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大氣壓強實驗

時間:2022-05-14 14:59:38

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大氣壓強實驗,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

大氣壓強實驗

第1篇

首先是對覆杯實驗的兩個改進,覆杯實驗直觀的說明了大氣壓的存在,實驗簡單易做是很多教師在課堂演示環節常做的實驗,但多年來大部分教師只是按照教材中的方法將實驗演示一遍,缺乏創新,對于現在的學生而言已經很少出現老師預料中的詫異和驚奇。由于這個實驗主要說明了大氣壓的存在,而對于大氣向各個方向都有壓強演示則不容易成功,因此根據現在孩子的身心特點,對這個實驗做了一點改進,改進方法一:實驗器材是:果凍杯、硬塑料片(一面固定一段棉線),水。實驗過程是:

(1)將果凍杯灌滿水,用塑料片把果凍杯杯口蓋住,一只手拿住杯子底部,另一只手壓住杯口上的明信片,迅速將杯子翻轉過來,塑料片不會掉下來,說明了大氣壓的存在。

(2)將杯子在手中正放,用手將塑料片上的棉線提起,觀察杯子竟然沒有脫落,被塑料片提了起來,這個實驗效果出乎學生的意料,學生會對大氣壓的大小和方向產生極大的學習興趣,從而有利于后面內容的學習。這些小的改進實驗器材來源于生活,隨手可得,讓學生感受物理就在我們身邊。

對覆杯實驗改進二:

需要的實驗器材是,一個飲料瓶,一個乒乓球,燒杯和水。實驗過程:

(1)將乒乓球置于空飲料瓶口,倒置觀察乒乓球由于受到重力作用掉下來。

(2)將飲料瓶灌滿水,再將乒乓球放在瓶口,倒置觀察乒乓球不會掉下來,說明了大氣對乒乓球有一個向上托的力,證明了大氣壓強的存在。

(3)將飲料瓶旋轉,觀察在任意方向乒乓球均不會掉下來,說明了大氣向各個方向都有壓強。

本實驗的創新點:實驗器材來自日常生活,實驗簡單易做,成功率高,學生在玩中就了解了大氣壓的存在并且認識到大氣壓類似液體壓強一樣,向各個方向都有壓強,效果好。

在以前的教學過程中,我用實驗室配發的馬德堡半球模擬儀器做試驗,將兩個半球對在一起,然后用抽氣機將中間的空氣抽出,這需要較長的時間;由于儀器老化,半球的密封性變差,使得球內的空氣也不易抽盡,導致學生在拉球時不用費很大的力就把半球拉開了,有時因為密封的問題半球內的空氣抽了很長時間,學生用手一提,兩個半球就分開了;實驗成功率不高,不能反映大氣壓有很大壓力的物理事實;而且成本高,不宜做學生實驗。因此在教學過程中我們一直想對這個實驗做一些改進,比如如何解決密封性的問題,但是效果一直不好,現在采用以下的方法,簡單方便,很好地說明了大氣壓是很大的這樣的一個物理事實。

本演示實驗需要的實驗儀器是:兩個同樣大小的不銹鋼碗,兩個帶拉鉤的吸盤,硬紙板或為厚度為2mm左右的塑料密封圈,繩子,餐巾紙。具體的實驗過程是:

(1)塑料密封圈置于碗的邊沿,將餐巾紙放入碗內。

(2)將餐巾紙點燃,當燃燒最旺時將另一只碗緊扣在這只碗上。

(3)用濕抹布給碗降溫,待碗的溫度降到人手感覺不燙的時候,把吸盤吸在碗的底部。

(4)請兩個同學用吸盤上的繩子向左右兩邊用力拉,體驗大氣壓的大小。

這個演示實驗的目的是:說明大氣壓強的存在,感受大氣壓力的大小。

實驗原理是:紙張燃燒消耗了密封碗中的氧氣,并排出了一部分空氣,火熄滅后,空氣的溫度下降,因為空氣具有隨著溫度的下降而收縮的性質,所以碗內部壓強小于外部大氣壓,內外形成壓強差,壓力差。

這個實驗的創新在于:

(1)取材簡單,都是生活中常見的物品,體現了從生活走向物理;

(2)容易操作,相對于實驗室配發的模擬馬德堡半球實驗儀器成本低,成功率高。

第2篇

關鍵詞:演示實驗 驗證 大氣壓強 存在 研究

1.引言

物理學是一門以實驗為基礎的科學,物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能:不僅能夠為學生提供學習的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學的思維方法,加深對基本知識的認識程度,激發學生的求知欲,培養學生的探究能力[1]。物理實驗包括學生分組實驗和演示實驗。課堂演示實驗是中學物理實驗教學中的重要組成部分,它不僅是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節,還培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法[2]。演示實驗能化抽象為具體,化干燥為生動,把要研究的物理現象清楚的展示在學生面前,讓學生更好的掌握物理知識。演示實驗對學生創新意識的培養和創新能力的訓練,起著至關重要的作用。教材中原有的實驗不能完全滿足培養學生創新能力的需要,有些章節涉及的實驗也很少。選擇適當的時機增加演示實驗,加強教學的直觀性,使之有利于學生創新能力的培養[1]。

2.驗證大氣壓強存在演示實驗的設計

在九年義務教育階段九年級物理教材《大氣壓強》一節的演示實驗采用如圖1所示演示[3]。第一和第二個演示實驗是日常生活所見到的,不能引起學生的興趣和激發學生的求知欲。如果能夠成功的設計和演示好大氣壓強的實驗,既能活躍課堂氣氛,激發學生的學習興趣,又能讓學生體會大氣壓強的存在。由感性認識上升到理性認識,能解釋有關大氣壓的一些現象,突出了教學重點[4]。在進行中學物理實驗教學研究的教學過程中,筆者通過研究,總結得到如下幾個驗證大氣壓強存在的演示實驗。

2.1 瓶中噴泉

找一根廢舊的輸液管和膠塞鹽水瓶,用錐子在瓶塞中心鉆一個小孔,再將輸液管插入瓶內。注意小孔要小,當輸液管插入后會緊緊扣在筆桿周圍而不漏氣,為了更好的保證密合,可在瓶蓋的內側滴一些石蠟或用橡皮泥密封。如圖2所示。在敞口瓶中裝入半杯清水,在水中放入幾滴紅墨水并搖勻,使水變成紅色。在鹽水瓶中倒入半瓶開水,搖一搖,使整個瓶子加熱,瓶內的氣體因溫度升高而排除瓶外,倒去瓶中開水,迅速將瓶塞蓋緊,把鹽水瓶豎直放在敞口杯上,輸液管一端浸入紅色水中。為了保證演示效果更好,可以在玻璃瓶的底部叫上冷水,使瓶內的氣體迅速冷卻,壓強徐素降低。少許時間,一股紅色的噴泉在瓶內由輸液管噴射出來。

2.2 水中開花

在診所找一個廢舊的輸液瓶和輸液管,在瓶塞上扎商量個小孔,在小孔上插入兩根廢舊的輸液軟管,用黏膠把軟管與瓶塞之間固定密封使之不漏氣其中一根軟管的一端系上一個氣球。在輸液瓶中裝滿水,蓋上瓶塞,如圖3所示將瓶子倒立起來,水就從沒有系氣球的另一根軟管流出,由于瓶內沒有氣體,壓強小于瓶外的壓強,氣體就從系上氣球的軟管的管口流入氣球,使氣球膨脹起來。在進行該實驗時應注意觀察,在瓶內水面比軟管口略高時立即將滴水軟管的管口堵住,避免氣體進入瓶內,影響實驗效果。

2.3 不用吹的氣球

如圖4所示,找一個透明密閉的空瓶子,在其蓋上鉆兩個孔,在兩個孔中分別插入一根細管子。一根管子口套上一個小氣球,并用線扎緊。另一根管子與注射器相連。管子與注射器之間用一個夾子夾住,控制瓶內的氣體與外界的聯系。用注射器抽出瓶內的部分空氣,此時套在另一個管口的小氣球膨脹起來。這是由于抽走瓶內的部分氣體后,瓶內壓強減小并小于平外大氣壓強,因而大氣壓強將瓶外部分氣體壓進了氣球是氣球膨脹起來。

2.4 不用扎口的氣球

在平時生活中,學生經常見到的情況是將氣球吹脹以后要將氣球口扎緊以防漏氣。但是如果將圖4所示的實驗裝置,先將氣球吹脹,將瓶內的部分氣體排出瓶外,瓶內的壓強減小,再將原來的抽氣口堵住,外面的氣體就不能進入瓶內,使瓶內的壓強小于瓶外的壓強,從而瓶內的氣球仍然處于膨脹狀態。

2.5 小瓶吞雞蛋

如圖5所示,將剝了殼的熟雞蛋塞住剛燒過酒精棉球的廣口瓶口,瓶口要略小于雞蛋,很快雞蛋就被壓進廣口瓶內。這是因為棉球在廣口瓶燃燒的過程中,瓶內的氣體受熱膨脹排除部分氣體和消耗掉部分氣體,使瓶內的氣體減少,在溫度降低時壓強減少,低于瓶外的大氣壓。在達起亞的作用下,有一定彈性的熟雞蛋就被壓入瓶內。為了保證實驗的成功及演示實驗所用時間短,應做到以下兩點:一是酒精棉球可以穿在細鐵絲尖端或放在燃燒匙內點燃,由瓶口緩慢的放入瓶底,增加瓶內空氣的溫度;二是雞蛋堵住瓶口后,用半干半濕的毛巾握住瓶子,再放入冷水中,讓熱空氣迅速冷卻。

3. 結束語

本文所設計的演示實驗中,材料的選取方便,不受學校條件的限制,而且與學生日常生活中所見到的噴泉、吹氣球等有所不同,具有一定的趣味性,容易引起學生的好奇心和求知欲;演示效果明顯,能夠幫助學生理解物理概念,掌握物理規律,起到事半功倍的效果。同時該演示實驗教師可以指導學生利用課余時間進行制作,使學生不但掌握物理知識,還可以提高學生探究學習物理知識方法,培養學生的動手能力。

參考文獻:

[1]帥厚梅,王華. 新課標下中學物理實驗教學方法的探討[J]. 物理實驗,2008,28(4):18-22

[2]田曉波. 試論物理演示實驗的教學改革[J]. 中國教育發展研究,2008,5(8)22-23

[3]課程教材研究所,物理課程教材研究開發中心. 物理(九年級)[M]. 北京:人民教育出版社,2008,86

第3篇

大氣壓是怎么被發現的

在17世紀中葉,意大利的礦工們發現了一個奇特的現象:一臺抽水機至多能把水抽到距水面10m高處,無論怎樣改進抽水機,也不能把水抽得更高了.意大利科學家托里拆利反復分析了這一現象后猜想:空氣可能是有質量的,會對浸在它里面的物體產生壓強,而這個壓強有一定的大小,迫使水所能達到的高度有一個限度,它還可以使密度不同的液體上升到不同的高度.他想到水銀的密度是水的13.6倍,猜想在同樣的壓力條件下,水銀上升的高度應該是水的13.6.于是,他把一支Im長、一端封閉的玻璃管灌滿水銀,用手指堵住管口,倒過來放進水銀槽里,放開手指,發現無論這個管子是粗還是細,是長還是短,是斜放還是直放,最后水銀柱都停留在距離槽內水銀表面76cm高的地方,正好是抽水機所抽水的高度的13.6.托里拆利實驗不但揭示了大氣壓的存在,而且測出了大氣壓的值.

