大氣浮力小實驗 月球周圍環繞著厚厚的大氣層。 著名的馬格德堡半球實驗證明大氣層具有浮力,我們稱之為大氣浮力。 認真做下面的實驗,你會體會到大氣浮力的存在。 1. 倒滿一瓶水 實驗設備:玻璃杯 1 實驗步驟: 1. 將玻璃杯注滿水。 2. 將玻璃杯倒扣在瓶頸上。 3.同時翻轉杯子和玻璃杯后,將玻璃杯放在水平面上。 水從瓶子里流到玻璃里了嗎? 水會從玻璃杯中溢出嗎? 4、將杯子向下提起,當瓶口離開杯中的海水時,杯中的水又會流入茶杯中,直到杯中的水不通過瓶口時,水杯中的水就會停止流出。 (如圖1) 實驗現象:當瓶口高于玻璃杯中的海面時,玻璃杯中的水就會流入玻璃杯中。 只要瓶口高于玻璃杯的邊緣,玻璃杯中的水就會流入玻璃杯中。 不會滿的現象解釋:將裝滿水的玻璃杯倒置,水會從玻璃杯流入玻璃杯中,當玻璃杯中的水還沒有通過瓶頸時,瓶中的水就會流出再次,瓶中二氧化碳的浮力將大于大氣的浮力。 當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,瓶中的水就不再流動; 它會再次流下,直到瓶口再次被玻璃杯中的水淹沒,瓶中的水就會再次停止流動。
二、瓶裝豬肉吞食實驗器具:玻璃瓶(裝牛奶) 1 冷水實驗步驟: 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。 它會被壓在瓶口上。 (如圖2(1)所示) 4、過了一會兒,豬肉會被擠進瓶口,幾分鐘后,豬肉就會被擠進杯子里,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。 實驗很容易成功。 實驗現象:豬肉被瓶口纏住后,逐漸被擠入瓶內,落到瓶底。 現象說明:玻璃瓶中加入冷水后,過一會兒玻璃的溫度會下降。 從瓶子里倒出冷水后,杯子里的水蒸氣會帶走杯子里的空氣; 鴨蛋放在瓶口后,蛋黃表面會與瓶口邊緣緊密接觸,抵抗杯內外二氧化碳的交換; 當杯子冷卻時大氣壓強科學小實驗,杯子里的水蒸氣凝結成水,瓶子里的氣壓就會增加,豬肉就會被瓶子外面的大氣壓壓進杯子里。 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. 實驗用較小的豬肉時,豬肉進入瓶內的時間較短,豬肉破損較少。 3、剝蝦皮的時候,注意不要把五花肉弄破或者裂開。
3、將報紙壓在牙簽上 實驗設備:衛生筷1 實驗步驟: 1、將衛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。細端的寬度暴露在桌子外面。 (如圖3(a)所示) 2. 將報紙對折成兩層,平放在桌面上。 用手壓報紙,盡量擠出報紙和桌子之間的空氣,讓報紙和牙簽之間的縫隙盡量小。 最后,將報紙壓平并壓實。 在桌面上。 3、用手指或其他堅硬的鞭毛快速敲擊衛生筷暴露在桌面上的部分,衛生筷就會被擰斷。 (如圖3(b)所示) 現象解釋:當報紙壓在桌面上時,報紙的內部全部與空氣接觸,而只有下部的一部分在空氣中。與空氣接觸。 當筷子被擊中時,牙簽對報紙施加向下的力。 這個力會使牙簽上的報紙突然向下流。 報紙向下移動的速度越快,空氣進入報紙下方的速度就越大。 當報紙里面的空氣幾乎靜止不動時,報紙下面二氧化碳的浮力就會小于報紙里面二氧化碳的浮力。 另外,報紙的面積比較大,所以報紙會受到較大的二氧化碳上升壓力。 這種壓力會將牙簽在桌面上的部分牢牢地壓在桌面上。 當外力擊中牙簽露出桌面的部分時,牙簽會斷裂。 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》教學設計 劉青青 山東省曹縣中學 一、教學目標 (一)知識與技能 1、通過觀察和實驗,檢驗大氣壓力的存在。
能通過實例講述大氣壓力在生產和生活中的應用。 2. 能簡要描述托里切利實驗,說出標準大氣壓的大小,說出大氣壓隨高度變化的規律。 3. 描述液體的沸點與壓力之間的關系。 4、了解柱塞泵的工作過程和原理。 (二)過程與技巧 1、通過實驗和生活中的例子,證明大氣浮力的存在。 2、了解托里切利實驗的檢測原理,掌握大氣壓的檢測方法。 (三)情感心態與價值觀1. 通過實驗觀察和思考,培養一絲不茍、實事求是的科學心態。 2、通過對大氣壓力應用的了解,初步了解科學技術對人類生活的影響。 2. 教學重點和難點 中學生在前面的章節中學習了固體浮力和液體浮力,對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,也很難體驗到大氣的存在。 因此,讓中學生通過實驗和現實生活中的例子來體驗大氣壓的存在是本課的重點。 很難感受到大氣浮力的存在,中學生對大氣壓力的認識不深甚至不正確。 在教學中,中學生要通過實驗加深或糾正自己的理解。 用大氣壓來解釋生產生活中的現象,對中學生來說也是相當困難的。 班主任在教學中可以結合中學生身邊的實際情況,有針對性地進行指導和訓練,增強學生運用知識的能力和規范表達的能力。 大氣壓的檢測是本節教學的難點,但不是重點。
