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大氣壓強實驗范文1
首先是對覆杯實驗的兩個改進,覆杯實驗直觀的說明了大氣壓的存在,實驗簡單易做是很多教師在課堂演示環節常做的實驗,但多年來大部分教師只是按照教材中的方法將實驗演示一遍,缺乏創新,對于現在的學生而言已經很少出現老師預料中的詫異和驚奇。由于這個實驗主要說明了大氣壓的存在,而對于大氣向各個方向都有壓強演示則不容易成功,因此根據現在孩子的身心特點,對這個實驗做了一點改進,改進方法一:實驗器材是:果凍杯、硬塑料片(一面固定一段棉線),水。實驗過程是:
(1)將果凍杯灌滿水,用塑料片把果凍杯杯口蓋住,一只手拿住杯子底部,另一只手壓住杯口上的明信片,迅速將杯子翻轉過來,塑料片不會掉下來,說明了大氣壓的存在。
(2)將杯子在手中正放,用手將塑料片上的棉線提起,觀察杯子竟然沒有脫落,被塑料片提了起來,這個實驗效果出乎學生的意料,學生會對大氣壓的大小和方向產生極大的學習興趣,從而有利于后面內容的學習。這些小的改進實驗器材來源于生活,隨手可得,讓學生感受物理就在我們身邊。
對覆杯實驗改進二:
需要的實驗器材是,一個飲料瓶,一個乒乓球,燒杯和水。實驗過程:
(1)將乒乓球置于空飲料瓶口,倒置觀察乒乓球由于受到重力作用掉下來。
(2)將飲料瓶灌滿水,再將乒乓球放在瓶口,倒置觀察乒乓球不會掉下來,說明了大氣對乒乓球有一個向上托的力,證明了大氣壓強的存在。
(3)將飲料瓶旋轉,觀察在任意方向乒乓球均不會掉下來,說明了大氣向各個方向都有壓強。
本實驗的創新點:實驗器材來自日常生活,實驗簡單易做,成功率高,學生在玩中就了解了大氣壓的存在并且認識到大氣壓類似液體壓強一樣,向各個方向都有壓強,效果好。
在以前的教學過程中,我用實驗室配發的馬德堡半球模擬儀器做試驗,將兩個半球對在一起,然后用抽氣機將中間的空氣抽出,這需要較長的時間;由于儀器老化,半球的密封性變差,使得球內的空氣也不易抽盡,導致學生在拉球時不用費很大的力就把半球拉開了,有時因為密封的問題半球內的空氣抽了很長時間,學生用手一提,兩個半球就分開了;實驗成功率不高,不能反映大氣壓有很大壓力的物理事實;而且成本高,不宜做學生實驗。因此在教學過程中我們一直想對這個實驗做一些改進,比如如何解決密封性的問題,但是效果一直不好,現在采用以下的方法,簡單方便,很好地說明了大氣壓是很大的這樣的一個物理事實。
本演示實驗需要的實驗儀器是:兩個同樣大小的不銹鋼碗,兩個帶拉鉤的吸盤,硬紙板或為厚度為2mm左右的塑料密封圈,繩子,餐巾紙。具體的實驗過程是:
(1)塑料密封圈置于碗的邊沿,將餐巾紙放入碗內。
(2)將餐巾紙點燃,當燃燒最旺時將另一只碗緊扣在這只碗上。
(3)用濕抹布給碗降溫,待碗的溫度降到人手感覺不燙的時候,把吸盤吸在碗的底部。
(4)請兩個同學用吸盤上的繩子向左右兩邊用力拉,體驗大氣壓的大小。
這個演示實驗的目的是:說明大氣壓強的存在,感受大氣壓力的大小。
實驗原理是:紙張燃燒消耗了密封碗中的氧氣,并排出了一部分空氣,火熄滅后,空氣的溫度下降,因為空氣具有隨著溫度的下降而收縮的性質,所以碗內部壓強小于外部大氣壓,內外形成壓強差,壓力差。
這個實驗的創新在于:
(1)取材簡單,都是生活中常見的物品,體現了從生活走向物理;
(2)容易操作,相對于實驗室配發的模擬馬德堡半球實驗儀器成本低,成功率高。
大氣壓強實驗范文2
一、對照實驗的含義及其重要性
