頂部開設有與放置槽連通的第一楔形槽，滾球的頂部固定安裝有一端與第一連接頭固定連接且位于酒精線外側的第一連接套，第二連接頭的底部開設有與放置槽連通的第二楔形槽，滾球的直徑小于放置槽的直徑，滾球、第一連接套和第二連接套與放置槽、第一楔形槽和第二楔形槽相適配，滾球的底部固定安裝有一端延伸至第二楔形槽內部且與酒精線套接的第二連接套，第二連接套的底部固定安裝有一端延伸至瓶體內部且與酒精線套接的套管，套管的底部固定安裝有與酒精線套接的偏心塊，連接蓋與瓶體連接處套接有密封墊圈，通過設置瓶體，當學生無意識拿起酒精杯互相引火時，由于瓶體出現傾斜，內部的偏心塊朝傾斜的方向偏移，在偏心塊的重力作用下，套管和第二連接套也發生傾斜，從而帶動滾球轉動，滾球轉動帶動第一連接套朝傾斜的反方向偏移，帶動第一連接頭轉動，從而使點火酒精燈的火源遠離另一個酒精燈，當學生注意到酒精燈的火源出現明顯偏移的時候，就會停止繼續操作，這樣避免誤操作，產生實驗事故，如果酒精燈被碰倒時，瓶體內的酒精會在兩塊第二隔板的作用，進行分流，這樣避免酒精全部集中在瓶體瓶口處，并在密封墊圈的輔助作用下，防止泄露，通過這樣的方式，達到了安全性高的目的。
2高安全性酒精燈的創新點
2.1具有良好安全警示作用
在對瓶體設置進行改進之后可以有效警示不當操作。當操作人員無意識拿起酒精杯互相引火時，由于瓶體出現傾斜，評審內部的偏心塊便會向傾斜的方向偏移，在偏心塊的重力作用下，套管與第二連接套也發生傾斜，從而帶動滾球轉動，滾球轉動帶動第一連接套朝傾斜的反方向偏移，帶動第一連接頭轉動，從而使點火酒精燈的火源遠離另一個酒精燈，當操作員注意到酒精發生[3]。
2.2具有有效防止酒精泄露的功能
在操作人員無意識進行不當操作之后，經設計改進的酒精燈可以有效防止酒精泄露，有效避免實驗事故的發生[4]。如果酒精燈被碰倒時，瓶體內的酒精會在兩塊第二隔板的作用，進行分流，這樣避免酒精全部集中在瓶體瓶口處[5]，并在密封墊圈的輔助作用下，防止泄露，通過這樣的方式，達到了安全性高的目的[6]。
針對物理實驗的需求，針對“氧氣”的制取實驗，需要一個可以升降的酒精燈支架[7]。對此，本文設計了一款可以任意調節高度，實現酒精燈火焰與加熱試管之間距離控制的升降式酒精燈支架，效果較好。本文所提出的可升降支架包含一個托盤、可升降桿和一個底座。托盤用于不銹鋼材質，用于托起酒精燈；可升降桿采用螺旋式升降結構，類似于顯微鏡中的升降鏡筒；底座采用鐵架臺的底座[9]。另外，各個結構之間采用螺栓螺母連接。具體操作方法如下：首先，把本文設計的具有安全保護結構的酒精燈放到圖盤上，并置于托盤的中心；其次，把本文設計的支架放到被加熱試管的下方，并點燃酒精燈；最后，旋轉升降桿螺母，控制酒精燈火焰與被加熱試管的距離，直到酒精燈火焰處于試管需要加熱的部分，達到控制加熱溫度的效果。根據以上敘述，本文實現了自適應高度酒精燈支架的設計，構建了具有安全性能的酒精燈及其可升降式支架，在物理化學課程實驗中起到關鍵作用，有較好的使用價值[10]。
4結論
本文在現有實驗的需求及現有高中物理實驗用具設計的基礎上，針對安全防護設計不到位的問題進行了設計改進。通過在特定位置上安裝隔板、滾動球及連接套的方式提高了現有實驗用具酒精燈的安全性。另外，針對本文所設計的酒精燈，根據高中物理化學實驗的需求，具有針對性地設計了可升降式酒精燈支架，具有較好的應用和實踐價值。保障高中物理實驗教學的安全提升課堂實驗效果是一項長期且需不斷改善的工作，需要所有教學人員不懈地努力探索和不斷地實踐。
【參考文獻】
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作者:張奇 單位:河南省周口市西華縣第一高級中學