大氣浮力小實(shí)驗(yàn) 月球周圍環(huán)繞著厚厚的大氣層。 著名的馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)證明大氣層具有浮力，我們稱之為大氣浮力。 認(rèn)真做下面的實(shí)驗(yàn)，你會(huì)體會(huì)到大氣浮力的存在。 1. 倒?jié)M一瓶水 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：玻璃杯 1 實(shí)驗(yàn)步驟： 1. 將玻璃杯注滿水。 2. 將玻璃杯倒扣在瓶頸上。 3.同時(shí)翻轉(zhuǎn)杯子和玻璃杯后，將玻璃杯放在水平面上。 水從瓶子里流到玻璃里了嗎？ 水會(huì)從玻璃杯中溢出嗎？ 4、將杯子向下提起，當(dāng)瓶口離開杯中的海水時(shí)，杯中的水又會(huì)流入茶杯中，直到杯中的水不通過瓶口時(shí)，水杯中的水就會(huì)停止流出。 （如圖1） 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)瓶口高于玻璃杯中的海面時(shí)，玻璃杯中的水就會(huì)流入玻璃杯中。 只要瓶口高于玻璃杯的邊緣，玻璃杯中的水就會(huì)流入玻璃杯中。 不會(huì)滿的現(xiàn)象解釋：將裝滿水的玻璃杯倒置，水會(huì)從玻璃杯流入玻璃杯中，當(dāng)玻璃杯中的水還沒有通過瓶頸時(shí)，瓶中的水就會(huì)流出再次，瓶中二氧化碳的浮力將大于大氣的浮力。 當(dāng)瓶中二氧化碳的浮力和瓶中火柱的浮力等于大氣的浮力時(shí)，瓶中的水就不再流動(dòng)； 它會(huì)再次流下，直到瓶口再次被玻璃杯中的水淹沒，瓶中的水就會(huì)再次停止流動(dòng)。
二、瓶裝豬肉吞食實(shí)驗(yàn)器具：玻璃瓶（裝牛奶） 1 冷水實(shí)驗(yàn)步驟： 1、將煮熟的豬肉硬皮撕掉。 2. 將玻璃瓶裝滿冷水，幾分鐘后倒掉水。 3、倒掉瓶中的冷水后，迅速將去皮的豬肉放在玻璃瓶口上，使豬肉直立，用手輕壓豬肉，讓瓶口夾住豬肉，手抬起壓豬肉。 它會(huì)被壓在瓶口上。 （如圖2（1）所示） 4、過了一會(huì)兒，豬肉會(huì)被擠進(jìn)瓶口，幾分鐘后，豬肉就會(huì)被擠進(jìn)杯子里，落到瓶底. （如圖2（2）至（6）所示） 5、用較大的豬肉做，觀察豬肉的哪一頭在下面。 實(shí)驗(yàn)很容易成功。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：豬肉被瓶口纏住后，逐漸被擠入瓶內(nèi)，落到瓶底。 現(xiàn)象說明：玻璃瓶中加入冷水后，過一會(huì)兒玻璃的溫度會(huì)下降。 從瓶子里倒出冷水后，杯子里的水蒸氣會(huì)帶走杯子里的空氣； 鴨蛋放在瓶口后，蛋黃表面會(huì)與瓶口邊緣緊密接觸，抵抗杯內(nèi)外二氧化碳的交換； 當(dāng)杯子冷卻時(shí)大氣壓強(qiáng)科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，杯子里的水蒸氣凝結(jié)成水，瓶子里的氣壓就會(huì)增加，豬肉就會(huì)被瓶子外面的大氣壓壓進(jìn)杯子里。 友情提示： 1、可以用浴巾墊住倒好的玻璃杯里的冷水，以免被冷水凍傷。 2. 實(shí)驗(yàn)用較小的豬肉時(shí)，豬肉進(jìn)入瓶內(nèi)的時(shí)間較短，豬肉破損較少。 3、剝蝦皮的時(shí)候，注意不要把五花肉弄破或者裂開。
3、將報(bào)紙壓在牙簽上 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：衛(wèi)生筷1 實(shí)驗(yàn)步驟： 1、將衛(wèi)生筷放在水平桌面的邊緣，使牙簽粗的一端在桌面上，大約三分之一的長度。細(xì)端的寬度暴露在桌子外面。 (如圖3(a)所示) 2. 將報(bào)紙對(duì)折成兩層，平放在桌面上。 用手壓報(bào)紙，盡量擠出報(bào)紙和桌子之間的空氣，讓報(bào)紙和牙簽之間的縫隙盡量小。 最后，將報(bào)紙壓平并壓實(shí)。 在桌面上。 3、用手指或其他堅(jiān)硬的鞭毛快速敲擊衛(wèi)生筷暴露在桌面上的部分，衛(wèi)生筷就會(huì)被擰斷。 (如圖3(b)所示) 現(xiàn)象解釋：當(dāng)報(bào)紙壓在桌面上時(shí)，報(bào)紙的內(nèi)部全部與空氣接觸，而只有下部的一部分在空氣中。與空氣接觸。 當(dāng)筷子被擊中時(shí)，牙簽對(duì)報(bào)紙施加向下的力。 這個(gè)力會(huì)使牙簽上的報(bào)紙突然向下流。 報(bào)紙向下移動(dòng)的速度越快，空氣進(jìn)入報(bào)紙下方的速度就越大。 當(dāng)報(bào)紙里面的空氣幾乎靜止不動(dòng)時(shí)，報(bào)紙下面二氧化碳的浮力就會(huì)小于報(bào)紙里面二氧化碳的浮力。 另外，報(bào)紙的面積比較大，所以報(bào)紙會(huì)受到較大的二氧化碳上升壓力。 這種壓力會(huì)將牙簽在桌面上的部分牢牢地壓在桌面上。 當(dāng)外力擊中牙簽露出桌面的部分時(shí)，牙簽會(huì)斷裂。 友情提示： 1.中午打筷子一定要快。 注意不要讓牙簽上的毛刺扎到手。 《大氣浮力》教學(xué)設(shè)計(jì) 劉青青 山東省曹縣中學(xué) 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、通過觀察和實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)大氣壓力的存在。