人們為了探索研究對象的某種性質是否存在或預測某種事物的發展變化,設計實驗組和對照組,并做到兩者除了研究內容外其他條件一致,最后通過對產生的不同結果的分析得出相關結論,這樣的實驗稱為對照試驗,又稱為對比實驗。實驗是人類探索未知世界的有效手段之一,也是初中生進行科學探究、了解未知世界的主要方法,按實驗在科學認識中的作用,科學實驗可分為析因實驗、對照實驗、模擬實驗。在初中七至九年級的物理教材中,對照實驗有舉足輕重的地位。對照實驗教學的有效開展,是培養學生探究技能的重要途徑之一。
二、對照實驗在本節課中的應用及評析
1.導入實驗的對照――礦泉水瓶和易拉罐
[實驗過程]
(1)礦泉水瓶中倒滿溫水,再將溫水倒盡,旋緊瓶蓋,進行冷卻,學生觀察。
(2)易拉罐中倒入少量的熱水,用酒精燈加熱,待瓶口出現大量白氣時,撤掉酒精燈,冷卻,學生觀察。
[實驗現象]
(1)礦泉水瓶變癟了,發生形變。
(2)易拉罐變癟了,也發生了形變。
[實驗分析]該實驗是兩個同種性質的實驗,第一個實驗是為了說明并不是溫水的作用使其發生形變,從而為第二個實驗做一個鋪墊,使學生回答出排除水使其發生形變這樣一個答案,直接進入主題。
2.驗證實驗對照――覆杯實驗
[實驗過程](一次性塑料杯)
(1)杯中無水,用硬卡片蓋住杯口,倒置觀察現象。
(2)杯中半杯水,用硬卡片蓋住杯口,倒置觀察現象。
(3)杯中裝滿水,用硬卡片蓋住杯口,倒置觀察現象。
(4)杯中裝滿水,用硬卡片蓋住杯口,倒置,在杯底戳一小孔,觀察現象。
[實驗現象]
(1)紙片掉下來了。
(2)紙片和水一塊掉下來。
(3)紙片和水都沒有掉下來。
(4)紙片和水都掉下來。
[實驗分析]這是多組對照實驗,其中(1)是其他實驗的一個對照對象,意在說明在重力作用下,物體應下落。(2)和(3)的比較是為了說明“粘”還是“托”。(3)和(4)是突破難點,水是被大氣壓托住的,但為了說明大氣壓的存在,我們通常是使一側大氣壓變小或排盡。讓同學了解其中的道理,老師不需要做過多的說明。此多組對照實驗可根據需要,在課堂上選擇其中的某一組說明問題。此實驗開啟了學生的思維之窗,在老師的引導和鼓勵下,學生敢于突發奇想,敢于獨辟蹊徑,敢于標新立異,從多方位、多角度、多層次進行想象、比較、實驗,使課堂呈現出積極思考、百家爭鳴的生動景象,打開了學生的思維視角,拓展了他們的思維。
3.馬德堡半球實驗――男女對比實驗
[實驗過程]
(1)女生拉動未排盡空氣的兩個塑料半球,學生觀察。
(2)男生拉動基本排盡空氣的兩個塑料半球,學生觀察。
[實驗現象]
(1)女生很容易將半球拉開。
(2)男生費了很大的勁,也沒將半球拉開。
[實驗分析]這兩個對比實驗生動、形象,具有可操作性,既驗證了大氣存在壓強,又能說明大氣壓很大,為過渡到下面測量大氣壓值打下伏筆。學生在此實驗過程中,明顯感覺到物理知識的魅力,激發了學生學習物理的興趣,更好地幫助學生理解和掌握科學知識和技能。
實驗是科學研究的基本方法,探究性實驗大多能按照對照性原則進行實驗。教師在實驗過程中要充分運用課本資源和生活資源,通過對照實驗培養學生的學習興趣,啟發他們學習的主動性,使其形成實事求是的科學態度,認識科學實驗的基本方法,培養學生的科學精神、創新精神、創造能力和實驗設計能力。以上的幾組對照實驗我都是本著這樣的想法,讓學生產生思維沖突,激發起學生的學習興趣。新教材有許多對照實驗,扎扎實實搞好對照性實驗教學,是培養學生科學素質的有效途徑和方法。
參考文獻:
[1]運用對照實驗有效提高學生科學探究能力.中學物理.2010(1).
