巧设创新实验,突破教学难点
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巧设创新实验,突破教学难点 发布于:2019/11/08
    学习大气压强时,由于气体既看不见又摸不着,学生不易察觉大气压强的存在。教材中虽然设计了实验,但存在以下缺点。
   1.教材中的实验过程为:在铁桶内放少量的水,将其加热至沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,在大气压强的作用下,铁桶被压扁。此实验虽然可行,但会占用大量课堂教学时间,而且铁桶被压扁后难以恢复,不可二次利用。
   2.测量大气压强的值是本节的教学难点,教材利用视频播放托里拆利实验,直接得出大气压强的值,学生缺乏切身体验,教学效果大打折扣。
   因此,我们通过设计创新实验验证大气压强的存在,同时与学生一起测量大气压强的值,从而有效突破教学难点。
一、水桶实验

   1.实验器材
   矿泉水桶、酒精、棉花、棉花夹、打火机。
   2.实验设计
   (1)将矿泉水桶装入20mL75%的酒精。
   (2)用打火机点燃沾了酒精的棉花。
   (3)用棉花夹把点燃的棉花放入矿泉水桶。
   (4)矿泉水桶内的酒精瞬间被点燃,发出巨大的声响,立刻用手捂住矿泉水桶瓶口。
   (5)如图1所示,内外压强差把矿泉水桶瞬间压扁。
   (6)松开手,空气进入矿泉水桶,矿泉水桶恢复原状。
  
  
   本实验简单易行,效果明显,学生感受到了大气压强的客观存在,为之后测量大气压强的值埋下伏笔。
二、“听话的鸡蛋”系列实验

   1.实验器材
   锥形瓶、鸡蛋、棉花夹、棉花、酒精、打火机、真空罩、抽气机。
   2.实验设计
   实验一:瓶吞鸡蛋
   (1)把雞蛋放在锥形瓶口,由于鸡蛋比瓶口大,被堵在瓶口。
   (2)将棉花沾酒精后点燃,放入锥形瓶,鸡蛋由于内外压强差被压入瓶中。
   利用实验“瓶吞鸡蛋”作为课前导入,激发学生的求知欲。再通过课中大气压强的学习,让学生自主分析实验现象产生的原因。
   实验二:瓶吐鸡蛋
   (1)提问:如何让锥形瓶内的鸡蛋自行“跑出”?
   (2)将锥形瓶倒置于真空罩内,抽出真空罩内的气体。
   (3)鸡蛋由于内外压强差“跑出”锥形瓶,关闭阀门。
   (4)打开阀门,鸡蛋再次“跑入”锥形瓶。
  
   围绕课前导入实验,继续深入,让学生体验大气压强存在的同时学会分析,意识到鸡蛋进出瓶口是由于存在压强差。
三、利用“二力平衡”实验计算大气压强

   1.实验器材
   表面光滑的瓷砖、挂衣吸钩、水桶、椅子、适量水、电子测力计、毛巾。
   2.实验设计
   (1)把瓷砖擦洗干净,将挂衣吸钩按压在瓷砖中部,挤出空气。
   (2)用椅子将瓷砖架起,将装了适量水的桶挂在吸钩上,缓慢往水桶里加水,直到吸钩恰好脱落。
   (3)利用电子测力计测出水桶和水的总重力。
   (4)课前利用游标卡尺测出吸钩的直径,利用面积公式S=π(d/2)2计算吸钩的面积,将结果告诉学生。
   (5)根据二力平衡F=G,则P=F/S=G/S,粗略算出大气压强的值。  
  
   本实验被安排在“托里拆利实验视频”播放后,师生一起通过 “二力平衡”与压强计算公式推导算出大气压强的值,培养了学生的逻辑思维和科学素养。作者:陈建生 黄馥琳 来源:发明与创新·中学生

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