實驗一取一玻璃杯用硬紙片把杯口蓋嚴,手按住紙片把瓶子倒置,放開手后,硬紙立刻下落。若在杯內盛滿水后再用硬紙片把杯口蓋嚴,手按住紙片將瓶子倒置,放開后,紙片不下落,水也不流出,這表明大氣有浮力。正是因為大氣浮力的作用,紙片不實驗二取一注射器,把針頭倒夾在鐵架臺的鐵夾中,先將活塞推到針頭頂端空氣后用橡皮套將管口套牢,再在活塞頸上拴上細繩出來。實驗三將兩個帶有軟塑膠托的壓力衣鉤的軟塑膠托相對,使勁擠壓,排出其間部份空氣,雖然在衣鉤下掛一較重的物體,也不易將兩個衣鉤分開。實驗四將木凳面弄臟,把像皮吸盤直立在光滑的凳面上,松開木柄往下壓,這時盤內二氧化碳被擠壓下來,再提起木柄,桌子亦被提起,可證明大氣浮力的存在。實驗五將鉛筆插入墨水中,按下軟管外的彈簧片,將軟管中的空氣排出一部分開彈簧片后墨水就被“吸”進了軟管中。剖析可知,管內二氧化碳被排出部份后,管內二氧化碳強大于管外大氣浮力,在墨水液面大氣浮力作用下,將墨水壓進了軟管內,證明了大浮力的存在。實驗六將粗試管裝滿水后,再將稍細的空試管插入粗試管中至一半深度處試管迅速倒置過來,放開細試管后,則會看見細試管在粗試管內緩緩上升,這表明大有浮力實驗七廣口瓶內裝少量細沙,將一塊浸有酒精的紙燃起后投入瓶中,之后迅速剪除殼的熟鴨蛋緊蓋在瓶口上。
待紙熄滅后,向瓶外澆熱水,瓶中二氧化碳浮力降低部大氣浮力,在大氣壓作用下豬肉被壓入了瓶中。實驗八在橡皮塞中插入兩支細短玻璃管,一根玻璃管口套上一個吝嗇球,并用扎牢,另一根接厚橡膠管后與抽氣筒相連。用橡皮塞旋緊廣口瓶瓶口,用抽氣筒抽出瓶中的部份空氣,此時套在另一玻璃管口的吝嗇球就膨脹上去。這是因為抽走瓶內部小試管爬升實驗(見圖3)分二氧化碳后,瓶內浮力減少并大于瓶外大氣浮力,因此大氣浮力將瓶外部份二氧化碳壓進了“瓶吞蛋”實驗把燒杯溶入冷水中,如圖1所示。瓶內空氣受熱膨脹跑出一部份后,再放上蛋,之后便可清楚地見到燒杯“吞食蛋”的“慢動作”,直到蛋落入燒杯中。因困局較長,“吞蛋”效果相當明:課堂內容完成后,將燒杯倒置并固定,用冷水淋燒杯,中學生又可見到蛋被燒杯漸漸吐出。此雖本節內容,卻能給中學生留下更多的思考,迸發了中學生的求知欲,同時可一蛋多用,確保上次演示的成功。)吹氣球和吸氣球(見圖2)實驗器材側面開口的椎形瓶、氣球、橡皮塞、細玻璃管、橡皮筋、兩用打氣筒實驗過程將汽球用橡皮筋固定在細玻璃管一端,玻璃管穿過橡皮塞,裝在椎形瓶口處,用打氣筒向汽球內打氣,汽球鼓上去;再用抽氣筒從側面開口處向外抽氣,汽球也會鼓足實驗剖析:從側面開口處向外抽氣時,瓶內大氣壓降低,外邊大氣壓沿玻璃管將空氣壓入,因而將汽球吹得鼓上去。
因而也驗證了大氣浮力的存在。引起思索:借助該實驗裝置能夠進行什么實驗?引導中學生思索,中學生思維受示:假如先將汽球吹鼓v不須要太大〉,擋住細管口,可采用哪些方式讓汽球變癟?實驗器材大試管、小試管、水實驗過程如圖3所示,小試管的半徑略大于大試管的管徑,能在大試管內聯通。若在大試管內裝滿水,之后套入小試管,手拿大試管并倒立放置。可以看見水從兩個試管之間的間隙流出,同時小試管日漸上升。實驗剖析:小試管上部是空的,與大氣接觸,遭到大氣的浮力、壓力。小試管上觸,遭到水的浮力、壓力。大試管內水的高度不大,遠遠大于10大氣壓相當于10米高火柱形成的浮力,所以小試管遭到大氣向下的壓力小于試管上方水形成的向上壓力。小試管遭到的合力方向向下。小試管在向下合力的作用下,向下運動,而且把大試管中的水從兩試管的間隙中擠出。水從大試管中流出大氣壓強的測量實驗,小試管上升彌補里水流出后形成的縫隙。要求小試管的半徑略大于大試管的管徑,是為了讓水從兩個試管的間隙中漸漸地流出,不讓空氣步入大試管。這樣可以使大試管內的浮力仍然大于大氣壓,小試管日漸上升。此實驗可證明大氣壓的存在。水漫“金山”滅燭火實驗實驗器材水(熱和冷)、水槽、蠟燭、火柴、燒杯實驗過程如圖6所示,將燃起的蠟燭固定在水槽頂部,放入一些水,之后向燒瓶頂部澆一些冷水,使杯內空氣受熱膨脹跑出一部份,倒罩在蠟燭上,使杯口溶入水底。