大氣壓強實驗范文3
“大氣的壓強”是壓強概念的鞏固和延伸,也為下一章學習“氣體浮力”作必要的準備。本節內容是在學生比較熟練掌握了壓強,液體的壓強的基礎上進行的,為某些知識的轉移和類比作了鋪墊。本章內容的編排是在認識大氣壓強存在的基礎上,步步深入,循序漸進的,因此符合初二學生的心理特點和認知規律。
二、教學目標:
結合學生特點和大綱要求確定了本節課的教學目標。
知識目標:
1.知道什么是大氣壓強,能說出幾個大氣壓強存在的事例。
2.理解大氣壓強產生的原因。
3.會用大氣壓強解釋簡單的現象。
4.知道大氣壓強的值是托里拆利實驗測定,記住大氣壓強的值約
為105帕。
能力目標:
培養學生實驗、觀察、分析問題和解決問題的能力,發展學生的思
維,培養學生從實驗研究思考獲得知識的能力。
思想目標:
讓學生掌握由實驗探討物理知識的認識過程,樹立辯證唯物主義觀
點和嚴謹求實的科學態度。
三、教材重點和難點處理:
1.大氣壓強的存在是重難點。
依據:教學目的和其在教材中的作用,學生基礎和思維水平。
處理:做好演示實驗,使學生通過直觀現象感知大氣壓的存在。
2.托里拆利實驗及原理是難點。
依據:教材只要求像課本中那樣簡單說明大氣壓強支持著玻璃
管內的水銀柱就行,而學生難于理解和接受。
處理:利用演示實驗與水柱類比突破此難點。
四、教材的看法:
課本以馬德堡半球實驗引入新課,盡管故事很吸引人,但是由于文
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中已解釋原因,對部分預習過的學生來說,已經失去神秘感,沒有
了懸念。如果教師以此實驗引入,這部分學生滿足于已有的答案,
不能最大限度調動他們的積極性,集中他們的注意力。因此我采用
取硬幣的思考題,由于學生沒見過,因此每個同學都積極思考,卻
又得不出正確答案,因此好奇心更大,觀察實驗更仔細、認真。
五、教學方法:
演示實驗、學生實驗、多媒體、啟發式引導等多種教學法。
教學過程中重點突出學生的主體地位,注重雙邊活動,每一個結論都
讓學生參與探索,教師因勢利導。
六、教學過程安排:
為了達到上述的目的,充分發揮學生的主體作用,最大限度激發學生
學習的主動性和積極性,對一些主要環節采取了以下安排:
1.實驗引入新課(約5分鐘)
①.出示思考題:
把一塊硬幣放在平底大盤里,倒上紅墨水,剛好淹沒硬幣,請同
學們把硬幣拿出來而不沾濕手。
然后讓學生討論,此時氣氛活躍,學生得出各種結論,教師不作
解釋,讓學生觀察。
演示:
把點燃的紙放入杯子,倒扣在硬幣附近的盤子里,實驗效果明顯,
水全被吸入杯子,學生一片驚訝、好奇,這就迅速抓住了學生的
注意力。
②.紙片托水實驗:先空杯,再裝水,兩次實驗結果不一樣,原
因是什么?