例1 我們生活的空間存在著大氣壓,只是我們平時沒有在意它的存在.現提供下列器材:A.塑料吸盤兩個;B.玻璃片一塊;C.玻璃杯一個;D.帶吸管的紙盒飲料一盒;E.水.請你選擇所需器材,設計一個小實驗來證明大氣壓的存在.

(1)寫出你所選用的器材,并簡述你的實驗方法及觀察到的現象.

(2)請舉出一個在生活中應用大氣壓的例子.

解析:證明大氣壓存在的現象很多,例如選擇A、E,將兩個吸盤沾一下水,將它們正對并擠壓在一起,結果用很大的力才能把它們拉開,因為經過擠壓.吸盤里的氣體被擠出,吸盤外的大氣壓就把它們緊緊地壓在了一起.我們平時用吸管喝牛奶、醫生用針筒抽藥水等都是應用大氣壓的例子.

答案:(1)實驗器材:A、E.實驗方法:將兩個吸盤沾一下水,將它們正對并擠壓在一起,然后用力將它們拉開.實驗現象:用很大的力才能把它們拉開.(2)醫生用針管抽藥水時,先要排出針管內的空氣,才能將藥水抽入針管中.

大氣壓的特點

空氣有質量,對浸在它里面的任何物體都會產生壓強.空氣像液體一樣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,大氣壓強隨高度的增加而減小.

例2周末,小明在家里利用礦泉水瓶做了有關大氣壓強的實驗.在礦泉水瓶中裝滿水.用紙片蓋住瓶口后倒置,紙片不會落下:再將礦泉水瓶瓶口朝左、朝右等方向放置,紙片都不會落下,如圖1.該現象說明了___.

解析:大氣對浸在它里面的物體有壓強,將礦泉水瓶倒置,水不流出,紙片不會落下,說明紙片始終受到大氣壓的作用,將瓶口朝左、朝右等方向放置,紙片也不會落下.水不會流出,說明了大氣內部向各個方向都有壓強.

答案:大氣有壓強且朝各個方向都有壓強

例3如圖2所示是小明同學自制的水氣壓計,現在讓他拿著這個裝置從教學樓的一樓走上六樓,則玻璃管中的水柱高度變化是().

A.升高

B.降低

C.不變

D.無法確定

解析:由圖2可知,瓶內氣壓等于外界大氣壓p大與水氣壓計中液柱產生的壓強pgh之和,即p內=p大+pgh.由于大氣壓隨高度的增加而減小,所以將水氣壓計從一樓拿到六樓,大氣壓減小了,而瓶內的空氣壓強保持不變,所以pgh會增大,由于水的密度不變,故水柱h會升高.

答案:A

大氣壓的測量方法

初巾階段接觸到的測量大氣壓的方法有四種:第一種是托里拆利實驗,這是人們第一次精確測量出大氣壓的方法;第二種是利用p=F/S測出大氣壓的大小,這種方法產生的誤差較大:第三種是自制氣壓計,它只能看出大氣壓的變化,不能精確測出大氣壓的值;第四種是現在用得最多的無液氣壓計,同學們可以了解一下,

例4 已知1標準大氣壓的值約為lo5Pa.小明同學想通過實驗探究大氣壓究竟有多大,他設計的實驗方案是:將沾水的塑料掛鉤的吸盤按在光滑的水平玻璃板上,擠出里面的空氣:用彈簧測力計鉤著掛鉤緩慢往上拉,直到吸盤脫離玻璃板,如圖3:記錄剛剛拉脫吸盤時彈簧測力計的讀數,這就是大氣對吸盤的壓力;量出吸盤與玻璃板的接觸面積,即可算出大氣壓值.他選擇的實驗器材是:量程為5N的彈簧測力計,塑料掛鉤的吸盤底面積為5cm2.

(1)這種通過測量拉力和接觸面積來計算大氣壓強的方法是否可行?

(2)如果上述實驗方案可行,小明同學選擇的實驗器材能否測出大氣壓的值?請你進行分析和評估.

解析:(1)塑料掛鉤的吸盤是靠大氣壓緊緊地壓在玻璃板上的,用彈簧測力計拉塑料掛鉤的吸盤時,若拉力小于大氣壓力,吸盤不能被拉開;若拉力大干大氣壓力,吸盤能被拉開.因此,剛剛拉脫吸盤時的拉力等于大氣對吸盤的壓力,若知道吸盤的面積,根據p=等即可算出大氣壓的大小,已知1標準大氣壓的值約為losPa,根據F=pS可以算出實驗中的拉力約為多少.如果算出的拉力小于5N,就可以用量程為SN的彈簧測力計測出大氣壓力:若算出的拉力大干5N,因為超出了彈簧測力計的量程,則用量程為SN的彈簧測力計無法測出大氣壓力,也就無法測出大氣壓的值.

答案:(1)方法可行.(2)不能,根據l標準大氣壓的值可算出大氣壓力F=pS=lO5Pax5xlO-4 m2=50N>5N,所以不能用量程為SN的彈簧測力計測I葉1大氣壓的值.

大氣壓的應用

我們的生活是與大氣壓息息相關的,日常牛活和工農業生產中對大氣壓的利用非常多.

例5自來水筆吸墨水時,把筆上的彈簧片按下后松開,墨水即可被吸進橡皮管內,原因是().

A.彈簧片彈力作用的結果

B.橡皮管有吸引力

C.手對橡皮管有壓力

D.管外墨水面上的大氣壓大于橡皮管內的氣壓

解析:當把自來水筆上的彈簧片按下后,擠出了橡皮管內的一部分空氣,松開彈簧片后,橡皮管內的氣體壓強減小,小于管外墨水面上的大氣壓,管外大氣壓將墨水壓進自來水筆的橡皮管內.

答案:D

例6 中醫常用“拔火罐”治療風濕等病癥,其方法是將一酒精棉球點燃放人廣口瓶中燒一會兒后,立刻將廣口瓶瓶口扣在痛處,廣口瓶就會吸在皮膚上,這是為什么?

第4篇

關鍵詞:大氣壓強;思維方法;建構

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)8-0032-2

1 問題背景

“大氣壓強”是人教版八年級下冊第九章第三節中的內容。由于氣體看不見,摸不著,氣體的壓強也容易被人們忽視。學生學習本課前有很多生活經驗,但并不系統化、清晰化。很多經驗仍停留在表象,比如,認為用吸管吸水,是靠嘴的“吸力”將水吸上來;不少學生看到課上的相關實驗,知道大氣壓是存在的,但仍不理解大氣壓強是怎樣工作的,所以不能很好地用大氣壓強解釋生產、生活中的現象。其根本原因是學生沒有理解和掌握研究大氣壓的關鍵思維方法。

2 關鍵思維方法的建構及教學設計

課前準備,每兩人為一小組。

每組器材準備:針管、鋼筆、吸管、火罐、皮搋子、真空收納袋、吸盤、膠頭滴管、試管(配相應紙片)。

教師再準備:彈簧測力計、彈簧秤、鉤碼(若干)。

(1)回顧證明液體有壓強的實驗,抽象出其證明過程的思維方法

通過“液體壓強”教學中證明液體對容器底部和側壁有壓強的實驗(如圖1)。提問學生:本實驗證明液體有壓強的思路是什么?

在一容器內有液體,容器外沒有液體,兩部分空間用橡皮膜(易形變)隔開。如果液體有壓強就會擠壓橡皮膜,使其發生形變,通過觀察橡皮膜的形變,我們得出液體是有壓強的。

思維方法:

即將空間分成兩部分:一部分內有液體(研究對象),另外一部分沒有液體(研究對象),通過觀察有液體(研究對象)的一方與沒有液體的一方分界面的形變情況來判斷液體(研究對象)是否有壓強。

(2)思維方法遷移到大氣壓強的證明

啟發學生借助現有器材,利用剛才的思維方式來證明大氣是否有壓強。即,將空間分成兩部分:一部分內有氣體(研究對象),另外一部分沒有氣體(研究對象)。通過觀察有氣體(研究對象)的一方與沒有氣體的一方分界面的形變情況來判斷氣體(研究對象)是否有壓強。

小組合作,利用關鍵思維方法,驗證大氣壓的存在。

小組一:將吸盤中的空氣擠出形成真空區。觀察外界的空氣是否對吸盤有壓強,將其壓住。

小組二:將針管口堵住,抽出活塞形成真空區。觀察松手后,如果空氣將活塞壓入針管,即證明大氣有壓強。

小組三:用抽氣筒將真空收納袋中的空氣抽出。如果外界空氣有壓強,就會將收納袋壓扁。

小組四:擠壓膠頭滴管,使其內部空氣排出,將其插入水中。如果空氣有壓強,就會進入滴管,但由于兩者之間有水分隔,會看到有水進入滴管。

小組五:將試管中灌滿水,擠出試管內的空氣,在試管口堵上紙片。如果空氣有壓強,就會擠壓紙片將水頂住(即,覆杯實驗)。

小組六:將針管口插入水中,抽出活塞形成真空區。如果空氣有壓強,會將水壓入針管中。即,證明大氣有壓強。

教師小結:利用抽氣機或擠壓吸盤等動作,將空氣擠容器的實驗歸為一類。進而介紹、播放馬德堡半球實驗。利用水將容器空間占據,從而排出容器內空氣的實驗歸為一類(覆杯實驗)。

(3)貫徹關鍵思維方法,設計實驗測量大氣壓的數值

分組實驗,小組合作。結合已有壓強知識(p=F/S,p=ρgh),貫徹思維方法,探尋大氣給真空區的壓強有多大。設計實驗,測量大氣壓數值并交流評估(表1)。

(4)利用關鍵思維方法,應用大氣壓強

啟發學生尋找生活中,哪些情況下將容器內的空氣排盡,利用外界大氣壓工作的實例。

學生舉例:針管、鋼筆、吸管、火罐、皮搋子、真空收納袋、吸盤、膠頭滴管、真空包裝食品等。

(5)課堂練習,小結及布置作業

3 小 結

本課重點在于開頭對于研究大氣壓的關鍵思維方法的建構。關鍵思維方法的建構充分和遷移得當,對于大氣壓存在的驗證、測量和應用都會起到很大的理解、引領作用,從而解決學生心中的困惑,使其理解大氣壓的工作原理。本課的設計充分調動了學生的積極性,逐個完成每個具有遞增邏輯性和挑戰性的任務。全程發揮學生的主體性作用,充分落實了新課標理念,從實驗設計、操作、交流、評估等方面提高了學生的科學素養。

參考文獻:

第5篇

關鍵詞:大氣壓;氣壓計;教具

Abstract:A kind of simple structure, low cost, easy to understand the principle of simple atmospheric pressure meter, can be used as a teaching aid, make students feel directly from the senses to the atmospheric pressure and atmospheric pressure are the size of products is the best teaching aids and explain the atmospheric science and curriculum content knowledge in primary and secondary schools, the occupation technical college.

