初中物理“估测大气压的值”实验改进
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对苏科版初中物理测量大气压方法的一点改进
苏科版中利用注射器、弹簧测力计、刻度尺来估测大气压的值,这种方法有别于传统的托里拆利实验.一是避免了水银对师生身体的危害;二是更容易让学生理解大气压现象及大气压的值.
附:苏科版估测大气压值的实验步骤.
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气.然后,用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔.
(2)如图1所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒.当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数(即大气对活塞的压力)F.
实验的主要缺陷:
当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数.此时由于活塞与注射器筒壁间有摩擦,而且很明显,会导致测得的大气压力比实际值要大.因此计算出的大气压的值与实际的大气压的值偏大很多.
因此,为了使测量值与实际值更接近,在教学中笔者做了这样的改进.
第一步,先不把注射器的小孔堵住.沿水平方向缓慢地拉动注射器筒做匀速运动.记下此时弹簧测力计的示数为F1.
第二步,把活塞推至注射器筒的底端,用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔.然后沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F2.
则此时用F2-F1的值表示大气压力,与真实值就更接近了.
通过这种方法测得大气压值与实际值更接近了.应用这种方法测得的大气压值产生的误差主要是活塞漏气,而导致大气压值偏小.不会导致测得的大气压值与实际值相比偏大很多了.。
估测大气压实验创新常德市第十三中学唐小华一、实验在教材中所处的地位和作用:本实验是人教版实验教科书第十四章第三节的内容《大气压强》“想想议议”中设计的,用来激发学生的思维和探究欲望,用实验感知大气压强的存在,为进一步学习大气压强的测量和应用打下基础,大气压强的知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究等有广泛的意义。
二、实验原型不足之处:原实验有三点不足之处:1.弹簧测力计量程不够,受力面积不好确定市面上的吸盘面积一般在10cm2左右,根据公式F=PS,大气压强在上面产生的力有100N左右,实验室的弹簧测力计的量程是远远不够的。
即使有更小面积的吸盘,吸盘的厚度不够,很容易产生形变,无法真正确定受力面积。
2.不能准确读数在原实验中,用弹簧测力计钩着挂钩往上拉,直到吸盘脱离板面,记录吸盘刚刚脱离板面时弹簧测力计的读数,由于读数只停留在一瞬间,对于准确读数造成很大的困难。
3.实验误差较大吸盘的气密性不是太好,粘水以后容易在玻璃板上滑动,用原方案设计的实验测得大气压一般只有标准大气压的一半左右,实验误差较大。
三、实验创新与改进之处:本实验选用注射针筒,在针筒内滴少许油,这样可以减少活塞与筒壁的摩擦,也帮助可以排掉里面的空气,然后用橡皮管套上橡皮筋密封,在活塞下面挂钩码,直到活塞匀速下滑。
我设计的实验有以下几点好处:1、活塞的面积小,在上面产生的大气压力不会很大,容易操作。
2、活塞不易变形,受力面积确定,用活塞的容积除以长度就能得到。
3、我们在针筒内滴少许油,把活塞推向顶端,就排出了里面的空气,气密性更好。
4、用钩码代替弹簧测力计,这样就避免了读数的不方便。
