每一個中學生學習數學都離不開直尺、三角板、量角器、圓規等作圖工具。學習物理也要用上述器材作力的圖示、光路圖、電路圖,學習物理還要設計實驗畫出實物圖,如用電流表、電壓表、開關、導線、滑動變阻器、測量功率或電阻的實物連結圖;畫出用燒杯、試管、酒精燈、溫度計、鐵架臺測晶體受熱熔化的裝置圖等。學習化學中要設計制取氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體的裝置圖,還原氧化銅的裝置圖。
繪圖要用到很多化學儀器圖,如:試管、燒杯、酒精燈、分液漏斗、量筒、集氣瓶、水槽等。無論是物理老師還是化學老師,在黑板上很快地完成這些實物裝置圖是有一定困難的,特別是學生在學習中或考試中畫好這些裝置圖則更困難。
于是我想,能不能自制一種作圖工具,能很快地完成這些作圖呢?
通過與物理老師的探討,我們認為可以把數學作圖工具與物理圖形組合起來,畫在一張紙上制成模型,這樣能準確地作出這些圖型或儀器裝置圖。
后來通過與同學們的討論,發現把化學的一些圖形組合起來效果更好,這就是師生多功能作圖器的創作原因與設想過程。
一、原理:組合法
在本組發明中,就是把不同用途的作圖工具有機地組合在一起,使它產生出用途更多、更廣、更妙的作圖效果。
二、儀器特點及用途:
自制的多功能作圖器是教師教學、學生學習的好幫手。既可以為教師教學用,也可以為學生用,而且能將各種作圖工具合而為一;既可用于數學作圖還可用于物理作圖,又可用于化學作圖。特點如下:
1.設計新穎,一物多用:能把各種作圖工具合在一起,能畫出數學、物理、化學等各種圖形及實物裝置圖,能一物多用。
2.取材容易,使用方便,可用紙板,也可用木板做。它不僅成本低、耗材少、功能全,而且使用方便,只需一只鉛筆輔助,就能畫出各種圖形。
3.制作簡單,技術難度小,使用效果好。如果能用透明塑料制成成品,將會是一件很有意義的事,為中學生作圖帶來很大的方便。
三、制作材料及實物圖形如下:
學生用材料:硬紙板或塑料、大小25cm×20cm;老師用材料:木板或塑料、大小60cm×40cm
四、制作方法:
先把一張紙(學生用)或木板(老師用)的四周刻上刻度可做直尺用,然后把三角板、量角器畫上,再畫上大小不同的圓替代圓規,再把各種物理儀器圖形或化學儀器圖形畫在紙上或木板上,然后用刀刻出就可以了。
五、使用方法:
1.長方形的各邊可作不同量程的直尺使用。
2.圖中的三角形、平形四邊形、正方形、圓等用鉛筆直接畫出,其他幾何圖形可用直尺、三角板畫出。
3.需量角度的用圖中的量角器量出。
4.用直尺、三角板可作出光的反射、折射及平面鏡與透鏡成像的光路圖等,還可以畫出物理受力圖等。
5.用圖中的物理儀器圖可畫出光學、熱學、電學等實物裝置圖。
6.用圖中的化學儀器裝置圖可以畫出各種氣體收集與制取的裝置圖,還可以畫出其他實驗裝置圖。
7.水平儀功能:加上一個重垂線,還可以檢驗桌面或其他物體表面是否水平。
六、作圖器如下圖(設計圖):
(指導老師:楊石柱)