大氣壓強(qiáng)存在實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

沙河市第三中學(xué) 紀(jì)春霞

實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容和有效手段，新課標(biāo)要求我們改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)化對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的精心設(shè)計(jì)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的有效創(chuàng)設(shè)，努力將生活元素滲透其中，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，從而使學(xué)生理解和分析物理知識(shí)的能力得到提升。

人教版物理八年級(jí)上冊(cè)《科學(xué)之旅》中也明確提出了學(xué)習(xí)物理的重要方法之一：善于觀察，樂(lè)于動(dòng)手。要想讓學(xué)生樂(lè)于動(dòng)手，我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)就需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件：

第一，實(shí)驗(yàn)材料常見(jiàn)，學(xué)生容易得到；

第二，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，學(xué)生容易做到；

第三，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，能引起學(xué)生興趣。

由于大氣壓強(qiáng)很抽象，學(xué)生難以理解，這就要求我們?cè)谶@部分教學(xué)中，充分利用身邊熟悉的物體，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)課本上的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，給學(xué)生呈現(xiàn)直觀清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，幫助他們很好地理解大氣壓強(qiáng)的存在。為此，筆者利用生活中常見(jiàn)的材料，巧妙地設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一、瓶吸氣球?qū)嶒?yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)器材。

飲料瓶、氣球、開(kāi)水適量。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

1.首先在飲料瓶中倒適量開(kāi)水，讓飲料瓶均勻受熱，然后把水倒掉。

2.接著將一氣球口對(duì)口套在飲料瓶口上，觀察到這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：露在瓶外的氣球很快被吸入瓶?jī)?nèi)，而且吸進(jìn)瓶?jī)?nèi)的氣球不斷鼓起來(lái)，就像被吹了氣一樣（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見(jiàn)圖1、圖2）。

（三）現(xiàn)象解釋。

把熱水倒入飲料瓶中再倒出來(lái)，瓶中空氣受熱膨脹后變得很稀薄，同時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變得很小，在外界大氣壓的作用下瓶口氣球被壓入瓶?jī)?nèi)，并不斷往里充氣，氣球就鼓起來(lái)。這充分證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

（四）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是對(duì)傳統(tǒng)的瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。傳統(tǒng)的瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)對(duì)瓶口和雞蛋的尺寸都有要求，而且實(shí)驗(yàn)完畢后，不易取出雞蛋，不能重復(fù)做，還造成了浪費(fèi)。瓶吸氣球?qū)嶒?yàn)比瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)，要經(jīng)濟(jì)，易操作，用時(shí)短，現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)成功率高，方便在各個(gè)班級(jí)重復(fù)演示。

實(shí)驗(yàn)二、雙試管實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)器材。

大試管、小試管（小試管要?jiǎng)偤媚苎b進(jìn)大試管中為宜，小試管內(nèi)部卷有一層彩色薄紙，并在小試管內(nèi)部用502 膠固定一段細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)下吊有一顆五星）。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

1.先將小試管插入大試管中，把兩支試管口朝下同時(shí)倒過(guò)來(lái)，可觀察到小試管會(huì)掉下來(lái)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（見(jiàn)圖3）。

2.再用燒杯往大試管中倒入適量的水，將小試管插入裝水的大試管中。

3.再次將兩支試管口朝下同時(shí)倒過(guò)來(lái)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以清楚地看到小試管帶著五星在大試管中緩慢上升，直到大試管的頂部（見(jiàn)圖4）。

（三）現(xiàn)象解釋。

沒(méi)有裝水時(shí)，大試管中的小試管的上方和下方都有大氣壓，小試管在重力作用下掉下來(lái)；裝水后，大試管中的小試管上方?jīng)]有了大氣壓，下方有大氣壓，在外界大氣壓的作用下小試管被壓入大試管頂部，形象生動(dòng)地證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

（四）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)。

筆者對(duì)原有的雙試管實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，使其具有異于原有實(shí)驗(yàn)的如下優(yōu)點(diǎn)：

1.在小試管的內(nèi)部卷上一層彩色薄紙，在小試管上升過(guò)程中，學(xué)生觀察得更清楚。

2.在小試管內(nèi)部固定一段細(xì)線(xiàn)，這樣當(dāng)小試管進(jìn)入大試管中時(shí)，很容易將小試管從大試管中拉出來(lái)，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為了取出小試管而損壞試管，可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

3.在細(xì)線(xiàn)上懸掛小五星，小試管上升的同時(shí)帶著五星一齊上升，使學(xué)生切身感受到大氣壓的神奇力量，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索問(wèn)題的積極性。

實(shí)驗(yàn)三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)器材。

市場(chǎng)上購(gòu)置的兩個(gè)吸力盤(pán)。

（二）實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

1.將兩個(gè)吸力盤(pán)平面部分對(duì)接在一起，擠出中間的空氣（見(jiàn)圖5）。

2.請(qǐng)兩位力氣大的學(xué)生，像拔河一般分別向兩邊拉，結(jié)果怎么也拉不開(kāi)。

3.用手指在對(duì)接平面部分掰開(kāi)一個(gè)縫，空氣進(jìn)入，吸盤(pán)很輕松就被拉開(kāi)。

（三）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)。

歷史上的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)（見(jiàn)圖6）作為一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了大氣壓強(qiáng)的存在和作用。

現(xiàn)用教科書(shū)在講述有關(guān)內(nèi)容時(shí)，要求重新演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但由于繁瑣的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和較長(zhǎng)的演示時(shí)間，教學(xué)實(shí)踐中，老師往往只是采用口述，并不做演示。改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)了上述遺憾，利用生活中常見(jiàn)的材料模擬了馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，操作簡(jiǎn)單，節(jié)省時(shí)間，效果明顯，而且貼近學(xué)生實(shí)際生活，取得了良好的課堂效果。

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，筆者按照以上實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)，取得了良好的教學(xué)效果。這些實(shí)驗(yàn)材料都是生活中唾手可得的，學(xué)生可以通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)踐，來(lái)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的快樂(lè)，在快樂(lè)中輕松學(xué)到知識(shí)！