此時創設教學情境,引導啟發學生思考,過渡到本節的學習。
2.大氣壓強(約15分鐘)
①.講述大氣壓強的定義。
②.氣體與液體類比找出大氣壓強產生的原因以及大氣壓的方向。
液體壓強產生的原因是因為液體受到重力的作用,氣體也受到
重力,因此氣體也能產生壓強;液體具有流動性,因此液體壓
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強的方向是向各個方向,氣體同樣具有流動性,所以氣體壓強
的方向也向各個方向。
③.演示紙片托水實驗,旋轉不同的方向,證明大氣壓的方向也是向各個方向的。
④.馬德堡半球實驗。
大氣壓強的存在是本節的重點和難點,因此要做好演示實驗。
首先讓學生閱讀課文問號,然后師生共同演示馬德堡半球實驗
(因為實驗室的馬德堡半球容易漏氣,師生共同參與,有利于
教師控制場面)。
接著,師生共同分析此實驗的作用:首次證明了大氣壓強的存
在。
最后,引導學生分析馬德堡半球很難打開的原因。
⑤.學生實驗:用皮碗模擬馬德堡半球實驗。
提問學生實驗時的感覺,以及此實驗證明了什么問題。
通過演示實驗和學生實驗,充分發揮了學生的主體地位,因
此學生積極思考,樂于接受知識。為了加深學生對大氣壓強
存在的認識,此時再看一段錄象。
⑥.錄象演示瓶子吃雞蛋的實驗(即課本圖11-4)。
啟發學生此實驗證明了什么?
教學進行到這里,學生已經完全接受了大氣壓強存在的事實,
這時教師趁機引導,轉入大氣壓大小的教學。
3.大氣壓的大小(約15分鐘)
由紙片托水實驗,知道大氣壓可支持水柱,換用量筒,發現大氣
壓可支持一量筒水,那么到底大氣壓可支持多少水柱,歷史上有
人用10米長的玻璃管做實驗,發現玻璃管仍充滿水,還是沒測出
大氣壓的值,說明用水測大氣壓不方便。此時,引導學生由P=ρgh
分析得出用密度大的水銀來實驗,引出托里拆利實驗。
①.介紹實驗裝置。
②.模擬操作過程。
③.錄象演示操作過程。
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④.分析:為什么大氣壓支持的是76cm高的水銀柱?
如果玻璃管上端有進氣口,將會出現什么結果?
⑤.演示(用水類比):用兩端開口的玻璃管,在水槽中裝滿水,
用一手堵住一端的開口,從水中把玻璃管提起,讓學生觀察水
柱。然后把手慢慢松開,讓學生觀察哪段水柱由大氣壓強支持。
通過此實驗,學生很容易接受哪段水銀柱是由大氣壓支持的,
因此可得出:
P大氣=ρ水銀gh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕≈105帕。
⑥.講述大氣壓1.01×105帕的物理意義。同時提問學生大氣壓很
大,為什么我們感覺不到,為什么房子不會被壓垮。
4.大氣壓強的應用(約8分鐘)
①.解釋取硬幣的實驗。
②.演示噴泉實驗,讓學生解釋。
本節第一個實驗引起學生極大的興趣,此時學生已經知道為什么。
但是物理語言的駕馭能力還比較差,此時教師引導學生抓住問題的
關鍵,規范這類簡答題的答法。
噴泉實驗,讓學生自己解答。
5.小結和作業(約2分鐘)
回顧講解的知識點、研究問題的方法,讓學生體會實驗是學習物
大氣壓強實驗范文4
【關鍵詞】大氣壓強;教學;設計
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-0278(2012)05-168-01
本節課安排在“壓強”、“液體壓強”之后,“流體壓強與流速的關系”和“浮力”之前,在知識結構上有承前啟后的作用。上好這堂課至關重要。
首先介紹托里拆利實驗,它能證實大氣壓強的存在, 同時又能準確地測出大氣壓強的數值, 教學中理解并做這個著名實驗,很有必要。學生能否理解大氣壓強的值就等于玻璃管中水銀柱產生的壓強的值和教師安全又精確地做好實驗,是這節課的兩大難題。
本節課首先演示馬德堡半球實驗,提出疑問: 是什么力使兩個半球合得那么攏? 討論后得出, 是大氣的壓力把兩個半球緊緊壓在一起的, 進而讓學生確信氣壓的存在。 因為地球周圍的大氣受到地球的吸引, 即大氣也受到重力的作用, 所以大氣對浸在其內的物體就有壓力、壓強。第二,理解大氣壓強的作用特點。液體有流動性,氣體亦有流動性,大氣產生的壓強與液體產生的壓強有沒有相同之處呢?
