证明大气压强存在的小试验课堂探究简易测量方法2042.pdf

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1、 .下载可编辑.实验一 取一玻璃杯用硬纸片把杯口盖严,手按住纸片把杯子倒置,放开手后,硬纸片立即下落。若在杯内盛满水后再用硬纸片把杯口盖严,手按住纸片将杯子倒置,放开手后,纸片不下落,水也不流出,这表明大气有压强。正是由于大气压强的作用,纸片不下落。实验二 取一注射器,把针筒倒夹在铁架台的铁夹中,先将活塞推到针筒顶端,排尽空气后用橡皮套将管口套牢,再在活塞颈上拴上细绳,绳下挂几个钩码,活塞也不易拉下来。实验三 将两个带有软塑料托的压力衣钩的软塑料托相对,用力挤压,排出其间的部分空气,即使在衣钩下挂一较重的物体,也不易将两个衣钩分开。实验四 将木凳面弄湿,把像皮吸盘直立在光滑的凳面上,握住木柄往

2、下压,这时吸盘内气体被挤压出来,再提起木柄,凳子亦被提起,可证明大气压强的存在。实验五 将钢笔插入墨水中,按下胶管外的弹簧片,将胶管中的空气排出一部分,松开弹簧片后墨水就被“吸”进了胶管中。分析可知,管内气体被排出部分后,管内气体压强小于管外大气压强,在墨水液面大气压强作用下,将墨水压进了胶管内,证明了大气压强的存在。实验六 将粗试管装满水后,再将稍细的空试管插入粗试管中至一半深度处,将两试管迅速倒置过来,放开细试管后,则会看到细试管在粗试管内缓缓上升,这表明大气有压强 实验七 广口瓶内装少量细沙,将一块浸有酒精的纸点燃后投入瓶中,然后迅速把剥去壳的熟鸡蛋紧盖在瓶口上。待纸熄灭后,向瓶外浇冷水

3、,瓶中气体压强减少,小于外部大气压强,在大气压作用下鸡蛋被压入了瓶中。实验八 在橡皮塞中插入两支细短玻璃管,一根玻璃管口套上一个小气球,并用线扎紧,另一根接厚橡胶管后与抽气筒相连。用橡皮塞塞紧广口瓶瓶口,用抽气筒抽出瓶中的部分空气,此时套在另一玻璃管口的小气球就膨胀起来。这是由 .下载可编辑.于抽走瓶内部分气体后,瓶内压强减小并小于瓶外大气压强,因而大气压强将瓶外部分气体压进了气球。“瓶吞蛋”实验 把烧瓶浸入热水中，如图 1 所示。瓶内空气受热膨胀跑出一部分后，再放上蛋，然后便可清楚地看到烧瓶“吞食蛋”的“慢动作”，直至蛋落入烧瓶中。因瓶颈较长，“吞蛋”效果相当明显，：课堂内容完成后，将烧瓶倒

4、置并固定，用热水淋烧瓶，学生又可看到蛋被烧瓶慢慢吐出。此虽本节内容，却能给学生留下更多的思索，激发了学生的求知欲，同时可一蛋多用，确保下次演示的成功。）1、吹气球和吸气球 （见图 2）实验器材 侧面开口的椎形瓶、气球、橡皮塞、细玻璃管、橡皮筋、两用打气筒 实验过程 将气球用橡皮筋固定在细玻璃管一端，玻璃管穿过橡皮塞，装在椎形瓶口处，用打气筒向气球内打气，气球鼓起来；再用抽气筒从侧面开口处向外抽气，气球也会鼓起来。实验分析：从侧面开口处向外抽气时，瓶内大气压减小，外面大气压沿玻璃管将空气压入，从而将气球吹得鼓起来。从而也验证了大气压强的存在。引发思考：利用该实验装置还能进行哪些实验？引导学生思考

5、，学生思维受限，可提示：如果先将气球吹鼓不需要太大，堵住细管口，可采用什么方法让气球变瘪？。图 1 图 2 图 3 图 4 2、小试管爬升实验 （见图 3）.下载可编辑.实验器材 大试管、小试管、水 实验过程 如图 3 所示，小试管的直径略小于大试管的内径，能在大试管内移动。若在大试管内装满水，然后套入小试管，手拿大试管并倒立放置。可以看到水从两个试管之间的间隙流出，同时小试管逐渐上升。实验分析：小试管下部是空的，与大气接触，受到大气的压强、压力。小试管上部与水接触，受到水的压强、压力。大试管内水的高度不大，远远小于 10 米。大气压相当于 10 米高水柱产生的压强，所以小试管受到大气向上的压

6、力大于试管上方水产生的向下压力。小试管受到的合力方向向上。小试管在向上合力的作用下，向上运动，并且把大试管中的水从两试管的间隙中挤出。水从大试管中流出，小试管上升填补里水流出后产生的空隙。要求小试管的直径略小于大试管的内径，是为了让水从两个试管的间隙中慢慢地流出，不让空气进入大试管。这样可以使大试管内的压强始终小于大气压，小试管逐渐上升。此实验可证明大气压的存在。3、水漫“金山”灭烛火实验 实验器材 水（热和冷）、水槽、蜡烛、火柴、烧杯 实验过程 如图 6 所示，将点燃的蜡烛固定在水槽底部，倒入一些水，然后向烧杯底部浇一些热水，使杯内空气受热膨胀跑出一部分，倒罩在蜡烛上，使杯口浸入水中。可看到