Key words:atmospheric pressure;barometer; teaching aids

中圖分類號:P414 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)05-0075-01

地球周圍包著一層厚厚的空氣,通常把這層空氣的整體秤之為大氣層。它上疏下密地分布在地球的周圍,總厚度可達1000千米,所有浸在大氣里的物體都要受到大氣作用于它的壓強。

1 大氣壓常用教具

在教學課本中主要提到的是:空氣受重力的作用,空氣又有流動性,因此向各個方向都有壓強。由于空氣是看不見摸不著的東西,學生理解比較抽象。為了證明大氣壓存在,常以馬德堡半球實驗和托里拆利實驗進行講解。然而馬德堡半球實驗只能解釋大氣壓的存在,不能測量其大小;托里拆利實驗盡管可以解釋大氣壓的存在并測量出其大小,但是托里拆利實驗測量出大氣壓的大小僅為水銀液柱高度,還需換算,才能得到大氣壓強數值,并且托里拆利實驗需要使用水銀,水銀在常溫下即能蒸發,其蒸氣具有很大的毒性,通過人的呼吸道可進入神經系統,使人中毒,如果接觸到皮膚上,也能進入人體,使人中毒,危害人體的健康。目前在市場上還有的如指針式氣壓計、數顯式氣壓計,一般只能作為一種測量儀器,不適于用來作為講解大氣壓知識的科普用品和教學用具。

2 一種簡易大氣壓計

一種簡易大氣壓計[1]見圖1。由U形管、膠塞、活塞、活塞U、手秤組成,其特征是:U形管底部有一個小孔,膠塞塞在小孔上,活塞設置在U形管內,活塞通過活塞桿與手秤連接。使用時,先拔出膠塞,將活塞頂至形管底部,再將膠塞塞上,然后手秤通過活塞桿將活塞拉起,至手秤最大測量讀數,將這個讀數除以活塞的橫截面積,即得到當時所處位置的大氣壓強。

計算方法舉例:

設:活塞橫截面積為2cm2,手秤最大測量讀數為2kg,

則:此處、此時的大氣壓強P=2kg/2cm2

=1kg/cm2;

(注:活塞重量及活塞與U形管的摩擦力忽略不計)。

3 結語

一種簡易大氣壓計,具有結構簡單,成本低廉,原理通俗易懂,使學生直接從感官上感受到大氣壓的存在和大氣壓的大小,是中小學及職業技術院校講解有關大氣壓內容知識課程時的最佳教具。

第6篇

壓強知識比較抽象,需要較強的抽象思維能力,所以知識難度較大。縱觀近年各地中考中的壓強試題,注重考查同學們對基本知識的辨析能力、運用知識分析解決問題的能力以及科學探究能力。

從2013年全國中考物理試題中可以看到新的變化有:試題內容緊緊圍繞中考考查的基本知識點,大量涉及日常生活、生產實踐中所遇到的新鮮事物、社會熱點問題。命題趨勢:結合重大事件、新鮮事物、社會熱點問題,滲透壓強知識,滲透科學探究,提高綜合運用知識分析解決問題的能力。

(一)考點例析

考點1壓力概念

【例1】關于壓力,下列說法正確的是()

A.壓力的大小總是等于物體的重力

B.壓力的方向總是豎直向下

C.壓力就是重力

D.一塊磚分別平放、側放、豎放在地面上,對地面壓力不變

【解析】重力是由于地球吸引而使物體受到的力,方向總是豎直向下;而壓力是物體間相互接觸并擠壓產生的,方向垂直于接觸面并指向受力物體。重力和壓力是兩種性質不同的力,只有當孤立的物體水平放置時,對水平面的壓力大小才等于重力,因此選項A、B、C均是錯誤的。把一塊磚分別平放、側放、豎放在地面上,根據二力平衡,地面支持力大小等于磚塊重力大小,對地面的壓力和地面對它的支持力是一對相互作用力,所以壓力大小等于支持力大小,故同一塊磚分別平放、側放、豎放在地面上,對地面壓力大小相等,選項D正確。

【答案】D

考點2壓強概念

【例2】關于壓強,下列說法正確的是()

A.單位面積上所受的重力叫壓強

B.壓強大小跟重力和受力面積均有關

C.受力面積相同,壓力越大,壓強越大

D.壓力相同,受力面積越大,壓強越大

【解析】壓強是表示壓力作用效果的物理量,單位面積上所受的壓力叫壓強,所以壓強大小跟壓力和受力面積有關,公式為p=FS。故受力面積相同,壓強與壓力成正比,壓力越大,壓強越大;壓力相同,壓強與受力面積成反比,受力面積越大,壓強越小。

【答案】C

考點3壓強計算

【例3】(2013•德州)星期天小明和小慧到德州開發區減河濕地去玩,他們踩在軟綿綿的沙灘上,留下一串串腳印。小明突發奇想對小慧說:“我的體重是50kg,每只腳與沙灘的接觸面積是200cm2,當我在水平沙灘上行走時,對沙灘的壓力是N,壓強是Pa。(g取10N/kg)

【解析】(1)踩在沙灘上,壓力等于重力,F=G=mg=50kg×10N/kg=500N

(2)壓強p=FS,行走時受力面積為一只腳的面積,故S=200cm2=2×10-2m2

所以p=FS=GS=500N2×10-2m2=2.5×104Pa

【答案】5002.5×104Pa

【點評】本題含三個細節:一是質量與重力的一個轉化,G=mg;二是走路是一只腳觸地,而站立則是兩只腳觸地;三是面積單位,平方厘米與平方米的轉化,1cm2=1×10-4m2。

考點4增大、減小壓強方法

【例4】(2013•宜昌)如圖91所示的事例中,屬于增大壓強的是()

A.書包背帶做得較寬B.切蘋果器的刀片做得較薄

C.鐵軌鋪在枕木上D.火星車模型輪子大而寬

圖91

【解析】根據壓強公式p=FS,增大壓強的方法是增大壓力或減小受力面積,減小壓強的方法是減小壓力或增大受力面積。書包背帶做得較寬是增大受力面積,故為減小壓強;切蘋果器的刀片做得較薄是減小受力面積,故為增大壓強;鐵軌鋪在枕木上、火星車模型輪子大而寬均是為了防止火車、火星車陷入路面,而采取的增大受力面積,減小壓強的方法。

【答案】B

考點5液體壓強特點

圖92【例5】(2013•泉州)如圖92所示,容器裝有水,其底部a、b、c三處受到水的壓強分別為pa、pb、pc,則以下判斷正確的是()

A.pa>pb>pc

B.pa<pb<pc

C.pa=pb=pc

D.pa>pb=pc

【解析】液體壓強特點:液體內部朝各個方向都有壓強;在同一深度,各個方向的壓強相等;深度增大,液體的壓強增大;液體的壓強還與液體的密度有關,在深度相同時,液體密度越大,壓強越大。本題中a、b、c三點處在同種液體里且a、b、c三點在同一深度,故a、b、c三處受到水的壓強相等。

【答案】C

考點6液體壓強計算

圖93【例6】如圖93所示“蛟龍號”載人深潛器是我國首臺自主設計、研制的目前世界上下潛最深的作業型深海載人潛水器,于2012年6月順利完成工作設計深度7000m的海試任務。(海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)“蛟龍號”長、寬、高分別是8.2m、3.0m與3.4m,自身重量不超過22t,最大荷載是240kg。

(1)當“蛟龍號”下潛到達7000m深度時,受到海水的壓強是多少?

(2)當“蛟龍號”下潛到達7000m深度時,其表面1m2面積上受到海水的壓力大小為多少?

【解析】(1)由液體壓強公式可得:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa

(2)根據p=FS可得:F=pS=7×107Pa×1m2=7×107N

【答案】7×107Pa7×107N

圖94【點評】計算液體的壓力、壓強時的一般解題步驟是:一般先根據p=ρgh求出液體產生的壓強,再根據F=pS求出液體產生的壓力。需要注意的是:液體對其底部的壓力在數值上一般不等于液體重力。對于直壁柱體類容器(如圖94甲),液體對其底部的壓力在數值上等于液體重力,即F1=G液,液體對其底部的壓強可用公式p=FS=G液S=ρgVS進行計算,而其他形狀的容器,如圖乙、丙,液體對其底部的壓力在數值上不等于液體重力,圖乙:F2<G液,圖丙:F3>G液,這不能混淆。

考點7連通器

【例7】(2013•黑河)連通器在日常生活和生產中應用廣泛,如圖95所示事例中不是利用連通器原理工作的是()

A.活塞式抽水機B.茶壺

C.鍋爐水位計D.三峽船閘

圖95

【解析】連通器是指上部開口、底部連通的容器。如果連通器中只裝有一種液體,那么液面靜止時連通器中液面總保持相平。連通器在生活中應用很廣,茶壺就是一個連通器,壺嘴和壺里的液面是相平的,輕輕一傾斜,茶水就從壺嘴中流出,所以制作時壺嘴不能高于壺口,若壺嘴太高,倒水時,水會從壺口處流出,壺嘴也不能低于壺口,否則茶壺裝不滿;鍋爐水位計也是一個連通器,根據水位計上液面的高低可以知道鍋爐內水的多少;供船只通過的船閘也是連通器,下游閘門和閥門都關閉,上游閥門打開,上游和閘室就構成連通器,或當上游閘門和閥門都關閉,下游閥門打開,下游和閘室就構成連通器。本題中活塞式抽水機不是連通器。

【答案】A

【點評】洗手池下的彎道管,管內始終保持一定量的水可防止有異味的氣體進入室內;過路涵洞,能使道路兩邊的水面相同,起到水過路的作用;水塔供水系統,可以同時使許多用戶用水,以上這些都是連通器的應用。