在同一深度, 水向各個方向都有壓強,且相等。 同液體對比,演示下述幾個實驗,驗證大氣壓強是否向各個方向都有。1 向上。 玻璃杯裝滿水用紙片擋住, 倒立玻璃杯, 紙片不脫落,說明向上有大氣壓。2.向下。 將剝了殼的熟雞蛋塞住剛燒過酒精棉球的廣口瓶口, 很快雞蛋就被壓進廣口瓶中。 說明向下有大氣壓。 猜想向左、向右是否也有大氣壓, 如何證實?
讓學生通過上述演示實驗及日常生活經驗得知,在氣體內部向各個方向都有壓強。
第三, 是否有可能使水柱產生的壓強剛好等于大氣壓, 或者說這一段水柱恰好由大氣壓所支持呢? 回答應該是有可能。 由于大氣壓向上向下都有, 且同地同時刻是相等的。把試管換成1 米長、2 米長的玻璃管, 科學家就這樣不斷地換下去, 水柱不斷延長, 總會找到某一長度的玻璃管, 它里面水柱的壓強恰好等于大氣壓強的值。 物理學家托里拆利根據液體壓強公式p , 由于水密度太小,于是換成地球上密度最大的液體水銀。為了紀念這位科學家, 我們把這個實驗叫做托里拆利實驗。
最后, 演示托里拆利實驗, 較精確地測出當地當時的大氣壓強值。
根據本節課的教學目標: 了解由于大氣壓的客觀存在而產生的現象; 了解生活中利用大氣壓的現象; 觀察跟大氣壓有關的現象,感知大氣壓是客觀存在的; 通過觀察,感知人類是如何利用大氣壓的; 通過對大氣壓應用的了解,初步認識科學技術對人類生活的影響。 鑒于以上分析,本節課的教學重點應放在讓學生體驗大氣壓的存在及了解大氣壓的應用上。教學難點則是由學生在學習某一知識或技能時會出現學習障礙所確定。 不同的學生,可能出現的障礙不同。分析知識地位、作用。 可從分析學習內容在教材知識體系中的地位和作用來確定是否為教學重點。 例如,“加速度”這一物理量,是聯系運動學與動力學的橋梁,必然是教學重點。分析課標,根據對課程標準中的行為動詞的界定,判斷其是否為教學重點。 例如,在“壓強”教學中,課標明確指出,“了解壓強的概念”、“理解壓強的大小與哪些因素有關”。 顯然,“理解”比“了解”要求達到的水平更高。分析課題,很多情況下學習內容的標題( 課題) 就明確了將要學習的主要內容,由此可根據學習內容的標題( 課題) 來確定教學的重點。 如“歐姆定律”等。分析例、習題,重點內容的學習要求學生要理解、掌握和靈活運用,因此,教材中一般都配比了一定數量的例習題供學生練習、鞏固并形成技能與能力。 所以,分析教材中的例、習題的安排和配制,可以確定教學的重點。分析理論, 這是根據對物理學習理論的分析確定教學重點。 例如,在“自由落體運動”的教學中,應重視科學探究及科學方法教育,讓學生體會以伽利略為代表的科學家創建研究自然規律的科學方法,抽象思維、數學推導和科學實驗相結合。 分析學情,主要用于確定教學難點,指教師根據往屆學生學習理解本節內容的困難程度、知識本身的難易程度、學生已有前概念及學生的理解水平來確定教學難點。
講完后, 為加深對大氣壓的理解, 可讓學生思考下列問題:
1.若管內水銀面上不是真空,在灌入水銀時不小心混入了氣泡,大氣壓是否仍等于水銀柱產生的壓強?
答:顯然水銀柱會下降,大氣壓大于水銀柱產生的壓強
2.若管內裝的是煤油或水,要看見類似水銀柱的現象,玻璃管需多長?實驗中玻璃管的粗細是否對結果有影響?
答:要用壓強公式換算,粗細沒有影響
3.是否有其它巧妙辦法可測出大氣壓強的值呢?
答:可以用吸盤,測力計等
參考文獻:
[1]陳明和.自制教具進行大氣壓強的實驗[J].中學物理,1996.1.
