檢測大氣浮力大小的教學(xué)設(shè)計XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
一、播放模擬馬德堡半球實驗的視頻XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
將兩個半球拉開時,有很大的聲響,讓中學(xué)生認(rèn)識到大氣浮力除了是存在的,并且還很大。因而中學(xué)生會提出一個問題并很想曉得答案:大氣浮力有多大?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
二、測量大氣浮力大小XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.估測大氣浮力的值XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
根據(jù)P=F/S與大氣壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象,測出馬德堡半球的面積S與大氣壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象,測出拉開半球時大氣對半球的壓力F,(中學(xué)生或師生共同完成)XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
剖析:由于不可能將半球里的空氣全部抽出,所以測出的大氣壓力F偏差很大,不能精確測出大氣浮力的值XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.精確檢測大氣浮力的值XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(一)理論剖析XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)備考提問:連通器的原理XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)將一個玻璃管的一端裝入水槽中的水里,如圖XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于玻璃管與水槽組成連通器,所以,管內(nèi)外海面相平XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(3)問題:管內(nèi)外海面遭到浮力嗎?一樣大嗎?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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都是大氣浮力(中學(xué)生思索回答)XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
如圖XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(4)將玻璃管下端擋住,將管內(nèi)空氣抽出:XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
問題一:管內(nèi)海面遭到的浮力還等于大氣浮力嗎?若不等于了,是變大還是變小了?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
問題二:管內(nèi)海面與管外海面還相平嗎?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
不能,管內(nèi)海面上升。如圖XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
問題三:是哪些力支持管內(nèi)火柱?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
剖析得出:是大氣浮力支持管內(nèi)的火柱XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(二)實驗驗證:是大氣浮力支持管內(nèi)的火柱XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
如圖XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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將裝置置于玻璃罩內(nèi),抽出玻璃罩內(nèi)的空氣同時看見,管內(nèi)火柱增長,播放實驗視頻XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(三)繼續(xù)剖析XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
用厚度不同的試管進(jìn)行實驗,如圖XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
按照實驗現(xiàn)象,能提出一個哪些問題XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)大氣浮力能支持多高火柱?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)播放視頻:大氣浮力能支持10.3米高的火柱XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
即大氣浮力跟10.3米高的火柱形成的浮力大小相等XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(3)問題:能夠想辦法讓大氣壓支持液柱的高度降低?XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
講解:按照P=ρgh,P大氣=P液一定,ρ液變大,h液變小XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于ρ水銀=13.6×103㎏/m3XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=13.6ρ水XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
所以h水銀=h水/13.6=10.3m/13.6=0.76mXDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(4)播放托里拆利實驗視頻XDx物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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