考點8大氣壓強的存在

【例8】德國科學家奧托•格里克所設計的實驗,證明了。圖96甲所示,將杯子里裝滿水,用紙片把杯口蓋嚴,手按紙片把杯子倒過來,放手后,紙片不會掉下來,杯子里的水不會流出來,這表明;如果將杯子轉到如圖乙、丙所示的位置,紙片不掉,水仍不流出來,這說明大氣向都有壓強。

圖96【解析】1654年5月8日,德國馬德堡市市長奧托•格里克,把兩個直徑35.5cm的空心銅半球緊貼在一起,抽出球內空氣,然后用兩隊人馬(每隊各八匹馬)向相反方向拉兩個半球,當這16匹馬竭盡全力終于把兩個半球拉開時,竟然發出像放鞭炮一樣的巨大響聲,這就是馬德堡半球實驗,它有力地證明了大氣壓強的存在。

生活中將杯子里裝滿水,用紙片把杯口蓋嚴,手按紙片把杯子倒過來,水和紙片不會掉下來的“覆杯實驗”也證明了大氣壓強的存在。大氣壓強的方向是垂直于紙面的,所以側過來,還可以證明大氣向各個方向都有壓強。

【答案】馬德堡半球大氣壓強的存在大氣壓強的存在各個方向

【點評】證明大氣壓強存在的實驗很多,其中最著名的是馬德堡半球實驗。

考點9大氣壓強的測量

【例9】小虎同學利用注射器(容積為V)、彈簧測力計和刻度尺估測大氣壓的值。

圖97(1)實驗時,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的是。

(2)如圖97所示,水平向右慢慢拉動注射器筒,當注射器的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計的示數F,用刻度尺測出注射器的全部刻度的長l,則大氣壓的值可表示為p=。

(3)實驗過程中注射器筒內漏進了少量空氣,則測得的大氣壓值(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

(4)實驗室有甲、乙兩個注射器,活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2,若彈簧測力計量程為10N,實驗時應選用(填“甲”或“乙”)注射器,理由是。

【解析】測量大氣壓強的實驗方法很多,本題采用的是將注射器排空水平放置并拉動。根據二力平衡,彈簧測力計的拉力等于大氣壓力,故測出拉力和注射器活塞的橫截面積就可算出大氣壓強。

若注射器筒內漏進了少量空氣,就會導致彈簧測力計的拉力變小,故測得的大氣壓值偏小。

大氣壓的值約為1×105Pa,根據F=pS,橫截面積分別為0.5cm2和2cm2的兩活塞分別對應的拉力為5N和20N,而彈簧測力計量程為10N,所以只能選擇活塞橫截面積為0.5cm2的甲注射器。

【答案】(1)排盡筒內的空氣(2)FlV(3)偏小(4)甲拉動乙注射器筒所需的力超過彈簧測力計的量程

【點評】此方法僅是一種粗略測大氣壓強的方法,實驗中注射器筒內空氣很難被排盡、活塞與針筒之間會漏空氣、活塞與針筒之間有摩擦等均會導致測量結果偏大或偏小。

考點10大氣壓強的變化

圖98【例10】(2013•新疆)如圖98所示,艾力同學將自制的氣壓計從山腳下帶到山頂的過程中,氣壓計的水柱和外界氣壓的變化分別是()

A.上升、降低

B.下降、升高

C.上升、升高

D.下降、降低

【解析】大氣壓強隨高度的增加而降低,高山上氣壓要比山腳下低;自制的氣壓計瓶內氣壓等于外界大氣壓加上玻璃管里水柱產生的壓強,外界大氣壓降低,瓶內氣壓就會把瓶里水壓入玻璃管中,使玻璃管里水柱上升。

【答案】A

【點評】做這個實驗時要注意:不要讓手或身體直接接觸這個瓶子,因為當溫度變化時,瓶中水柱也會發生變化。

考點11液體沸點與氣壓的關系

【例11】燒瓶里封閉有100℃的水,將燒瓶倒置過來,如圖99所示,然后在瓶底澆上冷水,此時瓶內的水將()

圖99A.會重新沸騰

B.不能沸騰

C.可能沸騰,可能不沸騰

D.條件不足,無法判斷

【解析】在瓶底澆上冷水,瓶內壓強變小,瓶內水的沸點降低,所以瓶內水會重新沸騰。

【答案】A

【點評】在瓶底澆上冷水,會使瓶內壓強變小,同樣在瓶口接上注射器,向外抽氣,也會使瓶內壓強變小,同樣可以看到瓶里水會重新沸騰。

(二)考點演練

【課后鞏固】

1.邊長10cm的正方體,重為78N,當它受到豎直向上、大小為18N的提力時,水平地面受到的壓強為Pa。要在0.5cm2的面積上產生4×106Pa的壓強所需壓力為N。

2.你雙腳站在水平地面上,如果想使你對地面的壓強增大一倍可以,這是因為

3.用刀切菜時,刀鈍了切不動,這時可以使勁切,這是利用的方法來;或者在磨刀石上把刀磨一磨就容易切了,這是利用的方法來。

4.(2013•宜昌)在長約1米、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開手指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,如圖910所示。

圖910(1)為了測得大氣壓的值,這時必須測量。如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部,則觀察到的現象是。

(2)某同學也利用此裝置,把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時,管中的水柱下降,如果這時在管頂開一個小孔,水柱向上噴出。(均填“會”或“不會”)

5.在火車站和地鐵站臺上,都畫有一條安全線,當火車快速開過時,人越過這條線就會有危險,這是因為,火車開動時,靠近火車的地方氣體,壓強,離站臺遠的地方氣體,壓強,強大的氣流會。

6.下列圖911四幅圖中,已知G都是10N,F都是5N,則圖中對支撐面MN,壓力最小的是()

圖9117.如圖912所示,正確的是()

圖9128.(2013•永州)下列四個實例中,能夠增大壓強的是()

A.駱駝的腳掌長得很寬大

B.菜刀刃磨得很鋒利

C.坦克裝有兩條寬大的履帶

D.減少汽車的載重量

圖9139.如圖913所示,物體A靜止在水平桌面上,若把物體A向右移動的過程中物體未掉下桌子,則A對桌面的壓力F、壓強p的變化情況是()

A.F不變,p不變

B.F不變,p變小

C.F不變,p變大

D.F變大,p變大

10.下面圖914四個圖中所涉及的物理知識描述錯誤的是()

圖914A.甲圖,減小受力面積增大壓強

B.乙圖,飲料上升到嘴里是吸力的作用

C.丙圖,氣體的壓強與它的流速有關系

D.丁圖,液體壓強隨深度的增加而增大

11.關于大氣壓,下列說法不正確的是()

A.高原地區大氣壓比沿海地區小

B.沒有大氣壓,橡皮吸盤就不能吸在光滑玻璃上

C.不同地點,標準大氣壓值不同

D.同一地點大氣壓隨時間、季節變化也在變化

圖91512.(2013•泰安)如圖915所示,放在水平桌面上的兩個容器分別裝有相同高度的純水和鹽水(ρ鹽水>ρ水),下面關于液體中a、b、c三點(其中b、c兩點在同一水平面上)壓強大小的關系說法正確的是()

A.pa>pb>pc

B.pc>pb>pa

C.pb>pa>pc

D.pc>pa>pb

13.(2013•樂山)如圖916所示是一種水翼船,船體下安裝了水翼。當船在高速航行時,水面下的水翼會使船體整體抬高從而減小水對船體的阻力。則水翼安裝正確的是()

圖91614.物體G靜止在圖917所示的斜面上,畫出斜面所受壓力的示意圖。

圖91715.圖918所示是三個相同的燒杯,甲杯放鹽水,乙杯放煤油,丙杯放水,當杯底受到液體壓強相等時,畫出杯內液面的大概位置。(ρ鹽水>ρ水>ρ煤油)

圖918圖91916.一靜止在海面的潛水艇模型,在啟動之后,4min內勻速豎直下潛20m,而后沿水平方向做勻速直線運動,又運動4min。請在圖919中畫出潛水艇模型8min之內所受海水壓強和時間的關系圖象(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg,潛艇模型體積和大氣壓均不計)。

17.通過學習,同學們知道了液體壓強的特點,在此基礎上,老師提出了這樣的問題:有兩只杯子,分別盛有清水和鹽水,但沒有標簽,你能否用壓強計將它們區別開?

(1)當壓強計的金屬盒在空氣中時,U形管兩邊的液面應當相平,而小明同學卻觀察到如圖920(a)所示的情景,出現這種情況的原因是:U形管左支管液面上方的氣壓(填“大于”、“小于”或“等于”)大氣壓;調節的方法是()

圖920A.將此時右邊支管中高出的液體倒出

B.取下軟管重新安裝

(2)小明再作圖(b)所示的檢查,當用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時,發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化,出現這種情況的原因是:。

(3)壓強計調節正常后,小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中,如圖(c)和(d)所示,他發現圖(d)中U形管兩邊的液柱高度差較大,于是認為圖(d)杯子中盛的是鹽水。①你認為,小明的結論是(填“可靠的”或“不可靠的”);②簡要說明理由:。

18.小武正在一塊平放于4m2沙地的木板上行走,已知木板重200N,木板面積為0.5m2,每只鞋底面積為200cm2,測得他在木板上行走時壓強為3×104Pa,求:

(1)小武的體重是多少?

(2)沙地承受的壓強是多少?