能通過實(shí)例講述大氣壓力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。 2. 能簡要描述托里切利實(shí)驗(yàn)，說出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大小，說出大氣壓隨高度變化的規(guī)律。 3. 描述液體的沸點(diǎn)與壓力之間的關(guān)系。 4、了解柱塞泵的工作過程和原理。 （二）過程與技巧 1、通過實(shí)驗(yàn)和生活中的例子，證明大氣浮力的存在。 2、了解托里切利實(shí)驗(yàn)的檢測原理，掌握大氣壓的檢測方法。 （三）情感心態(tài)與價(jià)值觀1. 通過實(shí)驗(yàn)觀察和思考，培養(yǎng)一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)心態(tài)。 2、通過對(duì)大氣壓力應(yīng)用的了解，初步了解科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活的影響。 2. 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 中學(xué)生在前面的章節(jié)中學(xué)習(xí)了固體浮力和液體浮力，對(duì)壓力有了一定的了解。 但由于二氧化碳看不見摸不著，二氧化碳的浮力也容易被人們忽視。 大氣浮力更具體。 即使我們生活在大氣中，也很難體驗(yàn)到大氣的存在。 因此，讓中學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)生活中的例子來體驗(yàn)大氣壓的存在是本課的重點(diǎn)。 很難感受到大氣浮力的存在，中學(xué)生對(duì)大氣壓力的認(rèn)識(shí)不深甚至不正確。 在教學(xué)中，中學(xué)生要通過實(shí)驗(yàn)加深或糾正自己的理解。 用大氣壓來解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象，對(duì)中學(xué)生來說也是相當(dāng)困難的。 班主任在教學(xué)中可以結(jié)合中學(xué)生身邊的實(shí)際情況，有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)和訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和規(guī)范表達(dá)的能力。 大氣壓的檢測是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)，但不是重點(diǎn)。
在教學(xué)中，可采用播放托里拆利實(shí)驗(yàn)錄像的形式，使中學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)。 學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)，有助于加深對(duì)所學(xué)固體和液體浮力知識(shí)的理解，并能加強(qiáng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。 重點(diǎn)：大氣壓的存在，用大氣壓來解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。 難點(diǎn)：大氣壓力的檢測。 3.教學(xué)策略本課的基本教學(xué)思路是通過大量的實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例，讓中學(xué)生認(rèn)識(shí)到大氣壓的存在； 了解大氣壓力及其對(duì)生活的影響。 通過本課，培養(yǎng)中學(xué)生觀察現(xiàn)象和分析問題的能力，了解實(shí)驗(yàn)在科學(xué)探究中的重要性。 基本教學(xué)思路是為中學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明大氣壓的存在，調(diào)動(dòng)中學(xué)生的積極性，培養(yǎng)中學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)中學(xué)生的求知欲，然后開始教學(xué)。 在教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)的觀察和幻象kt板的展示，由淺入深，循序漸進(jìn)，提高中學(xué)生對(duì)大氣壓力知識(shí)的理解。 4. 教學(xué)資源規(guī)劃 多媒體講義、一個(gè)空杯子、兩個(gè)吸盤、飲料瓶、水、不同大小的試管等 5. 教學(xué)過程 在教學(xué)過程中，班主任的活動(dòng)、學(xué)生的活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖，和新課（5分鐘） 老師示范：拿一個(gè)啤酒瓶，往上面倒一些冷水，待會(huì)把冷水全部倒掉，然后迅速擰緊蓋子。 讓中學(xué)生觀察杯子會(huì)發(fā)生什么變化？ 讓中學(xué)生進(jìn)一步思考：誰來演示啤酒：拿兩根試管，一根較細(xì)，一根稍粗，細(xì)的試管剛好放入粗的試管中，可以自由連接在上面.
