4巧设变量内外对比趣探大气压.doc

巧设变量 内外对比 趣探大气压背景：现行初中物理课本中有很多演示大气压的实验，但不少实验使用麻烦，探究性差，不利于调动学生科学探究的兴趣这里提供五个利用身边物品、简单方便、利于设置悬念、趣味性强的实验方案如课本中的“瓶吞鸡蛋”实验，有五大缺点：一是需提前准备熟鸡蛋，麻烦；二是一个鸡蛋只能做一次实验，不能重复，成本高；三是需点燃浸过酒精的棉花先加热后降温，以达到降低瓶内气压的目的，但不少学生因知识水平的限制，难于理解瓶内所压是如何减少的；四是降温过程费时间；五是学生仍至成年人都会简单地认为鸡蛋是被瓶内减小的气压“吸”进去的，因此，“鸡蛋上方空气的下压作用”在理解上还比较困难形成第五项缺点的原因是：该实验中只有“瓶内气压”一个要素发生改变，发生的现象是鸡蛋进入瓶内，很多人会理所当然地是被“吸入的”因此该实验适合作为大气压存在的解释性例证，不适合作为大气压存在的探究性实验另外，冷水浇铁皮罐实验也存在类似的缺点因此，本文的实验设计以改变内外气压的大小为切入点，增强趣味性，努力创设意想不到的探究情景，激发学生的探究欲望，这也是新课改背景下实验教学的首要目标实验一：水袋的移动器材：干燥管1支(或大口径试管)、乳胶管1段、打气抽气两用气筒1个(最好是坐式的)、气球1个、橡胶塞1个、细线。

方法：1、气球充水，用线捆好，作水袋用2、将气筒与干燥管的细口之间用乳胶管套接好，将水袋放在干燥管广口处，用气筒抽气，待水袋全部进入管内后，停止抽气，如图1所示3、先交代学生观察需对抽气筒进行几次按压动作，才能使水袋移到管底处，再演示、观察 4、将乳胶管换接到气筒的打气嘴，移动水袋到上述第2步的同一位置，再换接到抽气嘴5、用橡胶塞堵在干燥管广口处（图1中虚线所示），水袋与橡胶塞间的空气应做到尽可能少，再抽气，可发现水袋不会向内移动或移动的距离很短可选1、还可进行上述的反向演示：将水袋改为从管底到广口处的移动，也能说明大气压的存在可选2、再现打火罐现象：不用水袋，右手平按在干燥管广口处，左手抽气，可看到玻璃管稳稳地“粘”在手掌上创新点：能够改变水袋另一侧的气压，巧妙启发学生思考：两次都在吸，为何一次能吸入，另一次不容易吸入优点：1、具有质疑功能：为何两次吸得（或反向推得）不一样2、零成本：无需另购、自制器材，普通中学实验室都有上述器材3、可多班重复操作，使用及组装都很方便4、代替课本中吸鸡蛋的实验，免去准备熟鸡蛋的麻烦拓展：上述干燥管还可用破损的大口径试管代替：将试管破损的底部打磨齐整，再找来一个不开孔的橡胶塞、一个开单孔配玻璃管的橡胶塞就可以组装了。

实验二：瓶吞水袋器材：饮水杯、水袋（装水的气球）、橡胶垫、集气瓶、胶塞、玻璃导气管、乳胶管、气枪制作：1、到玻璃店支付1元钱，请师傅在集气瓶侧壁上打孔2、找来柔软的橡胶片（如美工店常用的泡沫胶带），将其绕在集气瓶外壁，如图2所示用法：1、集气瓶外部不罩饮水杯，用乳胶管将气枪接至集气瓶的玻璃管，吸气，可见水袋进入集气瓶内2、用饮水杯罩在集气瓶上，达到密封内部水袋的目的，再吸气，水袋不动其余同实验一优点：1、“瓶吞水袋”完全符合“瓶吞鸡蛋”的实验意图，并且省时省事，不会弄湿教师的双手2、重复性好，只需将气枪的“吸气”改为“加气”，就能取出水袋实验三：小试管的反向上升器材：二通管、稍小试管、标签纸、胶塞（选配）、水制作:如图3所示，到化学实验室借1支两端开口的二通管(或用底部破孔的试管切割)、和1支外径稍小于二通管内径的小试管将标签纸边缘的彩色部分剪下，贴在二通管外壁、及小试管的内壁的中部（图中未标），以作小试管相对二通管位移的标记用法：1、巧设悬念、不装水：如图3所示，将小试管放入二通管内，堵与不堵上部开口处，小试管均要下落，问：若在是里面装满水，小试管会下落、不动、上升？2、如图3所示，在二通管内装满水，将小试管插入二通管内约三分之一处，用大拇指（或用胶塞）堵在二通管的一个开口处，再一起倒立过来。

会发现水向下流出，同时，里面的小试管不断上升3、［引导探究］二通管内装满了水，小试管为什么要上升呢？是因为水排除了里面的空气，小试管上部的水向下流动，水压减小，于是小试管被下部的气压顶向上部4、［学生疑惑］小试管的上升，是上部水压减小吸上去的吧？和外部气压有没有关系呢？有怎样的关系,如何证明呢?5、重复上述第2步，不堵二通管上端的开口处，小试管上部的水和外部空气相通，水压等于外部气压，于是小试管上部的水压和下部的气压差为零，会发现水及小试管在自身重力作用下立即下落创新点：二通管上部开口并配有胶塞，使试管内的水有“密闭”、及“与外界大气相通”两种状态的变化，能引起学生对比分析“ 上升”与“下落”的原因，从而明确“下方大气压对小试管向上顶”的认识，符合科学研究中“变量控制法”的精髓优点：①、突出悬念，趣味性强、效果好②、零成本：无需另购、自制器材，普通中学实验室都有上述器材③、方便好用：易于组装，便于重复演示实验四：吹不大的气球？材料：饮料瓶、及大小合适的气球各两个方法：1、套气球：将两个气球分别套在两个饮料瓶嘴上，并使气球主体部分伸到饮料瓶内，如图4所示2、打孔：用针在其中一个饮料瓶的底部刺一个小孔，用标签作记号，以区别有孔与无孔的饮料瓶。

3、比赛：教师抽一大个子男生及一小个子女生上讲台比赛吹气球教师要不动声色地将无孔饮料瓶发给男生，将有孔饮料瓶发给女生4、现象：小个子女生轻易地将有孔饮料瓶内的气球吹大了，而大个子男生则累得满脸通红也吹不大气球5、悬念顿生：无需教师引导，全班学生自然会积极探索原因？台上学生会在台下学生的提示下仔细观察两个饮料瓶上有何奥秘6、变量：学生自己会发现男生饮料瓶有孔，而女生饮料瓶无孔7、经过上述的情景设置，学生们一定会热烈地展开讨论，从而达到理想的教学效果。