圖92119.(2013•菏澤)隨著時代的進步,轎車的車速和性能有了較大提升,某轎車如圖921所示,它的質量是1.6t,每個輪子與地面的接觸面積是0.02m2。

(1)求它空載時,靜止在地面上受到的壓強。(取g=10N/kg)

(2)當轎車高速行駛時,對地面的壓力會(填“不變”、“變大”或“變小”),請用所學過的物理知識分析其原因。

【能力提升】

1.手指甲的面積大約是1cm2,在標準大氣壓下,指甲受到的大氣壓力是N。

圖9222.如圖922所示,下面掛著5N重物的吸盤吸附在天花板上,吸盤吸附在天花板上的面積為20cm2,吸盤和細鉤的總重力是0.5N。吸盤沒有掉下來,說明它還受到一個豎直向上的作用力。這個力的大小是N,其施力物體是。

3.(2013•麗水)小云用礦泉水瓶做實驗,如圖923所示。

圖923(1)將兩瓶相同的礦泉水如圖甲放置,驗證的是壓力的作用效果與的關系。

(2)如圖乙,他在空礦泉水瓶中裝入少量熱水,迅速倒出,再馬上蓋上瓶蓋,看到礦泉水瓶癟了,驗證的是的存在。

圖9244.圖924是機翼的模型,當飛機飛行時,迎面吹來的風被機翼分成兩部分,在相同時間內,機翼上方氣流通過的路程,因而速度,它對機翼的壓強;下方氣流通過的路程,因而速度,它對機翼的壓強。

5.如圖925所示的四個碗中均盛滿水,用力的示意圖表示了碗壁上所受的壓力,大體來說,其中正確的應該是()

圖925圖9266.如圖926所示是測量大氣壓強的裝置,玻璃管長約1m,槽內裝有水銀。下列說法正確的是()

A.第一次利用此裝置測出大氣壓強的科學家是帕斯卡

B.將玻璃管稍微傾斜,管內外水銀面高度差將變長

C.此裝置在不同地區測出的水銀柱高度是一個固定值,均為760mm

D.向槽中繼續注入少量水銀,管內外水銀面高度差將不變

7.同學們梳理了教材中與壓強知識相關的實驗,如圖927所示,其中分析正確的是()

圖927A.甲圖實驗,裝有水的瓶子豎放在海綿上,瓶中水越少,海綿凹陷越明顯

B.乙圖實驗,當微小壓強計的探頭在水中深度逐漸增大時,U形管兩邊液面高度差不變

C.丙圖實驗,測出拉開吸盤時大氣對吸盤的壓力和吸盤的面積,可估測大氣壓強的值

D.丁圖實驗,向外拉活塞,試管內停止沸騰的水再次沸騰,可知氣壓減小,水的沸點升高

8.(2013•南通)有關壓強知識的應用,下列說法錯誤的是()

A.人用吸管吸飲料時利用了大氣壓

B.載重汽車裝有許多車輪是為了減小車對路面的壓強

C.水壩的下部比上部建造得寬,是由于水對壩的壓強隨深度的增加而增大

D.飛機的機翼能獲得向上的升力,是應用了流速越大流體的壓強越大的原理

9.如圖928所示實驗現象揭示的物理原理或規律所對應的應用技術不正確的是()

圖92810.(2013•廣東)如圖929所示,以下四個關于“氣體壓強與流速的關系”的現象中,壓強p1、p2的大小關系正確的是()

A.p1>p2B.p1>p2C.p1>p2D.p1>p2

圖929

圖93011.如圖930所示,a、b兩個不同的實心圓柱體放在水平地面上,若它們對地面的壓強相等,則下列判斷正確的是()

A.a的密度大,重力也大

B.a的密度小,重力也小

C.a的密度小,重力大

D.a的密度大,重力小

圖93112.(2013•綿陽)體重60kg的張超為了估測自己雙腳站立時對地面的壓強,他穿上一雙平底鞋站在一張方格紙上,描畫出一只鞋的鞋底邊緣的輪廓如圖931所示,已知小方格每邊邊長2cm。他對地面的壓強大約是()

A.1.5×104Pa

B.3.0×104Pa

C.1.5×103Pa

D.3.0×103Pa

圖93213.(2012•天津)高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器。鍋蓋中央有一出氣孔,孔上蓋有限壓閥,當鍋內氣壓達到限定值時,限壓閥被鍋內氣體頂起放出一部分氣體,實現了對鍋內氣體壓強的控制。如圖932所示,某高壓鍋鍋體的內底面積為S,側壁豎直,出氣孔橫截面積為S0,限壓閥質量為m0,限壓閥頂部面積為S1(已知大氣壓強為p0)

(1)寫出液體沸點與氣壓的關系;

(2)求使用高壓鍋時對鍋內氣體的最大壓強;

(3)為保證使用安全,不可隨意增加限壓閥質量。如果限壓閥的質量增加m,請你計算鍋體與鍋蓋處對鍋蓋的最大作用力增大多少。

14.(2013•雅安)如圖933所示,A、B是兩個完全相同的薄壁柱形金屬容器,質量為0.5kg,底面積為0.01m2,容器高50cm,分別裝有2.0×10-3m3的水和3.0×10-3m3的酒精,置于水平桌面上(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。求:

圖933(1)水的質量;

(2)A容器對水平桌面的壓強;

(3)依據題意,下述情境是否有可能出現:當兩個容器中的液體在增大同一深度Δh后,容器中的液體對底部的壓強能夠達到p水>p酒精?請說明理由。

【課后鞏固】

1.6000200

2.抬起一只腳壓力一定,受力面積減半,壓強變為原來的兩倍

3.增大壓力增大壓強減小受力面積增大壓強

4.(1)管內外水銀面高度差管內水銀柱高度變高(2)不會不會

解析:(1)水銀柱靠的是大氣壓托起來的,所以大氣壓的值:p=ρ水銀gh,所以要測出大氣壓的值,必須測量h,即管內外水銀面高度差。礦井底部大氣壓較高,故托起的水銀柱高度差也要變大;(2)標準大氣壓為1.0×105Pa,通過計算標準大氣壓可托起的水柱約10m高,所以管中的水柱不會下降。頂開一個小孔,上方就有大氣壓了,此時就變成了連通器了,最終玻璃管水柱和水槽液面相平。

5.流速大小流速小大把人推向火車

6.B

解析:A圖:FA=G=10N;B圖:FB=G-F=10N-5N=5N;C圖:FC=G+F=10N+5N=15N;D圖:FD=G=10N。

7.A

解析:ABCD四圖均為連通器,故里面液面應該相平,只有A正確。

8.B

9.C

10.B

解析:飲料上升到嘴里是大氣壓的作用,而不是吸力的作用。

11.C

解析:標準大氣壓值就是1.013×105Pa,它是一個定值,與地點無關。

12.B

解析:液體壓強公式:p=ρgh,a、b兩點在同種液體里,ρ相同,又因為hb>ha,所以pb>pa;b、c兩點在同一深度,h相同,又因為ρ鹽水>ρ水,所以pc>pb,故:pc>pb>pa。

13.B

解析:當船在高速航行時,水面下的水翼會使船體整體抬高,即水翼受到向上的升力,故水翼應該“上凸下平”,水翼的上方流速快,壓強小。

14.答案如圖934所示

圖93415.答案如圖935所示

圖93516.答案如圖936所示

圖93617.(1)大于B(2)橡皮膜漏氣(不密封)(3)不可靠的因為液體內部壓強由液體的密度和深度共同決定,所以雖然圖(d)金屬盒所受壓強較大,但圖(d)中金屬盒的深度也較深,故不能認為(d)杯中液體的密度一定大

18.(1)小武的體重:G=F=pS=3×104Pa×200cm2=3×104Pa×200×10-4m2=600N;

(2)沙地承受的壓強:p地=F總S板=G總S板=G人+G板S板=600N+200N0.5m2=1600Pa。

19.(1)由p=FS=GS=mgS=1.6×103kg×10N/kg4×0.02m2=2×105Pa

(2)變小當汽車高速行駛時,汽車的上表面空氣流速大,下表面的空氣流速小;根據“流體中流速越快,壓強越小”,汽車的上表面壓強小,下表面的壓強大;因此,上表面受到大氣的壓力小于下表面受到大氣的壓力,所以轎車高速行駛時,對地面的壓力會變小。

【能力提升】

1.10(或10.13)

解析:標準大氣壓值為1.013×105Pa,近似為1.0×105Pa,指甲受到的大氣壓力:F=pS=1.0×105Pa×1×10-4m2=10N。

2.200(或202.6)空氣(大氣)

解析:本題吸盤受到的豎直向上的力為大氣壓力,因為吸盤還可能受到吸盤內的空氣對它的壓力以及墻壁對它的壓力,故無法根據平衡力來求解,只能根據F=pS計算。

3.(1)受力面積(2)大氣壓

解析:(1)兩瓶相同的礦泉水,壓力相同,正放、倒放,受力面積不一樣,故驗證的是壓力的作用效果與受力面積的關系。(2)熱的瓶子,過會兒冷卻了,瓶里氣壓會降低,外界大氣壓就會把瓶子壓扁。

4.長大小短小大

5.C

解析:本題考查了兩個知識,一是壓力方向垂直于被壓物體表面,二是液體壓強隨深度的增加而增大,故本題選C。

6.D

解析:第一次利用水銀測出大氣壓強的科學家是意大利的托里拆利,實驗中將玻璃管傾斜,或將玻璃管向上提一些(向下壓一些),或向槽中繼續注入少量水銀,管內外水銀面高度差都不變。不同地區大氣壓可能不一樣,故測出的水銀柱高度差也可能不一樣。

7.C

解析:A選項,受力面積一定,壓力越大,壓力作用效果越明顯,故瓶中水越多,海綿凹陷越明顯;B選項,液體壓強隨深度的增加而增大,所以探頭在水中深度逐漸增大時,U形管兩邊液面高度差將變大;D選項,液體的沸點隨液體表面氣壓的降低而降低,所以向外拉活塞,試管內停止沸騰的水會再次沸騰,同樣根據水會再次沸騰可知氣壓減小,水的沸點降低。C選項正確,p=FS,用大氣對吸盤的壓力除以吸盤的面積,就可估測大氣壓強的值。

8.D

解析:D選項,應該是應用了流速越大流體的壓強越小的原理。

9.D

解析:A選項,護航編隊如果并排,兩船中間的水流速大,使得中間壓強小于外側壓強,會導致兩船互相靠近并相撞,十分危險,所以采用前后護航形式,主要考慮的是流體壓強與流速的關系;B選項,墻壁吸盤利用了大氣壓強的知識;C選項,三峽船閘利用的是連通器原理;D選項,注射器針頭做得很尖是減小受力面積增大壓強,而上圖卻是增大受力面積減小壓強。故正確答案為D。

10.A

解析:“流速越大,壓強越小”,A選項,下面路程長,流速大,壓強小,故p1>p2;B選項,上下流速相等,壓強也相等;C選項,中間流速大,壓強小,p1、p2相等,均大于中間壓強;D選項,上面流速大,壓強小,p1<p2。

11.A

解析:實心圓柱體:p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,因為對地面的壓強相等,所以ρgh相等,所以h大的,ρ小,故ρa>ρb;又因為G=F=pS,p相等,Sa>Sb,所以Ga>Gb。

12.A

圖937解析:利用在方格紙上數格子的方法可方便快速測出不規則形狀的鞋底的面積,具體方法是:先數出腳印所在區域的整小格數,對不滿整小格但超過半格的算一格,不足半格的舍去,即可算出腳印的總格數,如圖937中間整小格數為3×11=33格,四周超過半格不滿整小格的數量為3+6+3+4=16格,所以每只腳印面積為:(33+16)×4cm2=196cm2=0.0196m2,站立時兩只腳面積為S=0.0392m2,故對地面的壓強大約是:p=FS=GS=mgS=60kg×10N/kg0.0392m2=15306Pa≈1.5×104Pa,故選A。