5、直观。
四、实验器材:铁架台、注射针筒、橡胶管、刻度尺、200g钩码和50g钩码若干。
五、实验原理及说明:由于活塞和筒壁之间的摩擦力很小可以忽略不计,可以认为活塞只受到大气压力和钩码拉力,根据二力平衡,钩码拉力等于大气压力F,量出10cm3容积的针筒的长度,然后计算活塞面积也就是受力面积S,再根据P=F/S算出大气压强。
学科综合XUEKE ZONGHE教师·TEACHER0932020年9月Sep.2020一、分析教材,思考教学难点“气体的压强”是苏科版物理八年级下册第十章第三节的内容,继前面介绍完固体的压强和液体的压强后,本节来学习的气体的压强。
本节首先通过几个演示实验让学生体验大气压的存在,如瓶吞蛋的实验,覆杯实验,易拉罐变瘪的实验等。
然后通过模拟马德堡半球实验让学生体会到大气压强很大,接着通过学生自主探究实验来估测当地大气压的数值。
学生积极参与探究活动,既可以学到课程标准要求的知识和技能,又可以体验到探究的乐趣。
本节的重难点就是学生通过自主探究,估测当地的大气压值。
为了更好地突出本节的教学重点,并巧妙地突破难点,完成本节课的教学任务,通过课前的大量准备,发现在学生通过探究实验估测当地的大气压值的过程中,有四大难点:(1)如何利用便于实验的器材感受大气压的存在。
(2)如何测量实验中的大气压力。
(3)如何测量实验中大气压力的受力面积。
(4)对比实验的结果与当地实测的大气压值的差异,分析出现差异可能的原因有哪些,如何改进。
二、教学过程中突破难点的实践突破难点一:如何利用便于实验的器材感受大气压。
感受大气压的存在与前面的教学内容环环相扣,要将前面实验的经验总结再应用到本探究中。
请看下面的教学片段:师:前面我们做了瓶吞蛋的实验,覆杯实验,易拉罐变瘪的实验,模拟马德堡半球实验等,大家能否总结一下,操作上有什么规律?生:都是让物品一侧的大气压不变,另一侧的气压变小。
师:好的。
那我们在这个探究实验中如何使用2.5mL 的注射器感受到大气压的存在呢?生:也是让针筒一侧的大气压不变,另一侧的气压变小。
师:如何操作呢?生:将针筒推到注射器的底端,排尽筒内的空气,用橡皮帽封住注射孔。
突破难点二:如何测量实验中的大气压力。
让学生感受到大气压强后,就要开始思考如何测量了,往往此处解释起来较复杂,于是笔者用泡沫板做了一个演示器材,通过动手演示,更易于启发学生思考。
大气压强实验的改进大气压强实验的改进大气压强系列实验是新课程初二教材大气压强一章中较为重要的一节,课本上所列出的三个实验很有趣味性,但还存在以下不足。
模拟马德堡半球实验:演示直观性不强,又不可能人人都有动手体验的机会;覆杯实验:不能很好地演示大气在各个方面都存在着压强,学生还会产生纸片被水吸住的误解。
牛奶瓶吃鸡蛋:由于奶瓶内酒精燃烧后内外压强差不大,演示时鸡蛋常被卡在瓶口,导致实验失败。
为此笔者对以上实验做了以下改进。
改进后的实验具有较强的直观性、趣味性和成功率高的特点,更能启发学生的思维和学习的兴趣。
1、模拟马德堡半球实验。
方案一,用力挤出皮碗中的空气,一手拿住皮碗的一端,另一端挂上钩码。
逐渐增加钩码的数量,让学生直接观察到两个皮碗被挤出空气后能承受的拉力。
方案二,在挤出空气后的皮碗两端分别挂上称量的弹簧称,同时对拉。
这时学生可直接观察到被挤出空气后两个小小的皮碗所能承受的拉力。
2、覆杯实验。
选用50毫升或100毫升的大注射器,抽去活塞。
注射器的小孔套上橡皮帽,注射器装满有颜色的水,用幻灯机书写专用胶片代替纸片盖上。
演示倒置、前、后、左、右侧置,再划圈演示,以此证明大气的各个方向都存在着压强,又将注射器倒置,去掉橡皮帽,只见水直泻而下。
以此证明胶片不是被水吸住的。
3、牛奶瓶吃鸡蛋。
选用具支广口瓶和稍大于瓶口的鸡蛋,煮成七八分熟去壳涂上植物油,鸡蛋的小端塞紧瓶口。