7、水面慢慢上升，没过蜡烛，将其熄灭。点燃蜡烛 浇热水排空气 灭烛 图 6 实验分析 杯内空气排出后，气压减小，大气压将水压入杯内，水面升高，没过蜡烛，将其熄灭。证明大气压存在。总之，生活中有许多现象是由于大气压强的作用而产生的。这些现象也证 .下载可编辑.明了大气压强的存在。例如，当我们用吸管快速吸出饮料时，会看到饮料盒将变形（如图 4），实际上饮料盒是被外面的大气压强压瘪的。类似的例子很多，可以让学生列举，教师给以指导，充分调动学生的参与意识。如上这些实验设计出来后，让学生进行分组实验，并由学生分析实验。这节实验探究课效果很好，它同时也探究出大气压的方向是向各个方向的。简介：用塑料可乐瓶制作了

8、一个简单的实验装置，利用它可以做很多有关气体压强的实验。当橡皮管 2 用夹子夹上后，让水从玻璃管 1 中流出，由于瓶内的压强变小，在大气压的作用下，塑料可乐瓶慢慢地变瘪。喷泉实验：在如图所示装置中，在一块大玻璃板上钻一小孔，后插入一小玻璃管（玻璃管与硬纸板之间用一小段胶管密封），把大硬纸板放在有红色水的水槽上（硬纸板与水槽间留有空隙），点燃两支蘸有酒精的棉花球，用一大烧杯（筒口涂凡士林）盖住，当蜡烛熄灭时，烧杯内气体冷却，压强减小，外界大气压把红色水从水槽中向上压入烧杯内，喷射而出，形成美丽的喷泉。开放试验 让学生自主测量大气压强是多少！.下载可编辑.二、提供器材、搭建平台、使自主建构成为可能

9、：实验室提供“50ml，10ml，3ml 三种不同规格的注射器；2.5N、5N、10N 三种量程的弹簧测力各 24 只；刻度尺 24 只；玻璃板 24块；钩码 24 盒；细沙、部分小吸盘”，学生自备“3ml 注射器（2 人一个）、小桶（自己用饮料瓶和尼龙绳制作的、儿童玩的小沙桶）、小吸盘等”，全班分成 24 组，2 人一组。这样为学生提供充足的学习、探究资料，使学生充分地利用所提供的器材自主地尝试、自主地设计、在不断的尝试中试着建构。方法一：、将注射器的活塞推至注射器的底端，排尽筒内的空气，然后用一橡皮帽堵住注射器的小孔；、如图 1 那样固定实验装置，然后水平慢慢向右拉动注射器筒，当注射器中的

10、活塞刚好移动时，记下弹簧测力计的读数即大气对活塞的压力 F；、用刻度尺测出注射器全部刻度的长度 L；、将测量的数值记录在实验表格中；、利用公式计算大气压强的值。（附实验表格）方法二：如图 2，将注射器的活塞推至注射器的底端，排尽筒内的空气，然后用一橡皮帽堵住注射器的小孔，将注射器竖直在下面不断地加钩码直至活塞开始滑动，用弹簧测力计测出钩码的重力 G，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度 L，即可算出大气压强值；方法三：如图 3，将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上，挤出里面的空气，按住玻璃板，用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩，缓慢往上拉，记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数 F，再测量出吸盘与玻璃板的接

11、触面积 S，即可算出大气压的值；方法四：如图 4：将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用弹簧测力计测出这时小桶和沙的重力 G，即可算出大气压的值；方法五：如图 5，将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；将钩码挂在吸盘的塑料挂钩上不断地加钩码，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用弹簧测力计测出钩码的重力 G，即可算出大气压的值；方法六：如图6：将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的桌面下方，挤出塑料吸盘

12、内的空气，测出吸盘的直径为d；将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用弹簧测力计测出这时小桶和沙的重力G，即可算出大气压的值。交流评估，培养学生的反思能力和表述能力：在学生实验之后，教师介绍“托里拆利实验”交代“人们通常把 76 厘米高的水银柱产生的压强叫标准大气压，约等于 1.0105Pa”，然后引导学生对自己的实验方案进行反思、评估，几分钟之后让学生走上讲台进行表述、谈自己在实验中遇到的问题以及自己的解决办法，实验注意事项、实验误差等。于是就有了学生下面的表述“在第一种方法中不断地尝试更换注射器的规格、弹簧测力的量程，最终选择

13、3ml 的注射器和 10N 的弹簧测力完成实验，实验中要注意排尽注射器（吸盘）中的空气，不能超过测力计的量程，可以先在注射器中吸入一部分水进行润滑减小摩擦，同时还能提高密闭性，实验中注意弹簧拉力方向与活塞的轴线方向在一条直线上；在实验中当弹簧测力计的大气对活塞的压力 F/N 注 射 器 的溶积 V/ml 注射器全部刻度的长度 L/cm 活塞的横截面积 S/cm2 大气压的值 P/Pa .下载可编辑.量程不能满足时，可以通过增添钩码的方式解决，用小桶和细沙进行实验比使用钩码要好，更准确等等；实验中注射器内空气是否排尽、活塞与筒壁之间的摩擦、吸盘内的空气是否排尽、吸盘直径测量（必须将吸盘完全铺平）等都会影响实验的误差等。”图 2 图 1 图 6 图 4 图 3 图5