13.(1)液體表面氣壓越大,液體沸點也越高

(2)當限壓閥剛要被頂起時,受力平衡

F=p0S0+m0g

鍋內氣體最大壓強

p=FS0=p0S0+m0gS0=p0+m0gS0

(3)鍋內氣體壓強對鍋蓋最大壓力的增加量

ΔF=Δp(S-S0)=mgS0(S-S0)=SS0mg-mg

因為S遠大于S0,所以ΔF≈SS0mg

14.(1)水的質量:

m水=ρ水 V水=1.0×103kg/m3×2.0×10-3m3=2kg

(2)A容器對水平桌面的壓力:

FA=GA總=(m水+m容)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N

A容器對水平桌面的壓強:

pA=FASA=25N0.01m2=2500Pa

(3)A、B容器中液體深度:

hA=VAS=2×10-3m30.01m2=0.2m

hB=VBS=3×10-3m30.01m2=0.3m

若增大同一深度Δh后,容器中的液體對底部的壓強p水>p酒精,則:

ρ水 g(hA+Δh)>ρ酒 g(hB+Δh)

Δh>ρ酒 hB-ρ水 hAρ水-ρ酒

第7篇

關鍵詞:新課改 大氣壓強 動手實驗 教材

傳統物理教學以教師為主體,學生參與不多,缺乏學習的自主性,動手實驗機會少。新課程改革要求學生主體參與,突出學生的主體地位,重視實驗的特殊功能,倡導質疑討論的學習方法。下面,本人結合《大氣壓強》一課的教學,談談如何結合新課改的要求來開展教學,借此拋磚引玉。

一、導入激趣――變講述為實驗

課改前的教學,教師大部分通過傳授知識直接告訴學生大氣壓的存在,基本上是教師講授為主,但課改后的教學明顯改變了很多,要考慮學生的主體參與意識,激發學生的學習興趣,提高他們的學習熱情。

引入課題前,教師先拿出一支試管,把它裝滿水,問學生:我現在用一張小紙片蓋住試管口,倒過來,水會留出來嗎?同學們不假思索地就說:肯定會,因為水有重力。一片討論聲后,教師說:見證奇跡的開始。同學們發現,小紙片蓋住試管口,倒過來,水不會留下來。同學們非常之驚奇,覺得不可思議,同學們的注意力就馬上集中起來了。教師接著問:什么力量把它托住的呀?部分預習過的同學就回答是大氣壓強。教師給予肯定說,確實是由于地球周圍的空氣產生了一種力量。這樣,教師也很自然就引入了課題----大氣壓強。這個實驗取材容易,操作簡單,效果明顯,所以在教學中,要跳出教材束縛,要充分挖掘身邊的事物,充分利用它,會取得意想不到的效果。

二、教學直觀――轉文字為插圖

傳統的教學,很多教師使用了大量文字的陳述,這樣就顯的枯燥乏味,學生的聽課效果自然不夠好。但新教材采用更多的是插圖,插圖注重了生活性,有些插圖還是學生喜聞樂見的,這樣就增強了學生對學習的興趣,也使得更多的學生參與學習。

在授課大氣壓強存在時,緊密結合教材的三個插圖,通過插圖增強了學生對大氣壓的直觀理解。同時,能激發學生學習的情感。有些同學贊嘆說:原來我們平時用吸管吸飲料時,靠的是大氣壓的力量使飲料上升到嘴里。這就提醒我們在進行知識傳授時,要注重知識與生產生活實際的聯系,理論與實踐相結合。

三、授課靈活――化教教材為用教材

新教材是要求教師用教材,不是教教材,教師應根據具體情況來用好教材。因為各個地區的經濟實力不同,對教育資金的投入也就不同,導致教學設備會有差別,師資力量和學生的層次也有差異。所以說根據各個不同特點來開展教學是很有必要的。活用教材,更能因“材”施教,有的放矢。

在剛才演示大氣壓存在的實驗時,當時我還發現有同學還在猜疑中,接下來請看一段視頻:1654年在德國馬德堡市的廣場上,有這么一個著名的馬德堡半球實驗,這時同學們都非常認真觀看視頻,頓時發出驚奇的聲音,竟然要十幾匹馬才能將兩個半球拉開,大氣壓產生這么大的力量。同學們看完視頻后,教師也簡單解釋一下,首先要把兩個半球的空氣抽出來才更能體現出大氣壓存在的效果。就像剛才教師要把試管裝滿水,目的是把里面的空氣排出來。雖然教材編排把《馬德堡半球實驗》放在“動手動腦學物理”第2題的練習,但教師改變了課本中僅用演示實驗說明大氣壓強存在的教學順序的安排,還插入了馬德堡半球實驗的視頻教學,這也是打破傳統教學的魅力所在,往往會取得較好的教學效果。

四、探究深入――換教師教為學生做

舊教材主要是通過教師的單向傳授,使學生單一接受課本的知識。而新教材比老教材增加了許多探究性的實驗,新教材強調學生對學習活動的主動參與和親身體驗,從動手實驗中尋找規律,掌握知識。

在剛才的教學只是讓學生對大氣壓強有了初步的認識,接下來教師讓學生分組實驗來體驗大氣壓的存在,通過親手操作實驗,來挖掘學生的創新能力。分組器材:礦泉水瓶、小刀、玻璃片、燒杯、硬紙片、試管、飲料瓶、吸管、水槽、水、吸盤、火柴,彈簧測力計、熱水瓶(里面有熱水)。同學們看到這些實驗器材非常興奮,七嘴八舌,馬上就操作起來了。剛開始,大部分同學做的是試管裝滿水,然后用硬紙片蓋住口,倒過來,發現紙片能托住水,這樣來驗證大氣壓的存在。其實在學生分組實驗過程中,教師非常留意學生的實驗操作,真想看看實驗的創新能力。接下來的各組匯報實驗情況。一組是試管裝滿水,然后用硬紙片蓋住口,倒過來,發現紙片能拖住水,這樣來驗證大氣壓的存在。如圖1示。二組是吸盤吸在光滑的玻璃片上,需要用比較大的力才能拉開;三組是吸管可以吸水;更令教師想不到的下面兩組:四組是把熱水瓶的熱水裝入礦泉水瓶,然后把礦泉水瓶的熱水倒掉,迅速蓋住瓶口,發現瓶子匾了。頓時,同學們的掌聲響起來了,后來我問同學們:“你們裝熱水是干什么用呀?”他們回答說,我們也像老師剛才演示試管時,試管裝滿水的目的是把里面的空氣趕跑,教師及時對同學們給予肯定:你們太棒了!接下來更有創意的是五組,如圖2所示。他們先上來演示給同學們看,開始礦泉水瓶裝上水,蓋上蓋,用手抓住礦泉水瓶,食指按住瓶蓋,食指移動過程中,發現水時斷時續灑出來,想讓水流出來就流出來,停止就停止。這時掌聲更響了,后來實驗小組才解釋說:礦泉水的瓶蓋和瓶底各開一個小口,當手指按住其中一個口時,在大氣壓的作用下,把水拖住了,當手指離開小口時,液體上下方都受到大氣壓的作用,彼此而平衡,那么水在自身重力下就流出來了。(說明:這組學生平時也熱愛學習物理,對物理有濃厚的興趣,喜歡搞些實驗發明等)。同學們真的非常興奮,教師也不由自主的說,同學們,你們太棒了!老師想不到的東西你們想到了,今天令老師大開眼界呀,謝謝你們了!當時教師也太激動了,沒想到同學們的創造性太強了。臨下課前,還有同學說:老師明天會有實驗會讓您意想不到的。下課鐘聲終于響了,但同學們高漲的學習熱情揮之不去……

通過這節課,由衷地感到學生對大氣壓相關知識的有了一定的掌握。從教學開頭的興趣濃厚,再到最后的動手實驗,學生產生的學習效果是較理想的。同時,大膽創新,將演示實驗改為學生自主設計實驗,其目的是讓學生通過動手動腦更加深刻感受到大氣壓強,突出以學生為主體的教學,讓學生在活動中發揮出潛能。落實新課程理念,突出以“生”為本,讓學生在創新教學中發展,是本節課取得成功的關鍵。

教師在教學中不斷改進教學方法,實踐中反思,反思中成長。突破傳統模式,創新課堂教學,只有這樣不斷“推陳出新”,教師們在實踐素質教育中,才能創造出教學新奇跡。

第8篇

物理理念教學具體指的是在教學中,將物理教學內容結構化,對傳統的教學方式進行改革的一種教學.在教學前,教師要先根據教材中章節的安排,讓學生對將要學習的內容事先有一個概念化的認識,再進行之后的學習.物理課程和其他的課程有著一定的區別,概念性的內容較多,而且各個抽象的知識之間都有著一定的聯系.所以,在剛開始進行理念化教學時,教師往往會遇到一定的困難,但是通過結構的優化、合理的處置后,學生也自然會適應這種教學方式,它可以有效地提高學生物理學習的效率和質量.

1物理概念教學

1.1物理概念的本質

初中物理是學生剛剛接觸的一門全新學科,也是探索世界萬物運動規律的一門學科.因此,初中物理概念的本質就是對物質的一些基本屬性進行分析,讓學生探秘世界萬物的本質.例如物體質量、密度、熔點、沸點和導電體的電阻等.這些概念往往是學生最初接觸到的,對學生在之后的物理學習卻有著重要的影響.如何通過有效的教學方式讓學生了解這些概念,并且區分這些概念,是初中物理教學的重點.

例如,在進行物質的密度教學中,一般初中學生對于物質的屬性比較陌生,無法理解密度的概念.因此,教師要根據密度的屬性來引出這個概念.首先引導學生了解為什么不同物體會存在不同的密度,彼此之間密度不同的原因有哪些方面等.這樣能激發學生的學習積極性、吸引注意力,使學生掌握一套學習物理的理念,培養學生的物理的學習能力,解決實際問題的能力.

1.2物體之間的變化規律

除了物質的一些基本屬性外,初中物理的另一個重點在于揭示物質之間的相互運動以及運動規律的變化.在這個過程中,學生要學習到加速度、平均速度、力和功等多種內容.在實際傳統的教學中,當學生了解了物質的基本屬性之后,教師就要對物質之間的相互運動進行解釋.例如,在進行物質運動過程概念教學時,若教師直接引出速度、相對運動的概念可能會讓學生產生諸多困惑.此時,可以對傳統的教學方式進行創新,先讓學生簡單地回顧力和做功的概念,再引入物質運動,通過加速度來讓靜止的物體產生運動,從而達到一定的速度.當學生有了這樣一個概念后,再進行學習就會簡單很多.

2實例教學

在進行大氣壓強的教學時,首先通過實驗引出壓強的概念,讓學生對物理概念有大致的了解.接著提出問題:“大氣為什么會有壓強?”、“大氣壓強有多大?”、“如何測量大氣壓強?”通過提問讓學生帶著問題來學習,再通過實驗讓易拉罐形成內外壓強差,造成變形,讓看不見的大氣壓顯露出來,并且體現了較大的威力,進而學生就想知道大氣壓究竟有多大,從而繼續解決測量大氣壓的教學問題.可以引出公式p=F/S,并讓學生了解到如果在實驗中可以得出某個物理量,就能相應的計算出另一個物理量.

