新型“压缩空气有能量”演示装置

生活中的能量常常看不见，但能被我们感知。有没有办法让能量变得有形，让我们能观察到它呢？

根据教材提示，教师常利用注射器、红墨水、橡皮帽等实验器材，通过“向下推动活塞，注射器内的空气被压缩，松开手后，压缩空气回弹”等实验现象，得出“压缩空气有能量”的结论。但在教学实践中，我发现该实验操作不便、实验现象不明显、趣味性较低，也不适合学生进行分组实验。为此，我尝试制作一个操作简单、现象明显、趣味性强的新型演示装置。

一、演示装置的改进与创新

（一）灵感来源

在婚礼上，人们常用礼花筒来营造热闹的氛围。礼花筒的工作原理是先将空气压缩，然后瞬间释放压缩空气产生强大的推力，将筒内的彩色纸片冲向空中，形成类似礼花的效果。这个过程能很好地将能量可视化，吸引学生的注意力，但是，现有的礼花筒是一次性用品，不适合课堂教学。于是，我以礼花筒为灵感，在此基础上设计了一个新型演示装置。

（二）制作步骤

1.将小型注射器换成打气筒，这样能提高空气压缩的强度，让实验现象更明显。

2.准备一个能承受一定压力的高压气罐，与打气筒连接。为了保证空气只进不出，我将一个止回阀安装在打气筒与高压气罐的连接处。

3.如何释放压缩空气呢？我在高压气罐内安装一根两端密封的小管作为排气管。在排气管的前端钻一个小孔，小孔处连接一段有螺纹的水管，作为排气口；在排气管的末端钻一个小孔，作为压缩空气的入口，小孔处覆盖一块橡胶垫，上有弹簧按压，保证空气不泄漏，下端连着一根细杆。

4.为了达到瞬间触发的效果，我模仿手枪的扳机制作了一个触发装置。当手指扣动“扳机”时，细杆向上顶，橡胶垫脱离空气入口，高压气罐内的压缩空气便进入排气管。

5.去掉矿泉水瓶的瓶底，将瓶口套在排气口，再用胶水粘合，加强密封性。在瓶内放一个丝网，防止彩色纸片掉进排气管。

（三）改进方案

创新的过程是不断发现问题、解决问题的过程。在试用时，我发现矿泉水瓶的口径略粗，空气冲出来时力量不够强，实验效果欠佳。于是，我在瓶内加装一段细管，这样排气口变小了，冲击力变大了，彩色纸片被全部冲出，产生了很好的视觉效果。

二、新型演示装置的优点

1.该装置操作简单，实验现象明显，趣味性强，适合小学课堂使用，能极大地丰富学生的感官体验，提高学生的探究热情。

2.打气筒推压的次数越多，空气被压缩得越厉害，产生的冲击力越大，彩色纸片飞得越高，落在地面的范围就越广。通过多次对比实验，学生更容易理解和掌握相关知识。