大氣壓強實驗范文5
現將筆者在托里拆利演示實驗前的教學過程實錄如下,以期得到大家的指點。
一、復習提問
教師:液體內部為什么會有壓強?
學生:因為液體有重力。
教師:液體內部的壓強有何特點?
學生:液體內部向各個方向都有壓強;同一深度,液體向各個方向的壓強相等;液體內部的壓強隨深度的增加而增大;深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。(學生回答的這些內容,均來自課本,而且是以前作為重點來學習的,所以回答得很順利。這是本節課導入的重要依據。)
二、新課講解
1.引入
教師:在茫茫宇宙中,我們所賴以生存的這顆藍色星球—地球,被一層厚厚的大氣所包圍。如果把大氣層比作海洋的話,那么,我們人類就生活在這個海洋的最底層。大氣“海洋”的厚度大約有80 km。與一般海洋不同的是,大氣“海洋”沒有明確的界面,只不過越往上空氣密度越小,當高度上升到距地面80 km時,空氣變得非常稀薄,已接近于真空了。那么,請同學們思考一下,空氣有沒有重力呢?什么現象可以證明你的觀點呢?
學生(思考后回答):空氣有重力。不然的話,空氣就不會附著在地球的周圍,而應該跑到太空中去了。
教師:回答得很好。大氣層之所以能“釘”在地球的周圍,沒有逃逸到太空之中,就是因為空氣受到地球的吸引力,也就是說,空氣有重力!既然空氣有重力,又具有流動性,跟液體類似,空氣對“浸在”它中間的物體也應該會產生壓力,從而產生壓強,這就是今天我們要學的內容—大氣壓強(板書課題:14.3大氣壓強),大氣壓強簡稱為大氣壓。
教師:同學們是否感受到大氣壓力的存在?
學生(互相觀望后,搖頭):沒有。
教師:能猜一下原因嗎?
學生:可能是因為大氣壓太小了,所以我們感覺不到。
教師:同學們猜的也許是對的(未對學生的猜想加以評判,而是對“也許”二字加重了語氣。多數學生認為“可能是因為大氣壓太小了”,這非常符合學生的認知特點,通過后面的一些實驗,讓事實來改變學生的這種錯誤觀點)。下面,我們研究一下能否用實驗測出我們認為非常小的大氣壓的數值來。
2.演示
在方形玻璃水槽內倒入清水,拿一個兩端開口的粗玻璃管,一端用橡皮膜封閉(橡皮膜扎得不太緊,而且用的是綠色橡皮膜,便于學生觀察),在演示之前提問。
教師:將玻璃管封橡皮膜的一端插入水中,有何現象發生?
學生:橡皮膜會向上凸起。
教師:為什么?
學生:因為橡皮膜的下面受到水向上的壓強。
做演示實驗,左手將玻璃管插入水中,可以看到綠色橡皮膜的確在向上凸起。右手端起一杯用墨水染紅的水(告訴學生染色只是為了便于觀察,其密度與清水密度一樣),準備倒入管中,未倒之前,提問。
教師:向管內倒水時,肯定會改變橡皮膜的形狀,在我未倒水之前,同學們能預測一下橡皮膜形狀的變化規律嗎?
學生(思考后回答):如果管內的水面低于槽中的水面,橡皮膜仍向上凸;若管內水面高于槽中水面,橡皮膜將向下凹;如果管內水面與槽中水面相平,橡皮膜應該是平的。
教師:好,我們讓事實來評判。
進行演示,發現與學生預測的一樣(此時,全體學生無不流露出勝利的喜悅),然后提出新的問題。
教師:在剛才的演示中,我們向管內倒入的是水。請同學們思考一下,如果我們向管內倒入的不是水,而是水銀,那么,倒入多深的水銀,才可使橡皮膜的上下壓強相等,從而使橡皮膜是平的呢?