在广口瓶的具支上套上乳胶管,接上两用打气筒的抽气口,向瓶内抽气。
只见鸡蛋慢慢地被广口瓶吃到了瓶内。
然后倒置广口瓶让鸡蛋的小端塞紧瓶口,在广口瓶的具支上接上两用打气筒的打气口,向瓶内打气,只见鸡蛋慢慢地被广口瓶吐了出来。
由于瓶内外压强差别不大,不用担心损坏具支广口瓶。
大气压强实验的改进。
估测大气压值实验题赏析近年来许多中考物理试卷中出现了“估测大气压值”的实验题,命题趋向于对“过程与方法”的考查,强调了科学内容的探索与方法的获得,注重对实验误差的分析。
现举两例分析如下:例1.小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。
实验步骤如下。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是。
(2)如图1所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞时,记下弹簧测力计的示数为8.2N。
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm,计算得到活塞的横截面积为 cm2。
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa。
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小。
请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)。
解析:此题考查了学生对实验数据的收集、分析和处理能力以及对实验结果的误差分析,有利于学生对过程、概念、规律及方法的理解。
(1)使注射器筒内没有空气,弹簧测力计真实反映大气压力;(2)根据二力平衡可知,刚开始滑动(相对于注射器筒)时弹簧测力计的示数等于大气压力;(3)6 ,;(4);(5)橡皮帽漏气、筒内没有完全排尽空气、活塞与注射器筒间不完全密封会使实验结果偏小;活塞与注射器筒间有摩擦会使实验结果偏大;弹簧测力计的示数不稳定或不准确等也会导致结果偏大或偏小。
例2.物理兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动,想利用所学的物理知识测量花果山的高度。
若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小Δp,且山下的大气压强为p0。
他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。
到达山顶后,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,进行了如图2所示的实验。
(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)(1)为了测量山顶的大气压强,你认为实验中应测出的物理量有(指出物理量的名称并用相应的符号表示):;(2)山顶的大气压强p=(用所测量的物理量及已知量表示);(3)花果山的高度h=(用所测量的物理量及已知量表示)。
“估测大气压”实验的误差分析高涟霞[ 录入者:本站编辑| 时间: 2008-05-07 10:02:31 | 作者:本站 | 来源:原创 |浏览:0次 ]1 “估测大气压”实验中测量大气压的步骤用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力)(图1)。
由于在前面讲授力的测量时,都应用了处于平衡状态的物体所受的力相互平衡的知识(如测量物体所受的滑动摩擦力时,利用物体静止或做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等)。
