[摘要]物理实验在教学过程中扮演着重要角色，帮助学生对理论知识有感性认识，深化学生对理论的理解并提高学生的动手能力。在实验教学过程中，酒精灯是不可或缺的实验用具，提高其使用安全性显得尤为重要。为更好地保障实验教学安全，设计一种安全性高的酒精灯。该酒精灯相比一般酒精灯多了一个安全结构，可以有效防止酒精泄露，有效避免实验事故的发生。
[关键词]物理实验；实验教学；安全性；酒精灯
物理实验是高中物理教学过程中的重要环节，通过实践教学深化学生对理论知识的理解，同时也培养和提高学生的学习兴趣及操作实践技能。酒精灯是物理实验中必不可少的实验用具。但是，目前高中教学使用的物理教学用酒精灯都比较简单，还不具备良好的安全防护功能，这就导致安全性较差，容易导致火灾事故的发生。在试验过程中，若有师生进行了误操作或者无意磕碰都易造成实验事故[1]。那么在整个实验教学过程中如何保障教学安全就显得尤为重要。针对现有的酒精灯的设计进行优化改进势在必行，在现有用具设计及防护措施的基础上，笔者结合自己的教学经验，设计了一种安全性高的高中物理教学用酒精灯。
1酒精灯设计技术方案
针对现有技术的不足，本文提供了一种安全性高的高中物理教学用酒精杯，具备安全性高等优点，解决了目前的高中物理教学用酒精杯都很简陋，防护性低，在使用的过程中，学生的误操作或者磕碰，都会造成实验事故的问题。具体来讲，为了实现高安全性，对现有教学用酒精灯进行改进。第一隔板的底部固定安装有两个第二隔板，瓶体的顶部螺纹连接有连接盖。其工作原理如下：当学生无意识拿起酒精杯互相引火时，由于瓶体出现倾斜，内部的偏心块朝倾斜的方向偏移，在偏心块的重力作用下，套管和第二连接套也发生倾斜，从而带动滚球转动，滚球转动带动第一连接套朝倾斜的反方向偏移，带动第一连接头转动，从而使点火酒精灯的火源远离另一个酒精灯，当学生注意到酒精灯的火源出现明显偏移的时候，就会停止继续操作，这样避免误操作，产生实验事故，达到了安全性高的目的。具体操作流程如下：根据图1和图2，一种安全性高的高中物理教学用酒精杯，包括瓶体，瓶体的内部固定安装有第一隔板，瓶体的底部设置有放置板，放置板的外侧壁固定安装有四个支脚，第一隔板的底部固定安装有两个第二隔板，两个第二隔板为弧形板，且第二隔板呈中心对称分布，瓶体的左侧壁固定安装有进液管，进液管的出液口位于左侧第二隔板的左侧，瓶体的顶部螺纹连接有连接盖，连接盖的顶部设置有第一连接头，第一连接头呈弧形状，且第一连接头与连接盖相适配，第一连接头的顶部螺纹连接有顶盖，第一连接头的顶部固定安装有一端延伸至瓶体内部的酒精线，连接盖的底部固定安装有第二连接头，第二连接头的内部开设有放置槽，放置槽的内部设置有与酒精线套接的滚球，第二连接头的顶部开设有与放置槽连通的第一楔形槽，滚球的顶部固定安装有一端与第一连接头固定连接且位于酒精线外侧的第一连接套，第二连接头的底部开设有与放置槽连通的第二楔形槽，滚球的直径小于放置槽的直径，滚球、第一连接套和第二连接套与放置槽、第一楔形槽和第二楔形槽相适配，滚球的底部固定安装有一端延伸至第二楔形槽内部且与酒精线套接的第二连接套，第二连接套的底部固定安装有一端延伸至瓶体内部且与酒精线套接的套管，套管的底部固定安装有与酒精线套接的偏心块，连接盖与瓶体连接处套接有密封垫圈，通过设置瓶体，当学生无意识拿起酒精杯互相引火时，由于瓶体出现倾斜，内部的偏