創新實驗設計

2023年12月13日發(作者：鴿子的營養價值)

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大氣壓強系列創新實驗設計

撫寧縣茶棚學區初級中學 孫將偉

大氣壓強教學內容較為抽象，所以在教學過程中應輔以實驗來幫助學生理解教學內容。教學中本著取材方便，操作簡單，能激發學習興趣為原則改進設計了幾個小實驗，下面是具體介紹。

一、廣口瓶吞雞蛋的實驗。原來的實驗是用點火的方式消耗瓶內氧氣，在紙片燃燒的同時用剝了皮的雞蛋小頭朝下置于瓶口。因為瓶內氣壓減小小于外界大氣壓，在壓強差的作用下將雞蛋壓入廣口瓶內。其缺點在于雞蛋大小必須與瓶口匹配，雞蛋必須光滑，燃燒紙條污染空氣，實驗時間長，且雞蛋進入后不易取出。針對以上情況，我對實驗進行了改進。創新點在于將雞蛋換成注水的氣球（水氣球）。水氣球更柔軟，更容易變形。實驗中，不需點燃紙條只要往廣口瓶中加入少量熱水，晃動后倒出，迅速用水氣球放入瓶口氣球便能迅速進入瓶內。實驗后，將瓶倒置，上下晃動廣口瓶就能輕易取出水氣球。

具體操作過程：

方案一

1、先將水氣球置于廣口瓶瓶口，用力向下壓氣球，氣球不能進入廣口瓶。2、取下水氣球，向廣口瓶內倒入少量熱水并輕輕搖晃。3、將瓶內的熱水倒出，迅速將水氣球放到瓶口上，伴隨廣口瓶冷卻水氣球將進入廣口瓶。4、將廣口瓶倒置，上下晃動利用慣性可輕松取出水氣球。（實驗中，將廣口瓶水平放置，口朝下倒置，水氣球都能順利進入廣口瓶。如要加快實驗速度，可在瓶外澆一些涼水，加速瓶內氣體冷卻，水氣球能快速進入瓶內。）

方案二

將方案一中的廣口瓶替換為具支錐形瓶。操作過程如下:

1、將水氣球置于錐形瓶口，用力向下壓氣球，氣球不能進入錐形瓶。2、用抽氣機將錐形瓶內空氣抽出，水氣球可快速進入錐形瓶。3、將錐形瓶倒置，向瓶內打氣，水氣球會被氣體從瓶內壓出。

上課時，可將方案一作為引入實驗，激發學生學習興趣。課程結束時采用方案二，幫助學生理解由于瓶內氣體減少導致瓶內氣壓降低，外界大氣壓大于瓶內氣壓，在壓強差的作用下，水氣球進入瓶內。

二、覆杯實驗。通常的覆杯實驗采用硬紙片蓋住裝滿水的試管口或廣口瓶口，倒置后觀察紙片不會掉落，水不會流出，證明大氣壓的存在。為了使實驗更有趣味，我對實驗進行了改進。用注射器代替試管或廣口瓶。創新點在于里用注射器的針孔，不僅能證明大氣有向上的壓強，還能證明大氣有向下的壓強。 具體操作過程：

方案一

1、將注射器吸滿水，用手堵住針孔拔掉活塞后在將注射器添滿水。2、用硬紙板蓋住注射器口將其倒置，觀察到紙片不會掉落，水不會流出。（證明大氣有向上的壓強）3、放開堵住針孔的手指，觀察到紙片掉落水流出。（證明打氣有向下的壓強）

方案二

1、將注射器吸滿水，用手堵住針孔后將活塞拔出，用另一只手大拇指堵住注射器口。2、放開堵住針孔的手指，可觀察到水不能從針孔流出。3、松開大拇指，觀察到水從針孔流出。3、再用大拇指堵住注射器口，觀察到水停止流出。

三、證明打氣向各個方向都有壓強并感受大氣壓強大小的實驗。器材為一只注射器，創新點是器材簡單，操作簡便，既能證明大氣向各個方向都有壓強又能讓學生感受到大氣壓強很大。深入分析實驗現象還能幫助學生理解吸盤能吸在光滑的墻壁上是因為大氣壓強。

具體操作過程：

1、將注射器活塞推到最底端用手指堵住注射器針孔。2、用另一只手向外拉注射器活塞，很費力，難以拉開。3、放手后活塞倍大氣壓推回原位。（證明大氣有壓強）4、朝不同方向拉開活塞，放手后活塞都能被大氣壓推回。（證明大氣向各個方向都有壓強）5、放開堵住針孔的手指，重復實驗活塞不能被推回。

四、模擬吸管吸飲料實驗。器材為兩支用膠管相連的注射器，創新點是解決了盛飲料容器的密封問題。本實驗能幫助學生理解吸飲料、吸墨水、吸藥液、抽水機抽水等現象都是大氣壓強作用的結果。

具體操作過程：

1、將一支注射器吸入適量的水，將活塞與針筒固定。（充當飲料瓶）2、另一支注射器活塞推至最底端，用膠管將兩支注射器針孔相連。（充當吸管和嘴）3、用力拉空注射器的活塞，觀察到不能將盛水注射器中的水吸出。4、解除盛水注射器的固定，重復步驟3，觀察到盛水注射器中的水被吸出同時其活塞自動回位。

以上實驗針對教學內容環環相扣，逐步深入，能激發學生學習興趣、幫助學生理解教學內容。由于器材簡單操作簡便，課下學生也能自主重復這些實驗，能增強學生從生活走向物理從物理走向社會的意識。

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