對于馬德堡半球實驗,啟發學生如果知道馬的拉力也即所克服的大氣壓力,以及知道半球的面積就可求出大氣壓強,但是在半球面積的計算上較為困難,所以要引導學生將半球變為正方體容器,從而對面積S進行計算.雖然這種實驗可以測出大氣壓強,但是由于拉力太大測量比較困難,而且剛好拉開半球的力比較難以測定,所以實驗可行性不大.還可以通過覆杯實驗等讓學生進行直觀的了解,并在做實驗的過程中讓學生思考實驗的可行性,鍛煉學生獨立思考的能力.最后,通過這些實驗方式,引出利用針筒抽藥液時也是利用大氣壓,讓學生帶著問題進行觀察,并引導學生進行分析,得出活塞剛開始滑動時的拉力即為大氣壓力,以及利用針筒上的刻度來計算面積.當實驗結束后,讓學生思考實驗中存在的誤差,進行誤差分析.通過這種教學方式,可以讓學生在思考問題的過程中對實驗進行觀察,并運用公式對問題進行計算,強化了學生對知識的理解,有效培養了學生的物理理念,鍛煉了學生的思維能力.

第9篇

在老物理教材中,為了驗證大氣壓強的存在,有這樣一個實驗——“吞蛋實驗”.實驗的過程是這樣的:如圖所示,選一只口徑略小于雞蛋的瓶子,在瓶底鋪上一層細沙.點燃一團浸過酒精的棉花投入瓶內,接著把一只剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口.火焰

熄滅后,蛋被瓶子存入了瓶肚中.

實驗分析 浸過酒精的棉花燃燒使瓶內氣體受熱膨脹,部分空氣被排出.同時棉花燃燒也消耗了部分空氣.當蛋堵住瓶口,火焰熄滅后,瓶內氣體由于溫度下降,壓強變小,低于瓶外的大氣壓.在大氣壓的作用下,有一定彈性的熟雞蛋被壓入瓶內.

但在實驗結束后,同學們容易產生這樣的疑問:被“吞”進去的熟雞蛋如果不是浪費式的被搗破取出,那么有沒有把雞蛋完整取出的好方法呢?這里,總結了幾種巧取雞蛋的方法,以備實驗時能循環使用.同學們不妨一試:

方法一 實驗做好后,將廣口瓶內沙子倒出,用水洗凈瓶內的雞蛋;取一塑料瓶(625 mL規格)截取一半,在瓶蓋上打一小孔一次性輸液管;將廣口瓶倒立接在帶蓋的半個飲料瓶中,注意用手壓緊使廣口瓶與飲料瓶接合部不漏氣;另一人配合用抽氣機從輸液管向外抽氣,由于半個飲料瓶內氣體被抽出一些,致使廣口瓶內的氣壓大于飲料瓶內的氣壓,所以雞蛋就會被“吸”出廣口瓶.以備在另一個班級演示使用.

方法二 完成實驗后,倒出沙子,洗凈雞蛋;把瓶口向下,讓雞蛋堵在廣口瓶的瓶口.用一個注射器的針頭或其它細管穿過雞蛋,伸入瓶內,再用注射器或兩用氣筒向瓶內打氣.這時,雞蛋便會被瓶子“吐”出來.原理是:用注射器或兩用氣筒向瓶子內打氣,會使瓶內氣體壓強大于瓶子外面的大氣壓強,所以雞蛋就會被壓出來.

方法三 實驗做好后,同樣將廣口瓶內沙子倒出,用水洗凈瓶內的雞蛋;然后把廣口瓶倒立,使雞蛋堵住廣口瓶的瓶口(雞蛋的小頭向下),然后把廣口瓶固定在鐵架臺上,用毛巾包住瓶身,并不斷把熱水慢慢注到毛巾上,一會廣口瓶就會“吐”出雞蛋.原理是:廣口瓶內的空氣受熱膨脹,瓶內的氣壓大于瓶外的大氣壓,所以廣口瓶會把雞蛋“吐”出來.

方法四 做完實驗,倒出沙子,洗凈雞蛋;然后在實驗臺上鋪設一塊較厚的海綿,把廣口瓶倒置,使廣口瓶的瓶口朝下.手用力握住廣口瓶,用力向外甩,雞蛋即可被甩出瓶外,落到海綿上.其原理是雞蛋借助了慣性和離心力的作用被甩出瓶外的.

方法五 做完實驗,倒出沙子,洗凈雞蛋;然后用較薄的橡皮塞塞緊長頸集氣瓶瓶口,在瓶塞上打一小孔一次性輸液管,用兩用氣筒向瓶內打適量的氣體,然后把瓶倒置,使雞蛋堵住廣口瓶的瓶口(雞蛋的小頭向下),拔下瓶塞后,瓶子就會將雞蛋自動“吐”出瓶外.其原理是:用打氣筒向瓶內打氣,使瓶內氣壓大于瓶外的氣壓,當拔下瓶塞時,雞蛋就會被壓出瓶外.

以上五種種方法都可以把雞蛋完整的取出,從而保證雞蛋能在下一次實驗中重復使用,既節省了雞蛋,又能說明大氣壓既可以把雞蛋壓入瓶里,氣壓又可以把雞蛋壓出瓶外;既能激發學生學習物理的興趣,又能培養學生的創新精神,同時又符合新的課程改革的要求.

第10篇

新一輪基礎教育課程改革提出轉變目前單一的、填鴨式的學習方式,提倡自主、探索與合作的學習方式,讓學生成為學習的主人,使學生的主體性、能動性和創新性不斷得到發展,從而發展學生的創新意識和實踐能力。

學習活動設計是教師根據學生實際,以課標為綱,課本為例,學生為主體設計的學習活動方案。重在“活動”,“活動”是課堂教學的靈魂。通過學生的“動”使課堂“活”起來,讓學生在活動中求得真知。它不同于教案,教案的執行者是教師,而“活動設計”的執行者是學生,因此更接近“學案”。使用活動設計開展學習活動,將教師對學生的指導具體化、有形化,促使學生不斷地自我評價和反饋,產生自主學習的成就感,同時也為教師及時掌握信息提供了途徑。

下面我就以“氣體的壓強”為例,具體談談學習活動設計。

1.觀察實驗。中學生學習物理是以“物”明“理”的,他們對教材內容的直觀感知越強烈、越深刻,形成的概念就越清晰、越牢固。因此觀察實驗是學生學習物理的重要途徑和手段。如果課前學生能利用身邊的器材設計并完成實驗,既能豐富學生的課余生活,又能使學生自主實驗能力得到充分發展,同時教學也會收到事半功倍的效果。我在這節課前預習部分安排了兩個實驗:(1)在茶杯中注滿水,用硬紙片蓋住杯口,小心而迅速地倒置過來,觀察紙片是否會落下。(2)取一瓶口直徑比雞蛋略小的玻璃瓶,點燃一至兩張紙,迅速放入瓶中,再將剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口,觀察現象。這兩個實驗的器材選取簡單,實驗的現象也比較明顯,易于操作。如此很好地激起了學生的學習欲望。

2.思維加工。著名教育家葉圣陶先生說:“教師之主導作用,蓋在善于引導啟迪,使學生自奮其力,自致其用。非謂教師滔滔講說,學生默默聆受。”從實驗現象出發,讓學生在了解“是什么”的基礎上,引導他們去“想”、去“尋找”、去“探究”,試著解決“為什么”。這樣既幫助學生復習了舊知識,又初步建立了新知識,使學生真正成為“發現知識”的主體。本節課在這個環節,我設置了兩個分析思考題:(1)分析紙片的運動狀態及受力情況(指出各力的施力物體)。(2)分析雞蛋落入瓶中的原因。利用已有知識判斷出紙片處于靜止狀態——受到平衡力作用,進而分析得出:紙片受到豎直向上的壓力,再引導學生找出壓力的施力物體,為大氣壓強的初步建立打下基礎。分析雞蛋落入瓶中感知氣壓的變化。然后趁熱打鐵,再設置三個思考題:(1)你能將塑料吸盤貼在豎直平整的墻面上,且在掛鉤上可以掛一定量的重物嗎?請你試一試。(2)你聽說過或見過拔火罐嗎?你了解它利用了什么物理知識嗎?(3)閱讀書本“馬德堡半球實驗”,寫下你的收獲。教師從學生的認知能力出發,緊密聯系生活實際,不斷創設物理問題的情境,通過“試一試”“了解拔火罐”“寫下收獲”一系列的分析、思考、總結,讓學生充分動手、動腦、動口、動筆,真實鮮活、親身體驗到大氣壓強的存在。如此設計,旨在彰顯科學探究的特點——實驗與思維的結合,感悟科學的本質——探究,知識的形成與建立不是枯燥乏味的,不再是強加給學生的。讓學生體驗到自己也能發現真理的成就感,從而增強學習物理的興趣和信心。

3.交流討論。本節課的重點是體驗大氣壓強的存在和估測大氣壓的值。在完成書本上演示“易拉罐癟下去了”的實驗前,要求學生“猜測現象”“說明理由”,通過讓學生猜想,增加成功的快樂體驗,這是對課前自主學習的有效延伸。演示實驗(也可由學生完成)做完后,由學生“表述現象”,訓練學生語言表達能力,最后通過分析綜合,水到渠成地歸納概括出大氣壓強的概念。用教師的“講”抓住學生的“想”,能更好地調動學生的學習積極性,開展有效性教學。在“估測大氣壓的值”這一環節,教師可按照書本的內容設計活動單,在“將注射器活塞推至注射器筒的底端,目的是什么?”“用蠟或橡皮帽封住注射器底端的小孔,又是為什么?”“如何拉動注射器筒?何時開始讀數?”“注射器活塞受力情況?”“用刻度尺測出哪一段的長度?”等關鍵部分設計了思考題,引導學生積極思維、準確作答,既把握了重點,又突破了難點。

在師生對話、生生互動交流中,教師的主導作用在于將學生心靈中的智慧不斷引出、不斷發展、不斷生成、悟出真理。教師要教會學生評判“解決問題的方法、思路是否正確?”“有何理論依據?”嘗試把自己實驗設計與過程用語言表達出來,引導學生養成感悟、反思的習慣,逐步培養學生思維的靈活性、深刻性、批判性,逐步提高學生的分析歸納、演繹推理以及綜合評價能力。

