“大气压强”一课实验改进与创新研究.docx

大气压强〞一课实验改进与创新研究摘要：利用生活中的常见器材，对传统的瓶吞蛋实验和覆杯实验进行实验改进，并引导学生用多种实验方案粗测大气压值，发散学生的创新思维.关键词：实验改进改进与创新背景“大气压强〞是鲁教版初中物理八年级下册的内容，由于大气特殊的存在形式——看不见摸不着，学生理解起来比较抽象，为了证明大气压强的存在，帮助学生直观，形象的认识和理解大气压强，本节课需要通过大量演示实验感知大气压的存在，但传统的瓶吞蛋实验，实验现象的时间很短，不易观察，覆杯实验易让学生产生错解，认为卡片不掉落是因为被水黏住的，所以要对这两个传统实验进行改进.虽然托里拆利实验已准确测出了大气压的值，但是水银有毒，不能进行分组实验.考虑到初中生具有强烈的好奇心，求知欲和表现欲，喜欢动手和动脑，所以尝试利用生活中的常见物品，对本节课粗测大气压的方案方法将输液玻璃瓶、输液管、注射器〔如图1所示〕组装好，用注射器将玻璃瓶中的气体抽出一局部，关闭活塞，然后将输液管插入水槽中，翻开活塞，可以观察到水像喷泉一样喷入瓶中〔如图2所示〕，及时提问：“是什么力量使水从低处流向高处呢？〞引入课题.课后拓展：闲置管的作用，翻开活塞开关，刚开始水往外流，但是过一会水不向外流了〔如图3所示〕，再翻开上边的扣，水继续流出〔如图4所示〕，学生易明白输液装置闲置管的作用.2.1.4实验细节〔1〕提前将注射器的活塞在热水中浸泡一会儿，可以提高装置的气密性.〔2〕用带扣输液器代替有闲置管的输液器，增加实验的神秘感，操作方便和讲解闲置管的作用.2.2创新实验二：粗测大气压2.2.1实验目的学生分组粗测大气压值，经历科学探究过程，多种实验方案发散思维.2.2.2传统实验的缺乏虽然托里拆利实验已经准确测出大气压的大小，但水银有毒，学生不能进行分组实验，学生缺少探究测量大气压值的体验.传统实验借助的是弹簧测力计，玻璃板，吸盘和刻度尺，需要测出吸盘的面积和吸盘脱落瞬间弹簧测力计的读数，但吸盘脱落瞬间时间非常短，读数不准确;吸盘脱落瞬间的面积远小于吸盘的面积，误差非常大;实验室中弹簧测力计的量程最大为10N，量程缺乏.这些因素会导致学生不能亲自测量大气压的大小，非常遗憾.2.2.3创新实验〔1〕实验器材：体重秤〔量程90kg〕、大水桶、水、玻璃板、吸盘、电子秤〔量程50kg〕.〔2〕小组设计实验方案如下：方案一：将吸盘蘸水后挤压在桌面上，用电子秤竖直向上拉吸盘，吸盘刚好脱落时读出示数F拉，此时大气压力等于拉力，用刻度尺测出吸盘脱落时的直径，从而算出吸盘脱落时的横截面积S;根据p=F拉S算出大气压强.方案二：将吸盘蘸水后用力擠压在玻璃板上，吸盘上挂一个塑料桶，不断的往桶里加水，当吸盘刚好脱落时，用体重秤测出桶和水的总质量m，根据G=mg求出水和桶的总重，此时大气压力等于重力;根据p=GS算出大气压强.方案三：读出注射器带刻度的容积V，用刻度尺测出带刻度局部的长度L，那么面积S=VL，将注射器活塞推到底部，空拉活塞，读出活塞刚好被拉动时的最大静摩擦力为f最大静，再将活塞推到注射器底部，堵住小孔，活塞刚好拉动时读出拉力F拉，那么大气压力F压=F拉-f最大静，根据p=〔F拉-f最大静〕LV计算出压强.〔3〕进行实验并收集数据2.2.4实验细节〔1〕改进实验器材用电子秤代替弹簧测力计，电子秤量程较大，吸盘脱落瞬间直接显示示数，易读数;〔2〕进一步减小实验误差①精算吸盘面积吸盘外侧一圈内外大气压相通，测量时要去除这局部面积〔如图11所示〕.大气压力作用的这局部吸盘的面积在吸盘脱落瞬间是变化的，用坐标纸屡次实验得到拉动瞬间时的面积〔内圈面积如图12所示〕，大大减小了实验误差.②测量最大静摩擦力方案改进改进实验一：瓶吞蛋实验3.1.1实验目的证明大气压强的存在，使实验效果更明显.3.1.2传统实验的缺乏之处传统实验用广口瓶和鸡蛋进行实验，实验现象时间较短，来不及观察改进改进改进改进与创新的优势4.1取材容易，可操作性强实验所用器材均为日常生活用品，简单易得，可操作性强，让学生体会到物理与生活是密不可分的.4.2注意细节，减小误差粗测大气压的方案中，去除方案，发散思维小组分享不同大气压的测量方案，使同学们掌握了更多测量大气压的方法改进[J].教育与装备研究，2021改进[J].新课程〔中学〕，2021改进二那么[J].物理教学探讨，2021改进和创新[J].农村青少年科学探究，2021方法估测大气压强的值[J].中学物理，2021，33〔24〕：45-46.。