如圖1所示，將稍粗的試管注滿水，逐漸將較小的試管插入較大的試管中。 用手握住小試管，將大試管倒置，松手。 你會(huì)看到什么現(xiàn)象？ 強(qiáng)調(diào)以上提到的不可思議的現(xiàn)象都與大氣浮力有關(guān)。 邊觀察邊回答，杯子變癟了，同時(shí)會(huì)聽到“喀啦喀啦”的聲音。 唯一能壓碎杯子的是空氣。 觀察并回答，大試管中的縫隙流出，同時(shí)看到小試管并沒有掉出來，而是在大試管中上升。 原理解密：裝置倒置后，大試管中的水會(huì)因重力作用流出，小試管上方空間的浮力減小，浮力大于外界大氣壓，小試管會(huì)被大氣壓壓下。 因此，我們會(huì)看到小試管在大試管中捕捉中學(xué)生好奇的心理特征，用直觀的教學(xué)方法讓中學(xué)生對(duì)生活中與大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象形成濃厚的興趣（301 .大氣浮力的存在) 師：請(qǐng)回憶一下液體浮力是怎樣形成的？ 思考：月球周圍有一層厚厚的空氣，也叫大氣層。 大氣受重力影響嗎？ 大氣是流動(dòng)的嗎？ 大氣溶入其中 物體也有浮力嗎？ 中學(xué)生答：液體受重力影響，具有流動(dòng)性，所以對(duì)溶解在其中的物體有浮力。 大氣與液體一樣，同樣受重力影響，具有流動(dòng)性，因此對(duì)溶解在其中的物體具有浮力。 運(yùn)用類比思維，學(xué)生容易接受新知識(shí)。 強(qiáng)調(diào)大氣對(duì)溶解在其中的物體具有浮力。 這種浮力稱為大氣壓，簡稱大氣壓。
就像液體浮力一樣，大氣中各個(gè)方向都有壓力。 指導(dǎo)中學(xué)生做以下小實(shí)驗(yàn)： 1、“夾”乒乓球：將礦泉水瓶裝滿水，在瓶口放一個(gè)乒乓球，用手按壓乒乓球，當(dāng)瓶子倒置時(shí)，握住按下乒乓球的手。 你看到的現(xiàn)象是什么？ 想想為什么？ 2、“蓋杯實(shí)驗(yàn)”：將一杯水裝滿，用一張硬紙板蓋緊，倒置或四面八方。 你看到了什么？ 3、“吸盤模擬馬格德堡半球”實(shí)驗(yàn)：用兩個(gè)吸盤比較用力擠壓，然后向兩邊拉，是什么體驗(yàn)？ 這是什么原因？ 多媒體講座展馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)。 讓中學(xué)生了解大氣壓力之大，并簡單分析原因：抽出空氣的目的是減少球內(nèi)二氧化碳的浮力，球外的大氣壓將兩個(gè)半球緊緊地壓在一起，使得很難分開。 讓球內(nèi)的空氣毫不費(fèi)力地將半球分開。 這有力地證明了大氣壓力的存在。 中學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答問題。 有意識(shí)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生親自參與，進(jìn)一步拉近化學(xué)與中學(xué)生的距離。 2、大氣浮力檢測演示：用一個(gè)玻璃杯裝滿水倒入水槽中，然后逐漸將其舉起（杯口不離開海面，下部也一樣），觀察水是否在杯子滿了嗎？ 然后放回?zé)图?xì)玻璃管，重復(fù)上述過程。 中學(xué)生討論：你觀察到什么現(xiàn)象？ 是什么原因?qū)е滤S容器一起上升？ 如果容器足夠長，中學(xué)生在討論了水能后，意識(shí)到水之所以能隨容器上升，是因?yàn)榇髿鈮毫π∮诠艿乐械乃畨骸?span style="display:none">BsN物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