對于課本中學生能讀懂的內容,如“大氣壓的測量儀器”“1標準大氣壓的大小”,這些知識都由學生通過閱讀來建立。初二的學生已經具備了一定的閱讀理解能力,課本中的那部分能夠由學生自行學習的知識最好不要由教師代勞,不要花更多的時間“糾纏”,這樣能幫助學生盡快步入自主學習的軌道,成為學習的真正“主人”。

4.學以致用。經過兩個階段的訓練以后,這時教師還需有計劃、有目的、有針對性地選編一些習題,進一步加深對概念和規律的理解。在本環節,我主要通過設置一些簡單題,達到知識的有效鞏固;同時增加一些選做題,以求作業的開發度,讓部分學有余力的學生“跳一跳”,從而使知識有形起來,豐富起來。(1)舉兩個例子說明大氣壓是存在的。(2)我們都知道,大氣壓強很大,為什么房頂能承受如此大的壓強而沒有被壓垮?(3)我們每時每刻都要呼吸,呼氣時,胸部收縮,肺內氣壓與外界大氣壓大小關系?吸氣時,胸部擴張,肺內氣壓與外界大氣壓大小關系?(4)(選做)把裝滿水的量筒浸入水中,口朝下,然后用手握住筒底向上提,在管口離開水面前,量筒露出水面的部分( )A.是空的;B.有水,但不滿;C.充滿水;D.無法判斷。通過以上習題的練習,既讓學生在課堂上看到自己勞動的價值,感到一種成功的喜悅,又讓學生進一步感到物理學以致用的無窮魅力,增添一份自信。

活動設計,作為學生自主學習的輔助工具,活動設計能充分展現學生思維的軌跡和火花,能促使學生主動探索、主動發現和主動建構,從而培養學生的能力,發展學生的個性,使每個學生的潛能都能得到充分的發展。

【責編 田彩霞】

第11篇

用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平慢慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數F(即大氣對活塞的壓力)(圖1)。

由于在前面講授力的測量時,都應用了處于平衡狀態的物體所受的力相互平衡的知識(如測量物體所受的滑動摩擦力時,利用物體靜止或做勻速直線運動時,拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等)。可以讀出此時彈簧測力計的示數,即為摩擦力的大小。然而測量大氣壓力時,卻在注射器中的活塞剛剛開始滑動時,讀出彈簧測力計的示數,并認為是此時大氣對活塞的壓力。在操作時,由于是在活塞滑動的瞬間讀數,活塞處于一種非平衡狀態,這讓很多學生感到困惑不解?

2 對實驗進一步分析

取量程為5ml的小注射器,有刻度部分的總長度為4.10cm,固定彈簧測力計,拉動活塞當注射器中的活塞剛剛開始滑動時,讀出彈簧測力計的示數,如果是人能感覺到的剛剛滑動就讀數,大約在5N左右,若將活塞明顯拉動(到達0.6ml處),大約在10N左右。測量三次彈簧測力計示數均有較大的差異(9.2N、10.4N、10N)。若將活塞再拉開(到達1ml),并讓活塞處于靜止狀態,示數大約在12.5N左右(12.5N、12.7N、12.5N)。若將活塞再拉開(到達3ml),并讓活塞處于靜止狀態,示數與2ml時幾乎相同。為什么剛剛拉動與拉動到0.6ml時有這么大的差異呢?原來注射器的前端有一個細長的孔道,即使將活塞推到底部也無法將注射器內的空氣全部排出。通過測量可知:這個小孔道的內徑直徑大約1mm,長大約1.2cm,那么當活塞還沒有拉動時,這部分氣體的壓強大約為1.0×105Pa,體積大約0.009ml,剛剛拉動的瞬間,氣體體積膨脹壓強減小,但活塞的受力面積瞬間最大為活塞的橫截面積。所以內部氣體對活塞會產生一個不可忽略的作用力,此時,只需要用較小的拉力就能夠拉動活塞。但如果將活塞拉開一定的距離,內部氣體體積增大到0.6ml,則壓強減小得多,內部氣體對活塞的壓力也減小,所以彈簧測力計的示數增大。但此時,內部氣體產生的壓力還是存在的,并且影響著大氣壓力的測量,所以如果按照10N的拉力計算,大氣壓大約是0.8×105Pa,要比實際的大氣壓值小得多,又由于是在活塞剛剛拉動時測量,由于每位同學測量方式的不同,實驗測量結果會有很大的差異。能否改進實驗從而減小差異呢?

因此產生誤差的原因是:①注射器針端小孔內氣體的無法排盡;②是人剛剛拉動活塞時,活塞處于不平衡狀態,所以拉力的測量并不準確;③活塞和筒壁之間的摩擦不可忽略帶來的偏差。

3 改進實驗減小誤差的方法

①想辦法排除針端孔道內的空氣,僅僅將活塞壓到注射器的底部是無法排除這部分氣體的,可以用液體來排除。如果我們首先在針筒內吸入一部分液體(不容易汽化的植物油),然后再將活塞推到針筒的底部,讓孔道內保留植物油,那么,這部分空氣就可以排出孔道,從而消除內部氣體對活塞的作用。

②要盡量避開剛剛拉動時對彈簧測力計進行讀數,不僅拉力的大小偏差很大,對于彈簧測力計的讀數誤差也不可忽略。最好在活塞處于靜止或勻速直線運動的情況下,來測量大氣壓力。

③減小摩擦這一步驟中,我們聯系到第一步中用液體排氣的方法,用植物油(食用大豆油)取代油,拔掉橡皮帽測量勻速滑動時活塞與針筒之間的摩擦力從0.8N降低到0.2N,大大減小的摩擦,可謂一舉兩得。

4 改進后的實驗結果

用大豆油代替油,并用大豆油排出孔道內的氣體之后,再次測量大氣壓力,發現:無論是讓活塞拉開到0.6ml還是2ml或3ml,當活塞靜止時彈簧測力計的讀數幾乎相等都在12.5N左右。若將活塞做緩慢移動(近似勻速直線運動)也大約在12.5N左右。于是讓活塞拉開到某一位置后,讓它處于靜止狀態,測量出彈簧測力計的示數。計算出大氣壓強大約是:

比較接近大氣壓的實際的值。

第12篇

1 演示聲音在真空中不能傳播

將一塊正在發聲的小音樂芯片放在注射器中,再將活塞推到底端(恰好未壓到芯片),用橡膠帽封閉注射口,然后用力往外拉活塞,聽到注射器中音樂芯片的聲音會變小;得出聲音傳播需要介質,進一步推理得出聲音在真空中不能傳播。

2 演示壓縮體積可以使氣體液化

向注射器內吸入少量乙醚,用橡膠塞封閉注射口,向外拉動活塞便可看到針管內的乙醚不見了;然后用力向內推動活塞便可看到液態乙醚又出現了。這表明壓縮體積可以使氣體液化。

3 演示大氣壓的存在

將注射器活塞推到底,再用橡膠塞封閉注射口,將橡皮帽將注射口堵住,讓學生拔活塞,學生需用很大的力,或者在活塞下掛一重物(如學生書包),活塞能保持靜止,說明大氣壓存在。

4 粗測大氣壓值

方法1 將活塞推到注射器(1 mL或2 mL)的底端,密封注射口,倒置針管然后在活塞上掛1。25 L的塑料空瓶。向瓶中緩慢注水直到活塞開始下滑,用彈簧測力計測出此時瓶和水總重力G,讀出注射器的最大標注體積V,用刻度尺測出從注射器底部到最大標注體積處的長度L,可以求出大氣壓強為p=GLV。

方法2 把注射器活塞推到底端,密封。在活塞另一端用彈簧測力計沿注射器方向拉活塞,當活塞剛開始移動時,記下彈簧測力計的示數F;讀出注射器的最大標注體積V,用刻度尺測出從注射器底部到最大標注體積處的長度L,則大氣壓為p=FLV。

5 演示液體沸點與壓強關系

用大的注射器,吸入沸水至針管的四分之一左右,觀察到水并不沸騰;接著用橡皮塞堵嚴注射口,向后拉動活塞時可觀察到管內的水產生大量氣泡,劇烈沸騰起來;說明液面上方氣體壓強減少,水的沸點降低。再向前慢慢推動活塞時可發現沸騰減慢直到停止,說明液面上方氣體壓強增大,水的沸點升高。

6 演示氣體壓強與體積的關系

取一個大注射器,把活塞推至筒的中部,用橡皮帽堵住注射口,這樣就在注射器內封住了一定質量的空氣,向筒內壓活塞使筒內氣體體積縮小,壓強增大,手感到阻力很大;向外拉活塞使內氣體體積增大,壓強減小,手感覺很費力。這說明:在溫度不變時,一定質量的氣體,體積越小,壓強越大;體積越大,壓強越小。

7 演示氣體體積不固定

在用注射器封閉一定量的氣體,用橡皮帽堵住注射口,不讓它漏氣,推或者拔注射器的活塞,說明氣體的體積是不固定的。而用注射器就可以很形象直觀地演示氣體的體積不固定。

8 用注射器演示飲料被大氣壓壓進嘴里

初二物理中有一問題:塞緊的盛滿水的瓶子里的飲料能否被吸進嘴里?此題可用注射器來演示,將注射器潔凈后,吸入涼開水,使注射口向上,保持活塞與針管不相對滑動,嘴對注射口用力吸水,吸不到水,說明吸飲料時飲料是被大氣壓進嘴里的。

9 利用注射器自制潛水艇模型

取一個塑料瓶制作一個潛水艇模型,然后用橡膠管將塑料瓶和注射器相連,瓶內放入適量重物作為配重,使小塑料瓶在水中平衡。用注射器從小瓶中抽氣或壓氣,小瓶中的水增加或減少,可以使“潛水艇”在水中下沉、上浮或懸浮。

10 探究流體壓強與流速的關系

在水槽內放入適量的水,將注射器吸滿水,將兩艘輕質小船相隔10 cm并排放置在水面上,用注射器的注射口對準兩艘船的中間噴水,看到兩船靠攏。

11 演示內能做功實驗

在廣口錐形燒瓶中盛人適量的水,并將其固定在鐵架臺的石棉網上。把注射器的注射口插人橡皮塞的小孔中,再用橡皮塞塞緊廣口錐形燒瓶。在注射器旁邊豎立一把刻度尺,在注射器活塞上放一個50 g的砝碼。之后用酒精燈給水加熱至沸騰時,注射器的活塞頂著砝碼慢慢上升,即對砝碼做功,表明內能可以做功。

12 測量液體的密度

在測量液體密度時,若手邊沒有量筒,可以用注射器來代替,且不需要考慮液體殘留,一次完成實驗。方法是:先測出注射器的質量為m1,再吸入一定質量的液體讀出其體積V,再測出注射器和液體的總質量m2,根據密度公式求出液體密度為ρ=m2-m1V。

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