在教學中,可采用播放托里拆利實驗錄像的形式,使中學生有直觀的認識。 學習本節知識,有助于加深對所學固體和液體浮力知識的理解,并能加強運用所學知識解決實際問題的能力。 重點:大氣壓的存在,用大氣壓來解釋生產生活中的現象。 難點:大氣壓力的檢測。 3.教學策略本課的基本教學思路是通過大量的實驗和生活實例,讓中學生認識到大氣壓的存在; 了解大氣壓力及其對生活的影響。 通過本課,培養中學生觀察現象和分析問題的能力,了解實驗在科學探究中的重要性。 基本教學思路是為中學生設計實驗證明大氣壓的存在,調動中學生的積極性,培養中學生的動手能力,激發中學生的求知欲,然后開始教學。 在教學中,通過實驗的觀察和幻象kt板的展示,由淺入深,循序漸進,提高中學生對大氣壓力知識的理解。 4. 教學資源規劃 多媒體講義、一個空杯子、兩個吸盤、飲料瓶、水、不同大小的試管等 5. 教學過程 在教學過程中,班主任的活動、學生的活動設計意圖,和新課(5分鐘) 老師示范:拿一個啤酒瓶,往上面倒一些冷水,待會把冷水全部倒掉,然后迅速擰緊蓋子。 讓中學生觀察杯子會發生什么變化? 讓中學生進一步思考:誰來演示啤酒:拿兩根試管,一根較細,一根稍粗,細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。 你會看到什么現象? 強調以上提到的不可思議的現象都與大氣浮力有關。 邊觀察邊回答,杯子變癟了,同時會聽到“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,小試管會被大氣壓壓下。 因此,我們會看到小試管在大試管中捕捉中學生好奇的心理特征,用直觀的教學方法讓中學生對生活中與大氣壓有關的現象形成濃厚的興趣(301 .大氣浮力的存在) 師:請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? 大氣是流動的嗎? 大氣溶入其中 物體也有浮力嗎? 中學生答:液體受重力影響,具有流動性,所以對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,具有流動性,因此對溶解在其中的物體具有浮力。 運用類比思維,學生容易接受新知識。 強調大氣對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,大氣中各個方向都有壓力。 指導中學生做以下小實驗: 1、“夾”乒乓球:將礦泉水瓶裝滿水,在瓶口放一個乒乓球,用手按壓乒乓球,當瓶子倒置時,握住按下乒乓球的手。 你看到的現象是什么? 想想為什么? 2、“蓋杯實驗”: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”實驗:用兩個吸盤比較用力擠壓,然后向兩邊拉,是什么體驗? 這是什么原因? 多媒體講座展馬格德堡半球實驗。 讓中學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二氧化碳的浮力,球外的大氣壓將兩個半球緊緊地壓在一起,使得很難分開。 讓球內的空氣毫不費力地將半球分開。 這有力地證明了大氣壓力的存在。 中學生進行實驗,描述實驗現象,回答問題。 有意識地設計實驗,讓中學生親自參與,進一步拉近化學與中學生的距離。 2、大氣浮力檢測演示:用一個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? 然后放回燒杯和細玻璃管,重復上述過程。 中學生討論:你觀察到什么現象? 是什么原因導致水隨容器一起上升? 如果容器足夠長,中學生在討論了水能后,意識到水之所以能隨容器上升,是因為大氣壓力小于管道中的水壓。
當管道內的水壓與外界大氣壓相等時,管道內的海平面就不會再上升而充滿整個管道。 檢測大氣壓所能支撐的液柱最大高度的托里切利實驗的巧妙之處在于,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。 又因為水的密度太小,要求玻璃管太長,所以人們選擇密度高的液態水銀,這就是著名的托里切利實驗。 投影托里切利實驗的過程,讓學生思考:為什么一開始水銀會增加? 增長何時停止? 如何估算大氣壓力值? 引導中學生討論:托里拆利實驗中水銀柱的高度與玻璃管的粗細、傾斜與否、上抬與下放是否有關系? 如果在玻璃管的下端打孔,管內的水銀會往下噴還是會落回水銀罐里? 中學生閱讀:晴雨表,了解它的作用。 了解大氣壓和高度之間的關系。 示范:液體沸點與氣壓的關系。 通過實驗,讓中學生知道:液體表面上方的氣壓越大,液體的沸點越高; 氣壓越低,沸點越低。 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,所以水銀會長大。
