馬永梅 余澤榮
摘 要:作為一線的初中物理教師,我最先思考的是如何在自己的課堂教學(xué)活動(dòng)中通過物理實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,幫助學(xué)生掌握物理知識和技能,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)?本文結(jié)合自身物理課堂教學(xué)——《大氣壓強(qiáng)》談?wù)婵詹Aд值膭?chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:真空玻璃罩 物理實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用
地球周圍聚集的一層很厚的大氣分子,稱之為大氣圈。像魚類生活在水中一樣,人類生活在大氣的底部,并且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍,人類的發(fā)展,提供了理想的環(huán)境。但氣體看不見、摸不著,很容易人們忽視。學(xué)生對跟大氣相關(guān)的現(xiàn)象不太理解,現(xiàn)在通過真空玻璃罩進(jìn)行三個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。
一、真空玻璃罩與水的沸點(diǎn)
1.器材:真空玻璃罩、燒杯、溫水、溫度計(jì)。
2.實(shí)驗(yàn)過程
(1)拿一杯溫水,先用溫度計(jì)測量水的溫度,水溫為(38)攝氏度。
(2)讓請學(xué)生用手指感受一下水的溫度后,將這杯溫水放進(jìn)真空玻璃罩里。
(3)用抽氣機(jī)給真空玻璃罩抽氣,讓學(xué)生仔細(xì)觀察水的狀況。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
在抽了一會(huì)氣后,觀察到真空玻璃罩里面燒杯中的水劇烈沸騰起來,比我們平常用火燒水沸騰的程度劇烈多了!
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體的沸點(diǎn)與大氣壓有關(guān),大氣壓越小,液體的沸點(diǎn)越低。
5.實(shí)驗(yàn)效果:這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀體會(huì)到液體的沸點(diǎn)受到大氣壓影響巨大大!
二、真空玻璃罩與托里拆利實(shí)驗(yàn)
1.器材:真空玻璃罩、燒杯、試管、紅墨水。
2.實(shí)驗(yàn)過程
(1)讓試管充滿染成紅色的水,倒立在燒杯中,然后將整個(gè)裝置放入真空玻璃罩中。
(2)用抽氣機(jī)給真空玻璃罩抽氣。請學(xué)生仔細(xì)觀察試管水柱的高度。
(3)關(guān)閉抽氣機(jī),玻璃罩中充滿空氣后,觀察試管中的水柱的高度。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(1)結(jié)果在抽了一會(huì)氣后,當(dāng)真空玻璃罩里面的氣壓降低到很低時(shí),觀察到原來充滿水的試管水面開始下降。
(2)關(guān)閉抽氣機(jī),玻璃罩中充滿空氣后,試管中的水面開始上升,又回到原來的高度。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:我們生活的空間確實(shí)存在大氣壓,大氣壓可以托起水柱。
5.實(shí)驗(yàn)效果:這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受并觀察到大氣壓的存在,并且可以初步了解用液體壓強(qiáng)測量大氣壓的原理(托里拆利實(shí)驗(yàn)原理)。
三、真空玻璃罩與吸盤承重
1.器材:真空玻璃罩、塑料吸盤、鉤碼。
2.實(shí)驗(yàn)過程
(1)我們將塑料吸盤翻吸在真空玻璃罩里面,并在下面掛上鉤碼。
(2)請幾位“大力士”男同學(xué)用力拉鉤碼,發(fā)現(xiàn)很難將吸盤拉開。
(3)給真空玻璃罩抽氣,請同學(xué)觀察。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)真空玻璃罩里的氣壓慢慢降低后,吸盤開始和玻璃分離。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:我們生活的空間確實(shí)存在大氣壓,大氣壓可以托起重物。
5.實(shí)驗(yàn)效果:這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直接觀察塑料吸盤是因?yàn)榇髿鈮簤涸诓A系?,從而認(rèn)識到大氣壓的存在。
四、真空玻璃罩與水柱、水壺
1.器材:自制1.5米長圓柱形真空玻璃罩、長軟管、自制帶有兩個(gè)壺嘴且裝滿紅墨水的塑料水壺。
2.實(shí)驗(yàn)過程
(1)給自制1.5米長圓柱形玻璃罩抽氣2分鐘左右,讓其接近真空,關(guān)閉閥門,將其豎直放置在實(shí)驗(yàn)桌上。
(2)用軟管將接近真空的圓柱形玻璃罩與低處水壺的一個(gè)壺嘴相連。
(3)用手捂住水壺的另一個(gè)壺嘴,確保整個(gè)裝置不漏氣。先請同學(xué)觀察水壺的的形狀。
(4)打開自制1.5米長圓柱形玻璃罩的閥門。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅墨水噴射到塑料管的頂部!塑料水壺被壓扁!
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:我們生活的空間確實(shí)存在大氣壓,大氣壓可以托起很高的水柱,大氣壓可以壓扁水壺。
5.實(shí)驗(yàn)效果:這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生不僅直接觀察塑料被大氣壓壓扁,而且還可以觀察大氣壓將低處水壺中的紅墨水?dāng)D壓、噴射到高處接近真空的玻璃管頂部,視覺效果震撼,從而感受大氣壓的存在。
本文中真空玻璃罩演示的四個(gè)實(shí)驗(yàn),利用逆向思維,解決了在常規(guī)情況下不能完成的實(shí)驗(yàn),操作簡單、效果形象直觀,給學(xué)生的印象深刻,建立正確的知識觀。這種采用形象直觀的實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠使學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)研究過程獲得大量的感性材料,這些感性材料真實(shí)、形象、生動(dòng),極易喚起學(xué)生好奇的天性,從而激起他們的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)幫助學(xué)生掌握物理知識和技能,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]郭玉英.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的物理學(xué)科能力研究.
[2]林勇.基于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).