可以读出此时弹簧测力计的示数,即为摩擦力的大小。
然而测量大气压力时,却在注射器中的活塞刚刚开始滑动时,读出弹簧测力计的示数,并认为是此时大气对活塞的压力。
在操作时,由于是在活塞滑动的瞬间读数,活塞处于一种非平衡状态,这让很多学生感到困惑不解?2 对实验进一步分析取量程为5ml的小注射器,有刻度部分的总长度为4.10cm,固定弹簧测力计,拉动活塞当注射器中的活塞刚刚开始滑动时,读出弹簧测力计的示数,如果是人能感觉到的刚刚滑动就读数,大约在5N左右,若将活塞明显拉动(到达0.6ml处),大约在10N左右。
测量三次弹簧测力计示数均有较大的差异(9.2N、10.4N、10N)。
若将活塞再拉开(到达1ml),并让活塞处于静止状态,示数大约在12.5N左右(12.5N、12.7N、12.5N)。
若将活塞再拉开(到达3ml),并让活塞处于静止状态,示数与2ml时几乎相同。
为什么刚刚拉动与拉动到0.6ml时有这么大的差异呢?原来注射器的前端有一个细长的孔道,即使将活塞推到底部也无法将注射器内的空气全部排出。
通过测量可知:这个小孔道的内径直径大约1mm,长大约1.2cm,那么当活塞还没有拉动时,这部分气体的压强大约为1.0×10 5Pa,体积大约0.009ml,刚刚拉动的瞬间,气体体积膨胀压强减小,但活塞的受力面积瞬间最大为活塞的横截面积。
初中物理估测大气压值实验改进探讨摘要:估测大气压的值实验在教学中是教师的演示实验,大多数老师做实验是按照教材传统的方案,但实验结果与理论上相差甚远。
分析其原因是没有考虑到实验中空气和摩擦力造成的实验误差,因此笔者尝试将实验操作方法进行改进,为当前的初中物理实验教学提供一些借鉴。
关键词:大气压误差针管空气摩擦力引言:本实验为沪科版物理教材八年级第八章第3节“空气的力量”一节内容中,教材中设计了一个探究活动——估测大气压的值.教学中教师一般采用两种方法演示实验,一是利用吸盘估测大气压值,二是利用注射器估测大气压值。
以上两种实验方法的实验结果与理论上相差甚远。
在2011版《物理课程标准》要求学生知道大气压强及其与人类生活的关系。
在《福建省初中物理学科教学与考试指导意见》当中,明确提出了:让学生了解估测大气压方法。
在实验教学中,教师应该注重培养学生尊重事实,探索真理的科学态度。
因此笔者充分考虑到针筒中残留的气体、针筒与活塞之间的摩擦力对实验结果的影响,对实验操作方法及数据的处理做了一定的改进,经过大量的实验和课堂演示最后达到了预期的教学效果。
1 传统实验分析1.1 用塑料吸盘测量大气压的值利用吸盘估测大气压选取的是吸盘,弹簧测力计和较光滑的玻璃板板. 实验操作是把塑料吸盘按于较光滑的玻璃板面上,尽量排出吸盘内空气,再用弹簧测力计竖直将吸盘挂钩钩在一起如图1所示,教师将弹簧测力计缓慢地向上拉,眼睛观察弹簧测力计示数,直至塑料吸盘脱离玻璃板面时,记录弹簧测力计读数,该读数就是大气对塑料吸盘的压力,再通过测量数格子的方式算出玻璃板与吸盘接触面积,此为吸盘的受力面积。
根据公式 P = F/ S,可以计算出大气压数值求得大气压.但该实验存在的误差很大,原因是吸盘里的空气难以彻底排净,且吸盘脱离玻璃板速度非常快即使是老师也难以读数。
测量出的大气压值不精确。
1.2 利用注射器估测大气压部分教师也会选择利用注射器测量大气压值。
“估测大气压”实验的误差分析作者:高涟霞来源:《物理教学探讨》2008年第01期1 “估测大气压”实验中测量大气压的步骤用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力)(图1)。
由于在前面讲授力的测量时,都应用了处于平衡状态的物体所受的力相互平衡的知识(如测量物体所受的滑动摩擦力时,利用物体静止或做匀速直线运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等)。
