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

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。

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。

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。

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。

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)。