用注射器改进汽油机模型的创新实验
宁波科学中学黄仕明
摘要：做功冲程是汽油机工作过程中最重要的环节，因为无法直观看到汽油机做功过程，学生对内燃机工作原理缺乏感性认识，存在认知障碍。

教材中的汽油机模型实验存在很大的操作局限性，而且实验装置复杂。

使用生活中常见的注射器和打火机制作的创新实验装置可直观模拟汽油机的做功过程，该创新实验装置制作简单，操作方便，效果非常明显，便于推广。

关键词：汽油机模型实验；注射器；打火机
初中科学是一门以观察和实验为基础的入门课程，旨在引导学生通过观察和实验对自然界中的现象进行分析、综合、概括，从而建立物理概念和规律[1]。

实验教学既能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据，又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力[2]。

特别是在新课程理念逐渐推广的今天，加强实验教学对培养学生科学素养，激发创新思维有着不可替代的作用。

一、实验改进的背景及意义
汽油机的做功冲程是指油气混合物在气缸内点燃，剧烈燃烧产生
高温高压气体，推动活塞对外做功的过程，它是汽油机工作过程最重
要的环节，但因为学生无法直观看到该过程，所以对内燃机的工作原
理缺乏感性认识，存在认知障碍点。

为了突破该教学难点，华师大版
九年级上册科学教材设计了这样的汽油机模型实验：“在厚壁有机玻璃
圆筒内底装有两根放电针，放电针和静电起电机连接。

将少量汽油喷
入管内，用软木塞塞住管口，摇动起电机，可以看到软木塞冲出圆筒。

”
该实验使用的装置结构复杂，需要与静电起电机连接，而且需要
使用散装汽油，器材不易得到，不贴近生活实际，教学过程中使用起
来比较麻烦，因此该实验存在很大的操作局限性。

为了解决这些问题，
我们分析原装置的不足并创造性地改进了该实验装置，改进后的装置
可以给学生直观展示汽油机的做功过程，此外该创新实验装置制作简
单，操作方便，效果非常明显，便于推广。

二、改进装置介绍及优点
1.实验器材：50mL塑料针筒；打火机；漆包铜导线；剪刀；透明
胶带。

2.改进思路：用针筒和活塞代替厚壁玻璃圆筒和软木塞；用漆包铜导线制作放电针；用打火机中的电子打火（压电陶瓷）代替静电起电机；用打火机中的丁烷气体代替汽油。

3.实验操作：演示前先取下活塞，向注射器的针筒内通入打火机内的气体（按压打火机8秒钟），再将活塞堵在注射器管口。

调整活塞方向，避开人和易碎物品，按压电子打火装置，可以听到巨大的响声，活塞迅速飞出去。

若实验前在注射器内添加少量乙醚，活塞飞出去后可以在管口看到清晰的一团白雾。

4.注意事项：本实验装置具有一定的危险性。

可燃性气体量
不要加得太多，以免损坏注射器；实验时响声巨大，提醒学生
做好心理准备；不能让注射器的活塞对准有人或者易碎品的方
向，以免造成人身伤害和财产损失。

5.本装置的优点：本装置器材简单、制作方便、效果震撼，
充分激发了学生的动手实验欲望和学习兴趣，直观展示了汽油
机做功冲程的原理，给后续学习奠定了感性认识基础，便于学
生理解气体膨胀做功的原理。

若实验前在注射器内添加少量乙
醚，活塞飞出去后可以在管口看到清晰的白雾，直观展示了气
体对外做功，气体内能减小，轻松突破了教学难点。

实践表明，使用注射器和打火机改进汽油机模型的创新实验在实际教学过程中有着很强的操作性，实验效果显著。

而且该装置所用器材贴近生活，简单易得，操作方便，易于推广。

在新教育教学理念不断推广的今天，教师应该和学生一起大胆地参与创新和实践，从而让我们的教育教学更具生活化、趣味化。

参考文献
[1] 黄仕明.真空保鲜盒在初中物理实验中的妙用[J].物理教学，2014年08期.
[2] 王继红.用实验激活物理课堂培养学生创新能力[J].宁夏教育.2010年03期.。