可以读出此时弹簧测力计的示数,即为摩擦力的大小。
然而测量大气压力时,却在注射器中的活塞刚刚开始滑动时,读出弹簧测力计的示数,并认为是此时大气对活塞的压力。
在操作时,由于是在活塞滑动的瞬间读数,活塞处于一种非平衡状态,这让很多学生感到困惑不解?2 对实验进一步分析取量程为5ml的小注射器,有刻度部分的总长度为4.10cm,固定弹簧测力计,拉动活塞当注射器中的活塞刚刚开始滑动时,读出弹簧测力计的示数,如果是人能感觉到的刚刚滑动就读数,大约在5N左右,若将活塞明显拉动(到达0.6ml处),大约在10N左右。
测量三次弹簧测力计示数均有较大的差异(9.2N、10.4N、10N)。
若将活塞再拉开(到达1ml),并让活塞处于静止状态,示数大约在12.5N左右(12.5N、12.7N、12.5N)。
若将活塞再拉开(到达3ml),并让活塞处于静止状态,示数与2ml时几乎相同。
为什么刚刚拉动与拉动到0.6ml时有这么大的差异呢?原来注射器的前端有一个细长的孔道,即使将活塞推到底部也无法将注射器内的空气全部排出。
通过测量可知:这个小孔道的内径直径大约1mm,长大约1.2cm,那么当活塞还没有拉动时,这部分气体的压强大约为,体积大约0.009ml,刚刚拉动的瞬间,气体体积膨胀压强减小,但活塞的受力面积瞬间最大为活塞的横截面积。
所以内部气体对活塞会产生一个不可忽略的作用力,此时,只需要用较小的拉力就能够拉动活塞。
从“大气压”的实验改进谈“学生创新思维”的培养——一堂物理课的教学反思晋江市云峰中学刘祖萍沪科版九年级物理教材第十一章《压强》中《空气的力量》这一节中,为了说明大气压的存在,有很多演示实验,而新教材上安排的实验和以前相比又有所变化,更贴近生活,但是有些很难找到合适的材料,有些不够刺激,给学生的印象不够深,需要对这些演示实验进行改进或替换。
笔者教授本节内容时为了说明大气压的存在做了三个实验,其中实验一:将水浇铁皮罐实验改为塑料瓶装热水实验,如下图所示:实验二:瓶吞鸡蛋实验,如下图所示:实验三为教材上安排的“塑料挂衣钩实验”,在此不再介绍它的实验过程。
以上三个实验都是为了说明大气存在压强,但是都体现了“来源于生活,又高于生活”的原则。
实验一和实验三的优点是选自生活中的材料来做实验,说明看不见摸不着的物理道理,对学生来说有一种亲切感,让学生觉得原来物理离我们这么近,就在我们身边,达到了良好的教学效果。
避免了用复杂仪器来做实验,让学生觉得高深莫测的现象。
尤其是实验二:瓶吞鸡蛋实验,有一定的刺激性,极其吸引学生的注意力,学生也会觉得很奇怪。
经过老师的解释,学生会有一种豁然开朗的感觉,原来我们周围空气也有压强,也会在他们的脑海里留下深刻的印象。
而且老师还可以对这个实验继续发挥、挖掘,如不妨问问学生:“同学们,鸡蛋已经被瓶子吞进去了,怎么才能使它完整的出来呢?”也许这个时候有些好奇的学生已经质询老师了,但不管怎么样,作为新课程标准下的物理教学,老师应该想到这个问题。
这是一个培养学生创新意识、创新思维的好时机,不能错失。
这时,你可以让学生先讨论一会儿,有的学生可能会说“除非把鸡蛋捣烂掉,没有他法”,而有的同学也许会说“把瓶子打破,就可以完整地取出鸡蛋来”,有的学生也会想到“还是要利用大气压”,……笔者在做这个实验时,有的班级的学生就提出来“要用大气压把鸡蛋取出来”,我说:“对,就是利用气压把它取出来,解铃还得系铃人吗,同学们能想到这一点,真了不起!”我接着反问了一句:“如何利用气压把它取出来呢?”此时,学生不知道如何操作,回答不上来,毕竟学生没有学过“一定质量的气体,压强随温度的升高而增大”这个知识点,等待着我来解决。
