创新实验设计

2023年12月13日发(作者：鸽子的营养价值)

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大气压强系列创新实验设计

抚宁县茶棚学区初级中学 孙将伟

大气压强教学内容较为抽象，所以在教学过程中应辅以实验来帮助学生理解教学内容。教学中本着取材方便，操作简单，能激发学习兴趣为原则改进设计了几个小实验，下面是具体介绍。

一、广口瓶吞鸡蛋的实验。原来的实验是用点火的方式消耗瓶内氧气，在纸片燃烧的同时用剥了皮的鸡蛋小头朝下置于瓶口。因为瓶内气压减小小于外界大气压，在压强差的作用下将鸡蛋压入广口瓶内。其缺点在于鸡蛋大小必须与瓶口匹配，鸡蛋必须光滑，燃烧纸条污染空气，实验时间长，且鸡蛋进入后不易取出。针对以上情况，我对实验进行了改进。创新点在于将鸡蛋换成注水的气球（水气球）。水气球更柔软，更容易变形。实验中，不需点燃纸条只要往广口瓶中加入少量热水，晃动后倒出，迅速用水气球放入瓶口气球便能迅速进入瓶内。实验后，将瓶倒置，上下晃动广口瓶就能轻易取出水气球。

具体操作过程：

方案一

1、先将水气球置于广口瓶瓶口，用力向下压气球，气球不能进入广口瓶。2、取下水气球，向广口瓶内倒入少量热水并轻轻摇晃。3、将瓶内的热水倒出，迅速将水气球放到瓶口上，伴随广口瓶冷却水气球将进入广口瓶。4、将广口瓶倒置，上下晃动利用惯性可轻松取出水气球。（实验中，将广口瓶水平放置，口朝下倒置，水气球都能顺利进入广口瓶。如要加快实验速度，可在瓶外浇一些凉水，加速瓶内气体冷却，水气球能快速进入瓶内。）

方案二

将方案一中的广口瓶替换为具支锥形瓶。操作过程如下:

1、将水气球置于锥形瓶口，用力向下压气球，气球不能进入锥形瓶。2、用抽气机将锥形瓶内空气抽出，水气球可快速进入锥形瓶。3、将锥形瓶倒置，向瓶内打气，水气球会被气体从瓶内压出。

上课时，可将方案一作为引入实验，激发学生学习兴趣。课程结束时采用方案二，帮助学生理解由于瓶内气体减少导致瓶内气压降低，外界大气压大于瓶内气压，在压强差的作用下，水气球进入瓶内。

二、覆杯实验。通常的覆杯实验采用硬纸片盖住装满水的试管口或广口瓶口，倒置后观察纸片不会掉落，水不会流出，证明大气压的存在。为了使实验更有趣味，我对实验进行了改进。用注射器代替试管或广口瓶。创新点在于里用注射器的针孔，不仅能证明大气有向上的压强，还能证明大气有向下的压强。 具体操作过程：

方案一

1、将注射器吸满水，用手堵住针孔拔掉活塞后在将注射器添满水。2、用硬纸板盖住注射器口将其倒置，观察到纸片不会掉落，水不会流出。（证明大气有向上的压强）3、放开堵住针孔的手指，观察到纸片掉落水流出。（证明打气有向下的压强）

方案二

1、将注射器吸满水，用手堵住针孔后将活塞拔出，用另一只手大拇指堵住注射器口。2、放开堵住针孔的手指，可观察到水不能从针孔流出。3、松开大拇指，观察到水从针孔流出。3、再用大拇指堵住注射器口，观察到水停止流出。

三、证明打气向各个方向都有压强并感受大气压强大小的实验。器材为一只注射器，创新点是器材简单，操作简便，既能证明大气向各个方向都有压强又能让学生感受到大气压强很大。深入分析实验现象还能帮助学生理解吸盘能吸在光滑的墙壁上是因为大气压强。

具体操作过程：

1、将注射器活塞推到最底端用手指堵住注射器针孔。2、用另一只手向外拉注射器活塞，很费力，难以拉开。3、放手后活塞倍大气压推回原位。（证明大气有压强）4、朝不同方向拉开活塞，放手后活塞都能被大气压推回。（证明大气向各个方向都有压强）5、放开堵住针孔的手指，重复实验活塞不能被推回。

四、模拟吸管吸饮料实验。器材为两支用胶管相连的注射器，创新点是解决了盛饮料容器的密封问题。本实验能帮助学生理解吸饮料、吸墨水、吸药液、抽水机抽水等现象都是大气压强作用的结果。

具体操作过程：

1、将一支注射器吸入适量的水，将活塞与针筒固定。（充当饮料瓶）2、另一支注射器活塞推至最底端，用胶管将两支注射器针孔相连。（充当吸管和嘴）3、用力拉空注射器的活塞，观察到不能将盛水注射器中的水吸出。4、解除盛水注射器的固定，重复步骤3，观察到盛水注射器中的水被吸出同时其活塞自动回位。

以上实验针对教学内容环环相扣，逐步深入，能激发学生学习兴趣、帮助学生理解教学内容。由于器材简单操作简便，课下学生也能自主重复这些实验，能增强学生从生活走向物理从物理走向社会的意识。

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