大氣壓與人類生活
怎樣知道大氣有壓強
活動1:“a.杯中的水為什么不外流;b.吸盤為什么會緊緊粘在墻壁上”,目的是讓學生感受大氣壓強的神奇,體會大氣壓強的存在,激發(fā)了解大氣壓強的興趣。
其中“a.杯中的水為什么不外流”,實驗很容易成功,但要告訴學生實驗時應注意:①選用口徑較小的玻璃杯;②選用不易吸水的紙片;③用紙覆蓋杯口時紙與水之間盡量不要有空氣。教材中要求學生“想一想,是什么力托住紙片的”,學生可能會簡單化地說是大氣壓力托住紙片的,實際教學中應引導學生明白紙片上方不受大氣壓力,但杯中的水對紙片是有壓力的,這個壓力小于大氣對紙片向上的壓力,所以紙片才不落下。這樣可以讓學生真正認識大氣壓的存在。
“b.吸盤為什么會緊緊粘在墻壁上”,一般家庭都常使用“吸盤”掛衣物,為了保證這個活動在教室內順利完成,可以把吸盤壓在窗戶玻璃上,讓學生用手拉吸盤感受一下所用力的大小。(應注意人身和玻璃的安全,所用力量不要太大。)
除了教材中活動1安排的這兩個實驗之外,為了幫助學生建立大氣壓強的概念,教師可以創(chuàng)造條件再做一些演示或者學生實驗。以下小實驗供參考:
⑴模擬“馬德堡半球實驗”:在實驗時要注意兩個半球口處要用凡士林密封好,當兩個學生拉球時要注意安全,防止因漏氣導致失敗而使學生摔倒。也可用兩只“吸盤”模擬這個實驗。
⑵“巧取硬幣”:把一塊硬幣放在平底大盤里,倒上紅墨水,剛好淹沒硬幣,提問:誰能把硬幣拿出來而不沾濕手。 然后讓學生討論,此時氣氛活躍,學生得出各種結論,教師不作解釋,然后教師演示:把點燃的紙放入杯子,待紙將杯中空氣燒到最熱時,立即倒扣在盤子里(不要蓋住硬幣),過一會兒,水會被吸入杯子,硬幣就從水中露出來,直接用手即可拿起。該實驗效果明顯,會博得學生的驚訝和好奇,可以迅速抓住了學生的注意力。
⑶“飲料瓶變形”:在飲料瓶中放入點燃的酒精棉球、待飲料瓶中空氣最熱時立即蓋上蓋,過一會兒,飲料瓶就變扁了。
⑷“瓶子吞蛋”:在廣口瓶中放入一些砂子,將點燃的酒精棉球放入廣口瓶中,待瓶內空氣被加熱后,立即用剝了皮的熟雞蛋堵在瓶口,過一會兒,可以發(fā)現塞在瓶口的雞蛋被吞入瓶中(如圖1所示)。
⑸“吸大的氣球”:兩端開口的塑料瓶,一端系一氣球,另一端用兩用氣筒抽氣,氣球變大(如圖2所示)。
⑹“神奇的玻璃管”:①出示玻璃管,向管內倒水,可看到水穿過玻璃管流出。②用手指緊緊堵住玻璃管的下端開口,向管內注入水至滿。③提問:為什么水不會從下面流出?(水被手指托住) ④再用另一只手堵住玻璃管的上口,然后讓學生猜一猜:如果松開堵下口的手指,水會不會流出來?⑥松開堵下口的手指,紅色水柱并沒有流出來!這是為什么?(空氣托住了水柱不流下來)⑦松開堵住上口的手指,水應聲落下。(水柱上下兩端都受到大氣壓,水柱由于受到重力而落下。)
⑺“水往高處流”:將一干燥的玻璃瓶放在酒精燈上均勻加熱一段時間,用一插有長細玻璃管的橡膠塞把玻璃瓶的瓶口塞緊,并立即倒插入盛水的玻璃槽中,這時玻璃管中的“水往高處流”,如圖3所示。
⑻“瓶子吹氣球”:取彩色氣球一個、錐形瓶一個、酒精少許、酒精燈一個,在錐形燒瓶內放入酒精少許,在瓶口套上氣球備用(氣球的選擇由錐形瓶的大小而定)。將錐形瓶烘在酒精燈火焰上方微微加熱,使瓶內酒精汽化,瓶內氣壓增大,可以觀察到瓶口套上的氣球緩慢被吹大膨脹。然后,從瓶口取下氣球,使氣球和瓶內酒精蒸氣排出一些,再立刻把氣球緊套在瓶口。可以看到氣球慢慢變癟,并緩緩地伸入錐形瓶內膨脹,并逐漸吹大。這是因為酒精蒸氣遇冷液化,瓶內的氣壓降低,大大低于外界大氣壓,大氣壓迫使氣球伸向錐形瓶內(如圖4所示)。