对苏科版初中物理测量大气压方法的一点改进作者:许洪峰来源:《中学物理·初中》2015年第11期大气压时刻在影响着人们的正常生产生活,大气压会伴随季节变化、海拔高度变化及天气因素而发生变化,测量大气压工作对人民生活具有重要意义.苏科版物理教材中估测大气压值主要运用弹簧测力计、注射器和刻度尺.运用这几种方法和以往传统托里拆利实验有很大区别,它们极易使学生充分理解大气压值和大气压现象,并有效防止水银危害老师和学生的身体健康.1 原估测大气压值实验的缺陷运用注射器估测大气压方法非常方便操作,实验器材只需要一个弹簧测力计、一支2 mL 注射器和一把刻度尺.实验的原理使大气压力与活塞所受拉力相平衡.首先,要将注射器活塞推到注射器筒的底部,把注射器筒里的空气全部排除掉,再运用橡皮帽或是蜡把注射器小孔封住.然后使用较细的尼龙绳将注射器活塞颈部拴住,让尼龙绳另一端和弹簧测力计连接在一起,沿水平方向向右侧缓缓的拽注射器筒,注射器里的活塞会随着注射器筒移动而渐渐滑动,在活塞活动过程中,观察并记录弹簧测力计上的示数,该示数就是大气对活塞产生的压力F.接下来要测量注射器整个刻度长度,可以运用刻度尺进行测量,利用整个刻度长度除以注射器容积,可以得出活塞横截面积S.再根据P=F/S,可以计算出大气压数值.利用该实验估测大气压数值存有一些缺陷,其具体缺陷有:记录弹簧测力计示数是在注射器活塞渐渐活动过程中,而此时因为注射器筒壁和活塞之间有摩擦,摩擦又十分明显,这会使得所测量的大气压力大于实际值,所以,实际大气压值远远小于测得的大气压值.2 改进后的大气压值实验为了保证测量值更接近实际气压值,可以做一些改进.将活塞推到注射器筒底部过程中,使用橡皮帽或是蜡封堵注射器小孔以后,水平方向拉动注射器筒也始终保持匀速拉,且速度要非常慢,在注射器活塞渐渐出现滑动时,在记录弹簧测力计上的数值F1.可以先不将注射器小孔进行封堵,在水平方向慢慢的拖动注射器筒,始终保持注射器筒处于匀速运行状态,并记下该匀速运动过程中弹簧测力计上的数值F2.正确的大气压力值应该为F1和F2的差值,F1减F2所得的大气压力更与实际大气压力值接近.因此,正确的大气压应该是F1-F2S,利用该方法所测大气压值才更接近真实值,但是运用该方法估测大气压值也存在误差,误差来源于活塞漏气,如果活塞在移动过程中或拉动过程中出现漏气,大气压值会降低,这样,利用该方法所测得大气压值就会和实际气压值相差更多.在运用注射器估测的大气压过程中,因为注射器筒壁和活塞有摩擦力,实验结果会偏大,可以运用两种方法缩小误差:先不封堵口,运用弹簧测力计牵引活塞做匀速运动,测量摩擦力,再利用封堵口所测拉力减摩擦力,就能够排除摩擦力的作用和影响;先把注射器吸水,吸水以后再将水排出,然后封堵口,这样做不仅能排除空气,产生真空环境,还能充分润滑,大大减小摩擦.3 利用吸盘测量大气压使用吸盘估测大气压方法具有操作简单方便的优点,其缺点是所估测的大气压值不是非常精确.运用吸盘来测量气压要把蘸有水的塑料吸盘按于较光滑的水平板面,并排出盘里空气,再将吸盘挂钩和弹簧测力计相钩在一起,将弹簧测力计慢慢地向上方拉,直至塑料吸盘完全脱离水平板面,当吸盘脱离板面时,记录拉脱过程中弹簧测力计堵塞,该读数就是大气对塑料吸盘产生的压力,再通过测量水平板面和吸盘接触面积求得大气压.该方法所测的结果误差容易很大,因为吸盘里的空气难以彻底排净,所以,测量值会比实际值略小,另外,板面和吸盘接触面也难以非常精确的进行测量,这也会加大误差.运用水银气压计估测量大气压水银气压计是按照托里拆利原理制作成的,虽然水银气压计不方便携带,但使用水银气压计估测大气压具有测量结果精确的特点.利用水银气压计测量的步骤是先将水银灌入玻璃管里,水银灌满后倒着插进水银槽,受重力作用影响水银柱会渐渐下降,玻璃管里会有真空,因为大气压强的作用,水银柱在下落一段时间后停止,量得水银柱高度就能够测出大气压.