當(dāng)管道內(nèi)的水壓與外界大氣壓相等時(shí)，管道內(nèi)的海平面就不會(huì)再上升而充滿整個(gè)管道。 檢測大氣壓所能支撐的液柱最大高度的托里切利實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于，借助大氣壓來支撐液體，通過檢測大氣壓的最大值間接檢測大氣壓的大小大氣壓所能支持的液柱高度。 為什么不下降到任何高度？ 這為我們提供了一種檢測大氣壓力的思路：可以通過液體浮力來間接檢測大氣壓力。 又因?yàn)樗拿芏忍。蟛ＡЧ芴L，所以人們選擇密度高的液態(tài)水銀，這就是著名的托里切利實(shí)驗(yàn)。 投影托里切利實(shí)驗(yàn)的過程，讓學(xué)生思考：為什么一開始水銀會(huì)增加？ 增長何時(shí)停止？ 如何估算大氣壓力值？ 引導(dǎo)中學(xué)生討論：托里拆利實(shí)驗(yàn)中水銀柱的高度與玻璃管的粗細(xì)、傾斜與否、上抬與下放是否有關(guān)系？ 如果在玻璃管的下端打孔，管內(nèi)的水銀會(huì)往下噴還是會(huì)落回水銀罐里？ 中學(xué)生閱讀：晴雨表，了解它的作用。 了解大氣壓和高度之間的關(guān)系。 示范：液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系。 通過實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生知道：液體表面上方的氣壓越大，液體的沸點(diǎn)越高； 氣壓越低，沸點(diǎn)越低。 了解高壓鍋。 用視頻展示柱塞泵的工作過程和原理。 度，可以間接檢測大氣壓力的大小。 一開始，水銀柱形成的浮力小于大氣壓，所以水銀會(huì)長大。
當(dāng)水銀柱形成的浮力等于大氣壓時(shí)，水銀就會(huì)停止下落。 因此，大氣壓等于760mm的水銀柱形成的壓力。 中學(xué)生討論：因?yàn)橐后w的浮力與水銀柱的高度有關(guān)，而水銀柱的高度與玻璃管的粗細(xì)、傾斜與否無關(guān)，向上和向下的壓力。 玻璃管和孔后的水銀罐成為一個(gè)連接裝置，管內(nèi)的水銀會(huì)落回水中，增加了中學(xué)生的理解難度。 有必要減少幾節(jié)課小結(jié)（5分鐘）。 經(jīng)過明天的學(xué)習(xí)，你們有什么？ 報(bào)酬？ 實(shí)驗(yàn)研究中存在哪些問題？ 你還想探討什么其他問題？ 中學(xué)生可以回答一些問題，也可以互相交流，在交流的基礎(chǔ)上做一個(gè)學(xué)習(xí)總結(jié)。 促進(jìn)知識(shí)的鞏固。 提高中學(xué)生溝通能力 兩個(gè)關(guān)于估計(jì)大氣壓力的課外實(shí)驗(yàn) 我們生活的月球周圍環(huán)繞著一層厚厚的大氣層，大氣壓力是由大氣層的引力形成的。 大氣壓力有多大？ 我們可以通過身邊設(shè)備的組合來估算大氣壓力的大小。 方法一：注射器與其他設(shè)備組合 小明設(shè)計(jì)的“估算大氣壓值”實(shí)驗(yàn)方案如下：將注射器的柱塞推至針筒底部，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔； 如圖所示，用一根細(xì)尼龍繩抓住注射器柱塞頭，繩子的另一端連接固定在墻上的彈簧測力計(jì)的掛鉤，然后慢慢水平移動(dòng)注射器筒至正確的。 當(dāng)注射器中的活塞剛開始連接時(shí)，記錄彈簧測力計(jì)的示值F； 觀察并記錄注射器筒上標(biāo)示的容積V，用刻度尺測量注射器的滿刻度寬度L。
(1) 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，由實(shí)測和記錄的數(shù)學(xué)量估算的大氣浮力表達(dá)式應(yīng)為 (2) 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案測得的大氣浮力值往往小于大氣浮力的實(shí)際值. 你認(rèn)為造成這些現(xiàn)象的主要原因是什么： 分析：首先，根據(jù)兩個(gè)力平衡的知識(shí)，當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí)，活塞上的大氣壓等于壓力F彈簧測力計(jì)； 然后根據(jù)公式p=F/S和V=LS，即可以推導(dǎo)出p=FL/V。 