學生:(思考一段時間后):當水銀的深度是管外水深度的1/13.6時,橡皮膜是平的(由于水銀有毒,所以,該演示可做,但未做,而是在黑板上畫出了演示的示意圖(如圖1所示),并在圖的旁邊注明p汞=p水,以加深學生對玻璃管內外壓強相等的印象。
圖1
3.建立物理模型,設計理想實驗
板書:假設某人身高170 km,手里拿著一根長100 km的玻璃管
學生(還未等板書完,便有很多學生大聲地指出“紕漏”):老師,您把單位寫錯了!不應該是千米,應該是厘米!
教師(回頭給學生一個鬼臉):老師沒有寫錯,我寫的是“假如” 。
然后筆者用粉筆在黑板上快速地勾勒出一幅簡筆畫(如圖2所示):一人手拿玻璃管,站在齊腰深的“大氣海洋”中,并向學生作簡要的畫面說明。學生都會意地笑了—平時,學生非常佩服筆者的簡筆畫“功底”。
圖2
學生:這個人不能站起來!
教師(愕然):為什么?(其他學生也感到詫異。)
學生:沒法呼吸!(師生恍然大悟。這時課堂氣氛異常活躍。)
教師:××同學非常善于思考,能注意從“生活”中發現問題,這也是我們以后在物理學習中應該倡導的。是的,該人若真的想站起來做實驗的話,請大家給他想個辦法。
學生甲:戴潛水員用的呼吸面罩。
學生乙:拿根長管子,一頭插入大氣層中,另一頭套在鼻子上。
這樣的討論效果很好,一方面活躍了課堂氣氛,另一方面使學生對大氣層有了直觀的理解,也為學生理解大氣壓強奠定了基礎。
教師:同學們出的這些“怪招”非常好,也是較為實用的。假如這位“高人”(學生笑了)將手中的100 km長的玻璃管在大氣層之外用橡皮膜封住一端,然后管口朝上插入大氣層中,同學們想象一下,將會有什么現象發生?
學生(不加思考地):應該與我們剛才做的演示一樣,橡皮膜向上凸起。
教師:同學們再思考一下,能否用剛才我們演示的方法,測出某地大氣壓的大小?應該怎樣來做?
學生(思考后回答):將玻璃管有橡皮膜的一端從大氣層之外一直插到地面附近,然后從上端向玻璃管內倒水,當橡皮膜變平時,就說明管內水的壓強與管外的大氣壓強相等,用刻度尺量出水的深度,就可以算出大氣壓。
教師:××同學的方法大家說好不好?
學生(齊聲回答):好!(教室內響起熱烈的掌聲)
教師:該方法不是一般的好。應該說是非常的漂亮!(有學生小聲說:可惜沒有這么高的人)同學們,在做這個想象中的實驗時(告訴學生,這樣的實驗,物理學中稱之為理想實驗,這也是研究物理問題的一種方法),如果不小心玻璃管上方進入了空氣,對實驗有沒有影響呢?
學生:應該會有影響吧,因為管內若進入空氣,管內也有大氣壓強了,管內水的壓強將小于管外的大氣壓強。
教師:你的分析是正確的。看起來,我們想象中的這位“高人”,想用這根長管子測量大氣壓的話,管口只能在大氣層之外,絕不可以傾斜而讓外面的空氣進入。同學們再估猜一下,向管內倒多高的水,橡皮膜才會變平呢?(這個問題較難,學生很難估測出來。)猜不出?好,我再換一個新的問題:水柱的高度會不會等于80 km?
學生:肯定不會!應該比大氣層的厚度小得多。因為空氣的密度比水的密度小得多。
教師:大家的觀點非常正確!我告訴大家結果—當水柱的高度達到大約10 m時,管子下面的橡皮膜就變平了。(驚愕的表情寫在學生的臉上,大家議論紛紛:太大了吧。)對這個結果同學們大都持懷疑態度,與我們開始的猜想差距甚大,10 m深水的壓強確
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實很大,它相當于五六個人摞在一起,擺成“人塔”對地面產生的壓強!好,我們馬上就通過實驗來告訴大家。還是回到剛才的問題討論,若10 m高的水柱能使橡皮膜變平的話,如果換成水銀,其高度大約是多少呢?