心块朝倾斜的方向偏移，在偏心块的重力作用下，套管和第二连接套也发生倾斜，从而带动滚球转动，滚球转动带动第一连接套朝倾斜的反方向偏移，带动第一连接头转动，从而使点火酒精灯的火源远离另一个酒精灯，当学生注意到酒精灯的火源出现明显偏移的时候，就会停止继续操作，这样避免误操作，产生实验事故，如果酒精灯被碰倒时，瓶体内的酒精会在两块第二隔板的作用，进行分流，这样避免酒精全部集中在瓶体瓶口处，并在密封垫圈的辅助作用下，防止泄露，通过这样的方式，达到了安全性高的目的。
2高安全性酒精灯的创新点
2.1具有良好安全警示作用
在对瓶体设置进行改进之后可以有效警示不当操作。当操作人员无意识拿起酒精杯互相引火时，由于瓶体出现倾斜，评审内部的偏心块便会向倾斜的方向偏移，在偏心块的重力作用下，套管与第二连接套也发生倾斜，从而带动滚球转动，滚球转动带动第一连接套朝倾斜的反方向偏移，带动第一连接头转动，从而使点火酒精灯的火源远离另一个酒精灯，当操作员注意到酒精发生[3]。
2.2具有有效防止酒精泄露的功能
在操作人员无意识进行不当操作之后，经设计改进的酒精灯可以有效防止酒精泄露，有效避免实验事故的发生[4]。如果酒精灯被碰倒时，瓶体内的酒精会在两块第二隔板的作用，进行分流，这样避免酒精全部集中在瓶体瓶口处[5]，并在密封垫圈的辅助作用下，防止泄露，通过这样的方式，达到了安全性高的目的[6]。
3可升降支架设计
针对物理实验的需求，针对“氧气”的制取实验，需要一个可以升降的酒精灯支架[7]。对此，本文设计了一款可以任意调节高度，实现酒精灯火焰与加热试管之间距离控制的升降式酒精灯支架，效果较好。本文所提出的可升降支架包含一个托盘、可升降杆和一个底座。托盘用于不锈钢材质，用于托起酒精灯；可升降杆采用螺旋式升降结构，类似于显微镜中的升降镜筒；底座采用铁架台的底座[9]。另外，各个结构之间采用螺栓螺母连接。具体操作方法如下：首先，把本文设计的具有安全保护结构的酒精灯放到图盘上，并置于托盘的中心；其次，把本文设计的支架放到被加热试管的下方，并点燃酒精灯；最后，旋转升降杆螺母，控制酒精灯火焰与被加热试管的距离，直到酒精灯火焰处于试管需要加热的部分，达到控制加热温度的效果。根据以上叙述，本文实现了自适应高度酒精灯支架的设计，构建了具有安全性能的酒精灯及其可升降式支架，在物理化学课程实验中起到关键作用，有较好的使用价值[10]。
4结论
本文在现有实验的需求及现有高中物理实验用具设计的基础上，针对安全防护设计不到位的问题进行了设计改进。通过在特定位置上安装隔板、滚动球及连接套的方式提高了现有实验用具酒精灯的安全性。另外，针对本文所设计的酒精灯，根据高中物理化学实验的需求，具有针对性地设计了可升降式酒精灯支架，具有较好的应用和实践价值。保障高中物理实验教学的安全提升课堂实验效果是一项长期且需不断改善的工作，需要所有教学人员不懈地努力探索和不断地实践。
【参考文献】
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[9]冯治山.高中物理实验存在的问题及解决方式初探[J].教育与装备研究，2014(5)：11-13.
[10]王立平，卢玉妹，王咏梅.酒精灯加热效率的实验探究[J].化学教育，2009,030(11)：63-64.
作者:张奇 单位:河南省周口市西华县第一高级中学