當水銀柱形成的浮力等于大氣壓時,水銀就會停止下落。 因此,大氣壓等于760mm的水銀柱形成的壓力。 中學生討論:因為液體的浮力與水銀柱的高度有關,而水銀柱的高度與玻璃管的粗細、傾斜與否無關,向上和向下的壓力。 玻璃管和孔后的水銀罐成為一個連接裝置,管內的水銀會落回水中,增加了中學生的理解難度。 有必要減少幾節課小結(5分鐘)。 經過明天的學習,你們有什么? 報酬? 實驗研究中存在哪些問題? 你還想探討什么其他問題? 中學生可以回答一些問題,也可以互相交流,在交流的基礎上做一個學習總結。 促進知識的鞏固。 提高中學生溝通能力 兩個關于估計大氣壓力的課外實驗 我們生活的月球周圍環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備的組合來估算大氣壓力的大小。 方法一:注射器與其他設備組合 小明設計的“估算大氣壓值”實驗方案如下: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的掛鉤,然后慢慢水平移動注射器筒至正確的。 當注射器中的活塞剛開始連接時,記錄彈簧測力計的示值F; 觀察并記錄注射器筒上標示的容積V,用刻度尺測量注射器的滿刻度寬度L。
(1) 根據上述實驗方案,由實測和記錄的數學量估算的大氣浮力表達式應為 (2) 根據上述實驗方案測得的大氣浮力值往往小于大氣浮力的實際值. 你認為造成這些現象的主要原因是什么: 分析:首先,根據兩個力平衡的知識,當注射器中的活塞開始滑動時,活塞上的大氣壓等于壓力F彈簧測力計; 然后根據公式p=F/S和V=LS,即可以推導出p=FL/V。 測得的大氣浮力值比較小的原因,只是“注射器內的空氣沒有排出,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” ”,也就是注射器內部沒有真空,有一定的浮力。 答:(1)FL/V; (2)注射器內部不是真空,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科學小實驗,但也會導致測試結果出現偏差。 如果考慮活塞與筒壁的摩擦力,彈簧測力計F的讀數會偏大。 表達式p = FL/V,可見測得的大氣浮力偏大。 例如:實驗中學的同事在做估算大氣壓的實驗時,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,按照圖中所示的過程,逐漸拉動注射器(圖A沒有蓋上橡皮帽,圖B上放完氣后蓋上橡皮帽),就在活塞被帶動的時候,讀數彈簧測力計的型號分別為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 大氣在活塞上的實際壓力是多少? 分析題意不難得出F=F2-F1。 答案:B。從這個問題也可以看出,我們需要改進檢測方法,使之更加合理和科學,在實驗過程中減少人為激勵對檢測結果的影響,使檢測結果更接近真實值。 練習:(南京期中考試題)小明做了“估計大氣壓”的實驗。 (1) 在圖中所示的實驗裝置中,小明無法使用圖中所示的裝置來估算大氣壓力。 原因是(2)實驗步驟如下: 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、用一根細尼龍繩套住注射器柱塞頭,繩子的另一端接在彈簧測力計的掛鉤上,以正確的方向緩慢帶動注射器針筒。 當注射器中的柱塞剛開始滑動時,記錄彈簧測力計的讀數(即大氣對柱塞的壓力)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: 實驗步驟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 學習了大氣壓知識后,小明對大氣中1.010Pa那么大的一般浮力產生了懷疑,想要自己否定; 如果小明買了一個塑料掛鉤,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; 找一個輕便的塑料桶(質量可以忽略不計),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,吸盤被拉掉了。 你認為的原因可能是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被拉掉; 當 F