《大氣的壓強(qiáng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)

陳 沖

(海亮高級(jí)中學(xué) 浙江 諸暨 311800)

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《大氣的壓強(qiáng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)

陳 沖

(海亮高級(jí)中學(xué) 浙江 諸暨 311800)

雖然我們生活在大氣中，但卻很難感受到大氣的存在。尤其是學(xué)生對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)不深甚至不正確，在教學(xué)過(guò)程中就非常有必要結(jié)合實(shí)驗(yàn)來(lái)加深或糾正學(xué)生的錯(cuò)誤。本文主要闡述了關(guān)于“大氣壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，初中科學(xué)教師利用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地研究大氣的壓強(qiáng)，進(jìn)而掌握大氣壓強(qiáng)的相關(guān)知識(shí)，以便更好的達(dá)到教學(xué)要求。

大氣壓強(qiáng) 初中科學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);新課導(dǎo)入;興趣;演示實(shí)驗(yàn)

1 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生興趣

我們生活在大氣的“海洋”中，隨時(shí)隨地都與大氣親密接觸。那么這層厚厚的大氣有沒(méi)有受到重力？對(duì)我們有沒(méi)有壓力？有沒(méi)有壓強(qiáng)？教師在講解這節(jié)內(nèi)容時(shí)，可以適當(dāng)?shù)膶?dǎo)入實(shí)驗(yàn)來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，讓學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生好奇心，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的求知欲。由于科學(xué)源于生活，因此作為導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)，最好貼近生活實(shí)際，學(xué)生自己課后也能動(dòng)手實(shí)踐。比如，用一個(gè)透明的飲料瓶，在里面裝滿(mǎn)熱水，然后迅速倒完，立即擰緊瓶蓋，讓學(xué)生觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。

學(xué)生甲：瓶子變癟了，并發(fā)出“喀拉喀拉”的聲音。

教師：那是誰(shuí)把瓶子壓癟的呢？ 學(xué)生乙：空氣。

教師：我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

取兩只試管，一只較細(xì)，一只稍粗，較細(xì)的試管剛好能夠放進(jìn)稍粗的試管里，并能在里面自由移動(dòng)。在稍粗的大試管內(nèi)裝滿(mǎn)水，把較細(xì)小試管慢慢插入大試管中。手扶小試管，將大試管倒置，放開(kāi)手。你將看到什么現(xiàn)象？

學(xué)生丙：大試管里的水會(huì)從兩試管間的縫隙流出，同時(shí)看到小試管不僅沒(méi)有掉下來(lái)，反而在大試管中上升。

教師：產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么呢？原因是裝置倒置后，大試管中的水由于重力的作用，會(huì)流下來(lái)，小試管上方的空間的壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，小試管就在大氣壓的作用下，被壓著向上運(yùn)動(dòng)。所以會(huì)看到小試管在大試管中上升。

教師：接下來(lái)，為了讓同學(xué)們能更好的感受到大氣壓強(qiáng)的存在，我將和大家一起來(lái)做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)或者演示實(shí)驗(yàn)來(lái)真真切切感受一下大氣壓強(qiáng)的神奇之處。

2 科學(xué)實(shí)驗(yàn)，感受大氣壓強(qiáng)的存在

2.1 實(shí)驗(yàn)一：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)

在科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，充滿(mǎn)著許許多多妙趣橫生的故事和傳說(shuō)，在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷，并結(jié)合一些模擬演示實(shí)驗(yàn)，就會(huì)創(chuàng)設(shè)出非?；钴S的學(xué)習(xí)情境。比如模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。

用兩個(gè)橡皮半球模擬該實(shí)驗(yàn)，用力將它們擠壓而合在一起，請(qǐng)兩個(gè)力氣大的同學(xué)上講臺(tái)來(lái)，看他們能不能把兩個(gè)半球拉開(kāi)？他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒(méi)有拉開(kāi)。

教師：為什么兩個(gè)大力士沒(méi)有把它們分開(kāi)呢？其實(shí)，早在十七世紀(jì)的時(shí)候，德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)、科學(xué)家格里克就在馬德堡市公開(kāi)表演了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)。他將兩個(gè)直徑為30多厘米的空心銅半球緊貼在一起，用抽氣機(jī)抽出球內(nèi)的空氣，然后讓馬向相反的方向拉兩個(gè)半球。直到兩邊的馬各增加到8匹時(shí)，才把半球拉開(kāi)。剛才的實(shí)驗(yàn)，我們同樣可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(kāi)(演示)。誰(shuí)知道我是怎樣把它拉開(kāi)的？

學(xué)生：放氣(學(xué)生笑了)。

教師：為什么抽氣以后就拉不開(kāi)呢？球的周?chē)惺裁矗?/p>

學(xué)生：空氣。

教師：顯然是空氣對(duì)球施加了壓力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)很好的證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