可見到海面漸漸上升,沒過蠟燭,將其熄滅。實驗剖析杯內空氣排出后,氣壓降低,大氣壓將水壓入杯內,湖面下降,沒過蠟燭,將其熄滅。證明大氣壓存在。其實,生活中有許多現象是因為大氣浮力的作用而形成的。這種現象也證小,在大氣壓的作用下,塑膠可樂瓶漸漸地變癟。明了大氣浮力的存在。比如,當我們用吸管快速吸出啤酒時,會聽到啤酒盒將變型(如圖4),實際上啤酒盒是被外邊的大氣浮力壓癟的。類似的事例好多,可以讓中學生列出,班主任給予指導,充分調動中學生的參與意識。如上這種實驗設計下來后,讓中學生進行分組實驗,并由中學生剖析實驗。這節實驗探究課療效挺好,它同時也探究出大氣壓的方向是向各個方向的。簡介:用塑膠可樂瓶制做了一個簡單的實驗裝置,借助它可以做好多有關二氧化碳浮力的實驗。當橡皮管2用夾子夾上后,讓水從玻璃管1中流出,因為瓶內的浮力變噴泉實驗:在如圖所示裝置中,在一塊大玻璃板上鉆一小孔,后插入一小玻璃管(玻璃管與硬紙板之間用一小段軟管密圭寸),把大硬紙板置于有白色水的水槽上(硬紙板與水槽間留有縫隙),燃起兩支蘸有酒精的棉花球,用一大燒瓶(筒口涂蜂蠟)遮住,當蠟燭熄滅時,量筒內二氧化碳冷卻,浮力減少,外界大氣壓把綠色水從水槽中向下壓入量筒內,噴射而出,產生美麗的噴泉。
開放試驗讓中學生自主檢測大氣浮力是多少!、創設情景、提出問題:演出馬武宣半球實驗,班主任掏出兩個橡膠半球,請班級中力氣最大的兩名同事來演出,同時做好保護,在中學生的一片笑聲中,半球就是拉不開。班主任語言過渡:"馬武宣半球實驗不但形象地說明了大氣壓的存在,還有力地說明了大氣壓的巨大,這么,朋友們,大家想曉得大氣壓究竟有多大嗎?“想!”,自然引入大氣浮力值的檢測,直指探究課題。提供器材、搭建平臺、使自主建構成為可能:實驗室提供“50ml,10ml,3ml三種不同尺寸的注射器;2.5N、5N、10N三種阻值的彈簧測力各24只;刻度尺24只;玻璃板2424盒;細沙、部分小吸盤”,中學生自備“3ml注射器(2人一個)、小桶(自己用啤酒瓶和滌綸繩制做的、人一組。這樣為中學生提供充足的學習、探究資料,使中學生充分地借助所提供的器材自主地嘗試、自主地設計、在不斷的嘗試中試著建構。開放過程、不限方式、自主設計、培養中學生的自主能力:在課堂教學中鼓勵中學生借助提供的器材大膽地嘗試、自行設計實驗方案,自主探究;不斷地鼓勵中學生通過觀察、比較、歸納、類比等手段對實驗進行改進,在各個小組中既有分工、又有合作,產生了良好的課堂氣氛,中學生的思維始終十分的活躍、積極地思索,于是就有了下邊的六種實驗方式:方式一:、將注射器的活塞推至注射器的底端,排盡筒內的空氣大氣壓強的測量實驗,之后用一橡皮帽擋住注射器的小孔;、如圖1那樣固定實驗裝置,之后水平漸漸往右帶動注射器筒,當注射器中的活塞正好聯通時,記下彈簧測力計的讀數即大氣對活塞的壓力、將檢測的數值記錄在實驗表格中;、利用公式七估算大氣浮力的值。