測得的大氣浮力值比較小的原因，只是“注射器內(nèi)的空氣沒有排出，剩余的二氧化碳有浮力”或者“注射器的氣密性差，漏氣的部分有浮力” ”，也就是注射器內(nèi)部沒有真空，有一定的浮力。 答：（1）FL/V； (2)注射器內(nèi)部不是真空，具有一定的浮力。 雖然注射器活塞與筒壁之間存在一定的摩擦力大氣壓強(qiáng)科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，但也會(huì)導(dǎo)致測試結(jié)果出現(xiàn)偏差。 如果考慮活塞與筒壁的摩擦力，彈簧測力計(jì)F的讀數(shù)會(huì)偏大。 表達(dá)式p = FL/V，可見測得的大氣浮力偏大。 例如：實(shí)驗(yàn)中學(xué)的同事在做估算大氣壓的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讀出注射器的最大刻度為V，用刻度尺量出所有刻度的寬度為L； 然后，按照?qǐng)D中所示的過程，逐漸拉動(dòng)注射器（圖A沒有蓋上橡皮帽，圖B上放完氣后蓋上橡皮帽），就在活塞被帶動(dòng)的時(shí)候，讀數(shù)彈簧測力計(jì)的型號(hào)分別為F1和F2。
那么它們探測到的大氣浮力最接近A. F1L/VB． F2L/VD． (F2+F1) L/V 大氣在活塞上的實(shí)際壓力是多少？ 分析題意不難得出F=F2-F1。 答案：B。從這個(gè)問題也可以看出，我們需要改進(jìn)檢測方法，使之更加合理和科學(xué)，在實(shí)驗(yàn)過程中減少人為激勵(lì)對(duì)檢測結(jié)果的影響，使檢測結(jié)果更接近真實(shí)值。 練習(xí)：（南京期中考試題）小明做了“估計(jì)大氣壓”的實(shí)驗(yàn)。 (1) 在圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，小明無法使用圖中所示的裝置來估算大氣壓力。 原因是（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下： A.將注射器的柱塞推至注射器筒底部，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔； B、用一根細(xì)尼龍繩套住注射器柱塞頭，繩子的另一端接在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，以正確的方向緩慢帶動(dòng)注射器針筒。 當(dāng)注射器中的柱塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)（即大氣對(duì)柱塞的壓力）F； C、讀取注射器的容積V； D. 用刻度尺測量注射器的全寬L。 (3) 思考并回答： 實(shí)驗(yàn)步驟A 的目的是回答： (1) 活塞B 的重力影響大氣壓力的測量。 (3) 排出注射器內(nèi)的空氣； 在步驟D中，測量注射器刻度部分的寬度L′； 用蜂蠟或其他潤滑油涂抹活塞； p=F′L/V。 方法二：橡皮碗與其他器材組合 學(xué)習(xí)了大氣壓知識(shí)后，小明對(duì)大氣中1.010Pa那么大的一般浮力產(chǎn)生了懷疑，想要自己否定； 如果小明買了一個(gè)塑料掛鉤，將它的吸盤貼在玻璃上如圖，餐桌下表面顯示塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm； 找一個(gè)輕便的塑料桶（質(zhì)量可以忽略不計(jì)），裝滿8L的水； 如果大氣浮力為1.010Pa，則將塑料桶掛在掛鉤上（填“是”或“否”），拉下吸盤。 小明把水桶掛在掛鉤上時(shí)，吸盤被拉掉了。 你認(rèn)為的原因可能是10N/kg) 分析：大氣在吸盤下表面形成的向下壓力為F=pS=1.010-4=100N ，桶中水的重量G=mg=ρVg =1.-310N/kg=80N，由于F>G，吊桶掛在掛鉤上吸盤不會(huì)被拉掉； 當(dāng) F