实验过程中水银柱高度和玻璃管的下压、粗细没有关系.另外,运用金属盒气压计也可以测量大气压强,金属盒气压计也叫无液气压计,它方便携带,但是所测结果不能非常精确.通过组织测量大气压实验,学生可以感受到大气压的真实存在,并且了解所测大气压大小.物理学和人们的生产生活具有紧密联系,中学生学习物理过程中,要善于观察平时生活,积极动脑的思考各种现象,不断发现新的问题,再大胆的进行猜想,这样会拉近生活和物理学距离,我们才会深刻的感受科学真实性.学校在倡导学生进行各种探究活动和以往传统的实验有所不同,现代学校非常重视新教育理念的形成,强调培养学生实践能力与创新意识.。
大气压的再认识——关于大气压的实验改进与创新系列课题研究【课题研究缘起】在初中科学课堂上学习“大气压”知识的过程中,为了让同学更好地认识到大气压的存在,老师常常会按照现初中《科学》教材中的相关内容进行实验。
但是,作为同学中的一员,我发现教材中的实验有操作困难、器材难寻、现象不明显、说服力不强、内容枯燥等问题。
对此,我产生了一个想法:对教材中的实验进行改进或创新,解决以上问题,从而使大家能够深刻地理解大气压的存在。
【课题研究内容】一、对现初中《科学》教材中有关大气压的实验进行改进二、在改进实验的基础上进行实验的创新三、对改进及创新的实验进行总结【课题研究特点及优点】(一)实验器材易得、环保,操作简便;(二)改进实验后,现象明显,排除实验干扰因素,更有力地验证大气压的存在,从而使大家更好地理解大气压知识;(三)创新实验对教材实验进行补充,进一步验证大气压的存在,同时新颖的实验能够吸引同学们的兴趣,帮助老师达到更好的教学效果。
【课题研究过程】在老师和几位同学的帮助下,我们改进和创新了部分实验。
一、实验改进实验一:覆杯实验浙教版《科学》教材中为说明大气压的存在,介绍了覆杯实验(如图1、图2)。
但该实验存在的问题是:纸片不掉落可能是水的吸引力或张力作用的结果,并不一定是大气压的作用。
其实近来很多试题给出了改进方法。
如2015年宁波市的科学中考中,就通过抽空玻璃钟罩内气体使其达到(相对)真空状态让纸片掉落,排除水的张力或吸引力的干扰(如图3)。
然而,像这样的真空抽气机和理想的实验装置并不容易得到,且略显复杂。
但是,该实验给我们启发:既然通过抽气减小纸片和水下方气压能达到目的,那么增大纸片和水上方的气压是否也可以呢?于是我们利用生活中常见的矿泉水瓶,通过加工制成了如图4所示的装置。
利用该装置进行反复实验(如图5),发现纸片和水不会掉落;而拧开瓶盖后,纸片和又掉落,从而有力地验证大气压的存在。
实验二:瓶中取袋实验教材介绍了验证大气压的另一个实验(如图6、图7)。
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初中物理“估测大气压的值”实验改进
作者:李自东
来源:《文理导航》2017年第26期
【摘要】初中物理实验中“估测大气压的值”实验因为一些因素的影响,使实验结果与标准大气压差异较大,本人在教学一线任教数年,根据多年的教学经验对实验进行了改进,减小了实验误差对实验结果的影响,使之更接近标准大气压。
【关键词】大气压;标准大气压;改进;平衡状态
在江苏科技版物理课本八年级下册课本86页活动10.7估测大气压的值实验过程中,利用弹簧测力计、2ml注射器、刻度尺粗略测量大气压的值,在以前的苏科版教材中,利用的是托里拆利演示实验,现在教材使用的实验与托里拆利实验相比有其优点:一是由原来的演示实验变成学生的分组探究实验,可以让学生经历大气压值的测量过程,感受大气压值的大小,二是水银的挥发对学生和老师的身体造成伤害可以完全避免,三是学生对大气压现象及大气压的值的理解更容易,达到了很好的探究效果。
教材上明确了实验器材及步骤:
实验器材:弹簧测力计、刻度尺、2ml的注射器等。
图1 实验装置图。