大气压强实验大气压强实验范文优秀3篇
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大气压强实验 篇一
一、对照实验的含义及其重要性
人们为了探索研究对象的某种性质是否存在或预测某种事物的发展变化,设计实验组和对照组,并做到两者除了研究内容外其他条件一致,最后通过对产生的不同结果的分析得出相关结论,这样的实验称为对照试验,又称为对比实验。实验是人类探索未知世界的有效手段之一,也是初中生进行科学探究、了解未知世界的主要方法,按实验在科学认识中的作用,科学实验可分为析因实验、对照实验、模拟实验。在初中七至九年级的物理教材中,对照实验有举足轻重的地位。对照实验教学的有效开展,是培养学生探究技能的重要途径之一。
二、对照实验在本节课中的应用及评析
1.导入实验的对照――矿泉水瓶和易拉罐
[实验过程]
(1)矿泉水瓶中倒满温水,再将温水倒尽,旋紧瓶盖,进行冷却,学生观察。
(2)易拉罐中倒入少量的热水,用酒精灯加热,待瓶口出现大量白气时,撤掉酒精灯,冷却,学生观察。
[实验现象]
(1)矿泉水瓶变瘪了,发生形变。
(2)易拉罐变瘪了,也发生了形变。)(
[实验分析]该实验是两个同种性质的实验,第一个实验是为了说明并不是温水的作用使其发生形变,
2.验证实验对照――覆杯实验
[实验过程](一次性塑料杯)
(1)杯中无水,用硬卡片盖住杯口,倒置观察现象。
(2)杯中半杯水,用硬卡片盖住杯口,倒置观察现象。
(3)杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,倒置观察现象。
(4)杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,倒置,在杯底戳一小孔,观察现象。
[实验现象]
(1)纸片掉下来了。
(2)纸片和水一块掉下来。
(3)纸片和水都没有掉下来。
(4)纸片和水都掉下来。
[实验分析]这是多组对照实验,其中(1)是其他实验的一个对照对象,意在说明在重力作用下,物体应下落。(2)和(3)的比较是为了说明“粘”还是“托”。(3)和(4)是突破难点,水是被大气压托住的,但为了说明大气压的存在,我们通常是使一侧大气压变小或排尽。让同学了解其中的道理,老师不需要做过多的说明。此多组对照实验可根据需要,在课堂上选择其中的某一组说明问题。此实验开启了学生的思维之窗,在老师的引导和鼓励下,学生敢于突发奇想,敢于独辟蹊径,敢于标新立异,从多方位、多角度、多层次进行想象、比较、实验,使课堂呈现出积极思考、百家争鸣的生动景象,打开了学生的思维视角,拓展了他们的思维。
3.马德堡半球实验――男女对比实验
[实验过程]
(1)女生拉动未排尽空气的两个塑料半球,学生观察。
(2)男生拉动基本排尽空气的两个塑料半球,学生观察。
[实验现象]
(1)女生很容易将半球拉开。
(2)男生费了很大的劲,也没将半球拉开。
[实验分析]这两个对比实验生动、形象,具有可操作性,既验证了大气存在压强,又能说明大气压很大,为过渡到下面测量大气压值打下伏笔。学生在此实验过程中,明显感觉到物理知识的魅力,激发了学生学习物理的兴趣,更好地帮助学生理解和掌握科学知识和技能。
实验是科学研究的基本方法,探究性实验大多能按照对照性原则进行实验。教师在实验过程中要充分运用课本资源和生活资源,通过对照实验培养学生的学习兴趣,启发他们学习的主动性,使其形成实事求是的科学态度,认识科学实验的基本方法,培养学生的科学精神、创新精神、创造能力和实验设计能力。以上的几组对照实验我都是本着这样的想法,让学生产生思维冲突,激发起学生的学习兴趣。新教材有许多对照实验,扎扎实实搞好对照性实验教学,是培养学生科学素质的有效途径和方法。
参考文献:
[1]运用对照实验有效提高学生科学探究能力。中学物理。2010(1).
[2]例谈对比性实验在发展学生思维品质中的应用。中学物理。2010(2).