(附實驗表格)大氣對活塞的壓V/ml注射器全部刻度的寬度L/cm活塞的橫截面大氣壓的值P/Pa方式二:如圖2,將注射器的活塞推至注射器的底端,排盡筒內的空氣,之后用一橡皮帽擋住注射器的小孔,將注射器豎直在下邊不斷地加鉤碼直到活塞開始滑動,用彈簧測力計測出鉤碼的重力G,用刻度尺測出注射器全部刻度的寬度L,即可算出大氣浮力值;方式三:如圖3,將蘸水的吸盤按在平滑的玻璃板上,擠出上面的空氣,按住玻璃板,用彈簧測力計鉤著吸盤上的掛鉤,平緩往上拉,記錄吸盤剛才脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數F,再檢測出吸盤與玻璃板的接觸面積S,即可算出大氣壓的值;方式四:如圖4:將蘸水的塑膠掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑膠吸盤內的空氣,測出吸盤的半徑為d;將裝有適量細砂的大桶輕輕地掛在吸盤的塑膠掛鉤上;用小勺輕輕地向大桶內哈馬斯,直至塑膠吸盤正好脫離玻璃板,用彈簧測力計測出這時大桶和沙的重力G,即可算出大氣壓的值;方式五:如圖5,將蘸水的塑膠掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑膠吸盤內的空氣,測出吸盤的半徑為d;將鉤碼掛在吸盤的塑膠掛鉤上不斷地加鉤碼,直至塑膠吸盤正好脫離玻璃板,用彈簧測力計測出鉤碼的重力G即可算出大氣壓的值;方式六:如圖6:將蘸水的塑膠掛鉤吸盤按壓在光滑水平的桌面下方,擠出塑膠吸盤內的空氣,測出吸盤的半徑為d;將裝有適量細砂的大桶輕輕地掛在吸盤的塑膠掛鉤上;用小勺輕輕地向大桶內哈馬斯,直至塑膠吸盤正好脫離玻璃板,用彈簧測力計測出這時大桶和沙的重力G即可算出大氣班主任播種的是行為,中學生收獲的是習慣,在教學中,中學生仍然處于思索之中,這樣既培養了學生的實驗能力、自主能力,又讓中學生充分享受了設計成功的喜悅、在探求創新中體驗學習的樂趣。
四、交流評估,培養中學生的反省能力和敘述能力:在中學生實驗過后,班主任介紹“托里拆利實驗”交代“人們一般把76分米高的水銀柱形成的浮力叫標準大氣壓,約等于1.0Pa”,之后引導中學生對自己的實驗方案進行反省、評估,幾分鐘以后讓中學生走上講臺進行敘述、談自己在實驗中遇見的問題以及自己的解決辦法,實驗注意事項、實驗偏差等。于是就有了中學生下邊的敘述“在第一種方式中不斷地嘗試更換注射器的尺寸、彈簧測力的阻值,最終選擇3ml的注射器和10N的彈簧測力完成實驗,實驗中要注意排盡注射器(吸盤)中的空氣,能超過測力計的阻值,可以先在注射器中吸入一部分水進行潤滑減少磨擦,同時能夠提升密閉性,驗中注意彈簧拉力方向與活塞的軸線方向在一條直線上;在實驗中當彈簧測力計的阻值不能滿足時,以通過平添鉤碼的形式解決,用大桶和細沙進行實驗比使用鉤碼要好,更確切等等;實驗中注射器內空氣是否排盡、活塞與筒壁之間的磨擦、吸盤內的空氣是否排盡、吸盤半徑檢測(必須將吸盤完全鋪平)等就會影響實驗的偏差等。”這樣不但可以降低中學生知識與情感的溝通與交流,還可以展示中學生成功喜悅感與樹立學生學習自信心,更能培養了中學生反省和評估能力,現象剖析能力,充分發揮了中學生的主觀能里面就是在“估測大氣浮力實驗”中對中學生能力培養的過程,在課堂教學中,只要我們充分地調動中學生的積極性和學習潛能,就可以讓中學生嘗試實驗設計、操作中,實現“動手能力,剖析、解決問題能力”不斷的發展和提高,提升中學生創新能力和對知識的應用能力,使中學生自主參與學習。這樣,學習化學的興致得到激勵,自主探究的思想得到陶冶,