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        巧設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),突破教學(xué)難點(diǎn)

        2019-06-25 01:18:10文廣東省深圳市光明區(qū)長(zhǎng)圳學(xué)校
        發(fā)明與創(chuàng)新 2019年30期
        關(guān)鍵詞:瓶口大氣壓錐形瓶

        文廣東省深圳市光明區(qū)長(zhǎng)圳學(xué)校

        陳建生 黃馥琳

        學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)時(shí),由于氣體既看不見(jiàn)又摸不著,學(xué)生不易察覺(jué)大氣壓強(qiáng)的存在。教材中雖然設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn),但存在以下缺點(diǎn)。

        1.教材中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為:在鐵桶內(nèi)放少量的水,將其加熱至沸騰后把桶口堵住,然后澆上冷水,在大氣壓強(qiáng)的作用下,鐵桶被壓扁。此實(shí)驗(yàn)雖然可行,但會(huì)占用大量課堂教學(xué)時(shí)間,而且鐵桶被壓扁后難以恢復(fù),不可二次利用。

        2.測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn),教材利用視頻播放托里拆利實(shí)驗(yàn),直接得出大氣壓強(qiáng)的值,學(xué)生缺乏切身體驗(yàn),教學(xué)效果大打折扣。

        因此,我們通過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在,同時(shí)與學(xué)生一起測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值,從而有效突破教學(xué)難點(diǎn)。

        一、水桶實(shí)驗(yàn)

        1.實(shí)驗(yàn)器材

        礦泉水桶、酒精、棉花、棉花夾、打火機(jī)。

        2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        (1)將礦泉水桶裝入20mL75%的酒精。

        (2)用打火機(jī)點(diǎn)燃沾了酒精的棉花。

        (3)用棉花夾把點(diǎn)燃的棉花放入礦泉水桶。

        (4)礦泉水桶內(nèi)的酒精瞬間被點(diǎn)燃,發(fā)出巨大的聲響,立刻用手捂住礦泉水桶瓶口。

        (5)如圖1所示,內(nèi)外壓強(qiáng)差把礦泉水桶瞬間壓扁。

        (6)松開(kāi)手,空氣進(jìn)入礦泉水桶,礦泉水桶恢復(fù)原狀。

        圖1

        本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行,效果明顯,學(xué)生感受到了大氣壓強(qiáng)的客觀存在,為之后測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值埋下伏筆。

        二、“聽(tīng)話的雞蛋”系列實(shí)驗(yàn)

        1.實(shí)驗(yàn)器材

        錐形瓶、雞蛋、棉花夾、棉花、酒精、打火機(jī)、真空罩、抽氣機(jī)。

        2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        實(shí)驗(yàn)一:瓶吞雞蛋

        (1)把雞蛋放在錐形瓶口,由于雞蛋比瓶口大,被堵在瓶口。

        (2)將棉花沾酒精后點(diǎn)燃,放入錐形瓶,雞蛋由于內(nèi)外壓強(qiáng)差被壓入瓶中。

        圖2“聽(tīng)話的雞蛋”系列實(shí)驗(yàn)一:瓶吞雞蛋

        利用實(shí)驗(yàn)“瓶吞雞蛋”作為課前導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的求知欲。再通過(guò)課中大氣壓強(qiáng)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

        實(shí)驗(yàn)二:瓶吐雞蛋

        (1)提問(wèn):如何讓錐形瓶?jī)?nèi)的雞蛋自行“跑出”?

        (2)將錐形瓶倒置于真空罩內(nèi),抽出真空罩內(nèi)的氣體。

        (3)雞蛋由于內(nèi)外壓強(qiáng)差“跑出”錐形瓶,關(guān)閉閥門(mén)。

        (4)打開(kāi)閥門(mén),雞蛋再次“跑入”錐形瓶。

        圖3“聽(tīng)話的雞蛋”系列實(shí)驗(yàn)二:瓶吐雞蛋

        圍繞課前導(dǎo)入實(shí)驗(yàn),繼續(xù)深入,讓學(xué)生體驗(yàn)大氣壓強(qiáng)存在的同時(shí)學(xué)會(huì)分析,意識(shí)到雞蛋進(jìn)出瓶口是由于存在壓強(qiáng)差。

        三、利用“二力平衡”實(shí)驗(yàn)計(jì)算大氣壓強(qiáng)

        1.實(shí)驗(yàn)器材

        表面光滑的瓷磚、掛衣吸鉤、水桶、椅子、適量水、電子測(cè)力計(jì)、毛巾。

        2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        (1)把瓷磚擦洗干凈,將掛衣吸鉤按壓在瓷磚中部,擠出空氣。

        (2)用椅子將瓷磚架起,將裝了適量水的桶掛在吸鉤上,緩慢往水桶里加水,直到吸鉤恰好脫落。

        (3)利用電子測(cè)力計(jì)測(cè)出水桶和水的總重力。

        (4)課前利用游標(biāo)卡尺測(cè)出吸鉤的直徑,利用面積公式S=π(d/2)2計(jì)算吸鉤的面積,將結(jié)果告訴學(xué)生。

        (5)根據(jù)二力平衡 F=G,則 P=F/S=G/S,粗略算出大氣壓強(qiáng)的值。

        圖4粗測(cè)大氣壓強(qiáng)

        本實(shí)驗(yàn)被安排在“托里拆利實(shí)驗(yàn)視頻”播放后,師生一起通過(guò)“二力平衡”與壓強(qiáng)計(jì)算公式推導(dǎo)算出大氣壓強(qiáng)的值,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和科學(xué)素養(yǎng)。

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