大气压强实验 篇二
【关键词】简单;大气压强;环保创新思维;废旧品
0 引言
课堂教学是学生在教师的组织与指导下,通过多种教学活动完成一定得教学任务的过程。[1]而物理实验已经渐渐演变成现代物理课堂教学的重要方式之一,教育创新成为我们国家所重视的一大工程,在教育方面的投入也明显呈上升趋势,因此对于这样的好机会,孩子们都应该更着重创新能力的培养。如何创新地将前人的经验,去其糟粕,取其精华,才能节约成本而等效地达到相同的目的。与此同时我们还要将这种思维的创新与自然相联系,必须以绿色环保、无公害为宗旨,或者是指将对环境污染降到最低,这就是我们的创新。
在我们的生活中,创新思维对于我们当代学生来说是不可或缺的,创新是要让你改进的事物更加简洁易懂,让大众觉得操作方便还得应大众所需,可是如今许多中学生仅仅知道学习书本上的知识,却忽略了实验的重要性,或者说由于学校实验器材的不完备,导致有些地方的学生根本没有机会去接触实验,对相关知识点死记硬背,这样不仅对学生对于知识的理解断章取义,而且阻碍了学生们去发挥自己的创新思维,毕竟一切理论知识都是建立在实践操作基础之上的,只有通过实验才能证明其正确性和可行性,所以学生只有自己动手去验证才能更深刻的理解知识,从而将其运用于实际生活中。
鉴于此,我们通过将回收的废旧品制成简单器材设计大气压强实验,让学生通过简单的实验去亲自证明理论的正确性,通过实验的演示去激发学生的创新思维和想象力。由于实验器材方便简洁易于收集,所以更能帮助同学们在生活中去寻找实验,在实验中去体验生活的奇妙。
1 教具设计
1.1 教具简介
生活平底盘子一个、玻璃水杯一个、自来水、红(蓝、黑)墨水、蜡烛一根、打火机(火柴)、小刀、硬币一枚等组成
1.2 实验演示
首先将一枚硬币放入一个平底盘中,再往盘中加入一定量的自来水,要求淹没纽扣,然后再往盘中滴入红墨水少许(为使实验现象更明显,可以稍微多加一些),接下来用小刀截取一小段蜡烛,将其放入准备好的玻璃杯中,并用蜡油固定在玻璃杯底,再点燃它。待蜡烛燃烧至杯壁稍微发烫时(位使实验效果明显,可以稍微烫一点儿),迅速将其倒扣入盘中,要求玻璃杯口边缘压着纽扣。
可以发现,在倒扣入盘中的瞬间,蜡烛熄灭,慢慢地杯外盘中的液面下降,盘中的水越来越少,而玻璃杯中的液面却慢慢地上升,如图1,最后会发现盘中的水几乎全部被吸入到玻璃杯中,如图2。
1.3 实验分析
通过实验我们可以了解到,当蜡烛在玻璃杯中不断燃烧时,杯中空气受热膨胀,当玻璃杯被倒扣入盘中后,空气的缺少导致蜡烛熄灭,此时空气温度也会慢慢降低,在杯中空气体积不变、重力加速度也不变的情况下,空气密度降低,由初中物理计算液体压强的公式P=ρgv可知,杯内大气压强会逐渐减小,由于大气压平衡,要维持杯内杯外压强相等,所以杯内液面上升以达到杯内空气体积减小,空气密度上升,增加杯内压强的目的,所以盘中水被吸收到玻璃杯中,会产生这样的现象都是大气压强存在的表现。
2 总结
物理实验既是一种教与学的方式,又是学生必须掌握的学习内容和科学方法;物理实验促进学生正确地理解物理概念、规律和方法,激发学生对自然科学的热爱有着独特的魅力和力量。[2]通过空气压强的实验设计及实现,可以得出中学有些物理实验并不是都需要昂贵精密的设备和器材才能去完成,在我们身边的一些废弃回收物也可以组装完成许多重要且有趣的物理实验,这样不仅将生活中的废弃物变废为宝,达到环保的目的,而且可以帮助学生理解知识,更方便容易地接触实验,亲手做实验。不再为昂贵的实验器材而担忧(针对小型物理实验)。
创新型物理实验对学生来说不仅实验器材收集容易,而且方便学生理解,更能增加学生对知识的兴趣,加深对知识的印象,学生通过自己动手,自己总结出来的结果是最深刻的,所以,理论与实践的结合往往会达到事半功倍的效果。学生在动手做实验的过程中难免会遇到很多困难,这样的教学方式也能激发学生发现问题,解决问题,提高学生自主学习能力,这也是当代教学的发展趋势,只有适应这种趋势,才能更好的发挥学生的潜力,提高学生学习的灵活度,提高学生的创新意识。简单的实验模型不仅老师讲解起来方便,学生也容易理解,也容易去做,所以,简化是我们继续研究的对象,希望通过简单的实验器材达到更深刻理解知识的效果。
【参考文献】
[1]李新乡,王其超,张宪魁。物理课堂教学评价[M].北京:高等教育出版社,1996:1.