學生(思考后回答):應該不到1 m,因為水銀的密度是水密度的13.6倍。
教師:“高人”用100 km長的玻璃管做實驗來測量大氣壓,如果在管中注入水銀的話,水銀柱的高度還不足1 m,管子這么長,既不方便,也是一種浪費,請同學們思考一下,能不能將該裝置上面沒有水銀的空管用鋸鋸掉,單留下面1 m長的短玻璃管來測量呢?若可以的話,那豈不方便多了?
學生:不可以,上面的管子鋸掉之后,外面的空氣就進入玻璃管了。
教師:有沒有一種方法,既可以鋸掉上面的玻璃管,又不讓外界的空氣進入呢?
學生甲:用紙堵住鋸開的管口。
學生乙:用高溫將鋸口燒化,焊接住。
教師:我們不如取根一端封閉的玻璃管了。既然用1 m長的玻璃管就可以做此實驗,我們就沒有必要去勞駕“高人”,咱們“常人”在大氣層“海洋”的最底層也應該能做此實驗。好,下面我們來進行該實驗。
板書:托里拆利實驗。
接下來讓學生觀看托里拆利實驗的演示錄像。與本節課相關的一些演示實驗,諸如“覆杯實驗”“瓶吞雞蛋實驗”等,均放在了托里拆利實驗之后,用來加深學生對大氣壓的理解。
大氣壓強實驗范文6
一、壓強
1.壓強:(1)壓力:
①產生原因:由于物體相互接觸擠壓而產生的力。②壓力是作用在物體表面上的力。③方向:垂直于受力面。
④壓力與重力的關系:力的產生原因不一定是由于重力引起的,所以壓力大小不一定等于重力。只有當物體放置于水平地面上時壓力才等于重力。
(2)壓強是表示壓力作用效果的一個物理量,它的大小與壓力大小和受力面積有關。
(3)壓強的定義:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強。
(4)公式:p=f/s。式中p表示壓強,單位是帕斯卡;f表示壓力,單位是牛頓;s表示受力面積,單位是平方米。
(5)國際單位:帕斯卡,簡稱帕,符號是pa。1pa=ln/m2,其物理意義是:lm2的面積上受到的壓力是1n。
2.增大和減小壓強的方法
(1)增大壓強的方法:①增大壓力:②減小受力面積。(2)減小壓強的方法:①減小壓力:②增大受力面積。
二、液體壓強
1.液體壓強的特點
(1)液體向各個方向都有壓強。 (2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強相等。
(3)同種液體中,深度越深,液體壓強越大。 (4)在深度相同時,液體密度越大,液體壓強越大。
2.液體壓強的大小
(1)液體壓強與液體密度和液體深度有關。
(2)公式:p=ρgh。式中,p表示液體壓強單位帕斯卡(pa);ρ表示液體密度,單位是千克每立方米(kg/m3);h表示液體深度,單位是米(m)。
3.連通器——液體壓強的實際應用
(1)原理:連通器里的液體在不流動時,各容器中的液面高度總是相同的。
(2)應用:水壺、鍋爐水位計、水塔、船鬧、下水道的彎管。
三、大氣壓強
1.大氣壓產生的原因:由于重力的作用,并且空氣具有流動性,因此發生擠壓而產生的。
2.大氣壓的測量——托里拆利實驗
(1)實驗方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用于指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開于指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內外水銀面高度差約為1900px。
(2)計算大氣壓的數值:p0=p水銀=ρgh=13.6x103kg/m3x9.8n/kgx0.76m=1.013x105pa。所以,標準大氣壓的數值為:p0=1.013xl05pa=1900pxhg=760mmhg。
(3)以下操作對實驗沒有影響:
①玻璃管是否傾斜;②玻璃管的粗細;③在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。
(4)若實驗中玻璃管內不慎漏有少量空氣,液體高度減小,則測量值要比真實值偏小。
(5)這個實驗利用了等效替換的思想和方法。
3.影響大氣壓的因素:高度、天氣等。在海拔3000m以內,大約每升高10m,大氣壓減小100pa。
4.氣壓計——測定大氣壓的儀器。種類:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。
5.大氣壓的應用:抽水機等。
四、液體壓強與流速的關系