2.2 實(shí)驗(yàn)二：瓶吞雞蛋

首先，剝一個(gè)光滑的熟雞蛋，然后在廣口瓶中倒入一些熱水，過(guò)幾分鐘后將熱水倒掉，迅速將剝好的雞蛋放在廣口瓶口，使雞蛋豎直，并用手稍微壓一下雞蛋，讓瓶口吸住雞蛋后松開(kāi)壓雞蛋的手，這時(shí)雞蛋就會(huì)壓實(shí)在瓶口。一會(huì)兒雞蛋就會(huì)慢慢擠入廣口瓶中，過(guò)幾分鐘，整個(gè)雞蛋就會(huì)落到瓶底。

教師：這個(gè)現(xiàn)象該如何解釋呢？

學(xué)生甲：瓶外的大氣壓比瓶?jī)?nèi)的氣壓大，因?yàn)閴簭?qiáng)差將雞蛋壓人瓶中。

學(xué)生乙：廣口瓶中倒入熱水后使瓶?jī)?nèi)溫度升高，倒出熱水后迅速壓上雞蛋，把瓶?jī)?nèi)外空氣隔絕，當(dāng)瓶子冷卻后，瓶?jī)?nèi)溫度降低，氣壓變小，而外界大氣壓不變，于是外界大氣壓就把雞蛋壓入瓶中。

教師：回答的很好，那么，課后請(qǐng)同學(xué)們小組討論，再思考下，如何把雞蛋完好的“吐”出來(lái)。

通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生們感受到了大氣壓強(qiáng)的存在，為了讓學(xué)生能更好的鞏固學(xué)習(xí)，我特意將“瓶吐雞蛋”留給學(xué)生課后去動(dòng)腦完成。在書(shū)本原有驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加一些簡(jiǎn)單易做的小實(shí)驗(yàn)或安排學(xué)生課后自己動(dòng)手動(dòng)腦實(shí)踐，能加深學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)存在的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。

3 利用公式和實(shí)驗(yàn)測(cè)定大氣壓的值

通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受到大氣壓強(qiáng)的存在，那么，大氣壓強(qiáng)到底有多大呢？如何利用桌上所提供的器材(光滑玻璃板，彈簧測(cè)力計(jì)，圓形小皮碗)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定大氣壓的值？

教師：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要測(cè)哪些物理量？ 學(xué)生乙：壓力，受力面積。

教師：結(jié)合老師給的實(shí)驗(yàn)儀器，請(qǐng)小組討論，交流后利用實(shí)驗(yàn)器材嘗試著完成實(shí)驗(yàn)。

這些不僅是課堂教學(xué)的收獲，更是學(xué)生自主成長(zhǎng)的收獲。課堂上能讓學(xué)生人人參與其中，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)起來(lái)，課堂教學(xué)的意義才更能彰顯出來(lái)，這樣的課堂才更富有活力。

對(duì)于學(xué)生而言，只有對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，才能主動(dòng)的學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，自主思考并探索科學(xué)中的奧秘，解釋身邊的科學(xué)現(xiàn)象，在學(xué)習(xí)中不斷收獲成功的樂(lè)趣。本節(jié)科學(xué)課，通過(guò)教師的演示實(shí)驗(yàn)，利用身邊的小實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生感受大氣壓強(qiáng)的存在。充分發(fā)揮學(xué)生獨(dú)立思考能力以及分析問(wèn)題時(shí)的語(yǔ)言概括能力，較好的培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。初中科學(xué)教師在課堂上通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察，討論，小組合作的方式，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察日常生活中的現(xiàn)象，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。為了使學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)有進(jìn)一步的了解和掌握，教師可以將一些簡(jiǎn)單有趣的小實(shí)驗(yàn)添加到課堂教學(xué)中。

當(dāng)然，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中仍然存在一些問(wèn)題。比如，部分學(xué)生不能積極參與到小組研究與討論中，教師應(yīng)當(dāng)不斷的調(diào)整自己的授課方式，使更多的學(xué)生積極主動(dòng)的參與到科學(xué)課堂學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣。

[1] 朱清時(shí).科學(xué)八年級(jí)上冊(cè)，浙江教育出版社，2013年6月第1版

[2] 沈世飛.中學(xué)物理，哈爾濱師范大學(xué)，2015年4月08期

陳沖(1989.6-)，男，漢族，諸暨，大學(xué)本科，中學(xué)二級(jí)職稱(chēng)，畢業(yè)于：麗水學(xué)院(院校)，就職于：數(shù)理學(xué)院(學(xué)院)，研究方向：物理學(xué)。

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