大气压强实验 篇三
一 新奇实验,引入新课
大气压强在自然界时时刻刻都存在着,但人们却难以感受到它的存在。物理教学中,通常用转换法将看不见的大气压转换为看得见的现象变化来反映大气压的存在。例如,覆水杯实验、抽气胀气球、集气瓶吞鸡蛋、抽气瓶凹、模拟马德堡半球实验等,这些有趣的小实验可以很直观地证明大气压的存在。课堂上笔者用了以下两个小实验引入新课。
1.抽气瓶凹实验
找一个大的塑料瓶,在瓶盖上扎一个小孔,插入一根导气管,缝隙之间用石蜡密封。用抽气机慢慢抽出瓶中的气体。可以观察到塑料瓶慢慢地凹下去了。在学生惊奇的目光中,笔者趁机提问:瓶子变瘪了,是什么原因引起的呢?“力。”学生很轻易地回答了问题。追问:这个力是来自于哪里,施力物体是谁呢?“来自于空气,施力物体是空气。”学生不难回答。这就顺利地引导学生得出空气中存在压强——大气压这一概念。
2.覆水杯实验
将一个玻璃杯装满水,在杯口处盖上平整的纸片,让杯倒立着悬在空中,让学生观察现象并思考为什么杯中的水受到重力但不会掉下来,是谁把它托住了。再次证明大气压的存在。
兴趣是最好的老师。在物理教学中通过各种有趣的实验,不仅能激发出学生学习科学知识的兴趣,也更有利于帮助学生理解知识。
二 人人参与,体验大气压
教师的演示实验再精彩有趣,也只能给学生一种视觉上的享受,学生没有亲身的体验仍难以理解和掌握相关的知识。并且这两个演示实验只证实了大气压是存在的,学生对大气压的大小没有体验。于是笔者设计了一个模拟马德堡半球实验,过程如下。
第一,实验材料:吸盘式挂衣钩两个。
第二,实验方法:将两个挂衣钩内部擦干净,使两挂衣钩相向对正,挤出内部空气:双手捏住挂衣钩向外用力拉,观察现象。
第三,思考问题:容易拉开吗?为什么不容易拉开?
第四,提醒学生注意以下方面:实验前应擦净挂衣钩表面的尘土,实验效果更好;向外拉时,拉力应与挂衣钩吸盘垂直,不可斜拽、侧拽,以防实验失败;向外拉时,不能太用力,否则容易拉坏吸盘挂钩,或因惯性而摔倒。
通过分组探究和讨论,学生知道了挤出吸盘挂钩内的空气是为了减小吸盘内的气压,使吸盘内外形成向内的气压差,气压差把两个吸盘紧紧压在一起了。这样的实验使学生既体会了成功的喜悦,激发了学习的兴趣,同时又收获了知识和能力。在亲身经历中把相关的物理知识深刻地印记在脑海中,更是体现了新课标要求注重科学探究实验的精神。
三 结合课件,重现经典实验
经过笔者的演示和学生的亲手体验,学生已感受到大气压的存在。但是大气压怎样才能测量出来,这是学生要掌握的重要内容。在以前的教学过程中,由于视频条件的限制或水银的短缺,教师只能讲授托里拆利实验。即使偶尔做演示实验,操作起来也很不方便,效果并不太理想。主要是两个方面的原因:一是水银呈白色而玻璃管较细,坐在后面的学生看不清楚。二是水银蒸气对人体有毒,对于教师及坐在前面的学生有害,特别是教师要连续上几个班的课,影响更大。
为了能使学生在安全的环境下看到经典的实验现象,笔者尝试用DV录制了托里拆利实验全过程,制作成上课用的视频。通过观看视频,可以清晰地看到水银柱下降到约76 cm高就停下来,而且当玻璃管向各方向倾斜时,这个高度都不变。从视频中看到笔者做出精彩的实验,新奇而亲切的感受迅速在学生头脑中留下深刻的印象。而且这样的实验视频可以重复地播放,让学生印象更加深刻。
四 就地取材,把教学推向高潮
由于条件的限制,在课堂上不方便用水银做实验去测出大气压,那么,能不能用水代替水银来完成这个实验呢?学生通过讨论得出:由公式P=ρgh可知,水的密度只有水银的1/13,水柱高度就应该是水银柱高度的13倍。也就是说,大气压能托起超过10米高的水柱。
为了验证这个推论,在活动课时我和几个学生一起实践了这个探究活动,找一条十多米长的白色透明的塑料管,在管中灌满染成红色的水(管内没有空气),管的两端均用手指压紧。把水管的一端提到教学楼五楼,另一端倒插在水槽中,当松开下端压水管的手时,管中的红色水迅速下落后停止。此时用皮尺测量出水柱高度,便可得知大气压相当于约10米高水柱产生的压强。在几百名学生的围观中,我们见证了大气压能托起的水的高度,我们用水做出了托里拆利实验!
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