大氣壓強存在實驗的改進

沙河市第三中學 紀春霞

實驗是初中物理教學的重要內容和有效手段，新課標要求我們改革傳統的實驗設計理念，強化對物理實驗的精心設計，強化實驗教學情境的有效創設，努力將生活元素滲透其中，以此來激發學生學習物理的興趣，從而使學生理解和分析物理知識的能力得到提升。

人教版物理八年級上冊《科學之旅》中也明確提出了學習物理的重要方法之一：善于觀察，樂于動手。要想讓學生樂于動手，我們設計的實驗就需要滿足以下幾個條件：

第一，實驗材料常見，學生容易得到；

第二，實驗操作簡單，學生容易做到；

第三，實驗現象明顯，能引起學生興趣。

由于大氣壓強很抽象，學生難以理解，這就要求我們在這部分教學中，充分利用身邊熟悉的物體，巧妙設計實驗，對課本上的一些實驗進行改進和創新，給學生呈現直觀清晰的實驗現象，幫助他們很好地理解大氣壓強的存在。為此，筆者利用生活中常見的材料，巧妙地設計了以下實驗。

實驗一、瓶吸氣球實驗

（一）實驗器材。

飲料瓶、氣球、開水適量。

（二）實驗過程。

1.首先在飲料瓶中倒適量開水，讓飲料瓶均勻受熱，然后把水倒掉。

2.接著將一氣球口對口套在飲料瓶口上，觀察到這樣的實驗現象：露在瓶外的氣球很快被吸入瓶內，而且吸進瓶內的氣球不斷鼓起來，就像被吹了氣一樣（實驗現象見圖1、圖2）。

（三）現象解釋。

把熱水倒入飲料瓶中再倒出來，瓶中空氣受熱膨脹后變得很稀薄，同時瓶內氣體壓強變得很小，在外界大氣壓的作用下瓶口氣球被壓入瓶內，并不斷往里充氣，氣球就鼓起來。這充分證明了大氣壓強的存在。

（四）改進后的實驗優點。

這個實驗是對傳統的瓶吞雞蛋實驗的改進。傳統的瓶吞雞蛋實驗對瓶口和雞蛋的尺寸都有要求，而且實驗完畢后，不易取出雞蛋，不能重復做，還造成了浪費。瓶吸氣球實驗比瓶吞雞蛋實驗，要經濟，易操作，用時短，現象明顯，實驗成功率高，方便在各個班級重復演示。

實驗二、雙試管實驗

（一）實驗器材。

大試管、小試管（小試管要剛好能裝進大試管中為宜，小試管內部卷有一層彩色薄紙，并在小試管內部用502 膠固定一段細線，細線下吊有一顆五星）。

（二）實驗過程。

1.先將小試管插入大試管中，把兩支試管口朝下同時倒過來，可觀察到小試管會掉下來的實驗現象（見圖3）。

2.再用燒杯往大試管中倒入適量的水，將小試管插入裝水的大試管中。

3.再次將兩支試管口朝下同時倒過來，觀察實驗現象：可以清楚地看到小試管帶著五星在大試管中緩慢上升，直到大試管的頂部（見圖4）。

（三）現象解釋。

沒有裝水時，大試管中的小試管的上方和下方都有大氣壓，小試管在重力作用下掉下來；裝水后，大試管中的小試管上方沒有了大氣壓，下方有大氣壓，在外界大氣壓的作用下小試管被壓入大試管頂部，形象生動地證明了大氣壓強的存在。

（四）改進后的實驗優點。

筆者對原有的雙試管實驗進行了改進，使其具有異于原有實驗的如下優點：

1.在小試管的內部卷上一層彩色薄紙，在小試管上升過程中，學生觀察得更清楚。

2.在小試管內部固定一段細線，這樣當小試管進入大試管中時，很容易將小試管從大試管中拉出來，避免實驗結束時，為了取出小試管而損壞試管，可以重復實驗。

3.在細線上懸掛小五星，小試管上升的同時帶著五星一齊上升，使學生切身感受到大氣壓的神奇力量，從而提高學生的學習興趣和探索問題的積極性。

實驗三、模擬馬德堡半球實驗

（一）實驗器材。

市場上購置的兩個吸力盤。

（二）實驗過程。

1.將兩個吸力盤平面部分對接在一起，擠出中間的空氣（見圖5）。

2.請兩位力氣大的學生，像拔河一般分別向兩邊拉，結果怎么也拉不開。

3.用手指在對接平面部分掰開一個縫，空氣進入，吸盤很輕松就被拉開。

（三）改進后的實驗優點。

歷史上的馬德堡半球實驗（見圖6）作為一個經典實驗，驗證了大氣壓強的存在和作用。

現用教科書在講述有關內容時，要求重新演示這個實驗，但由于繁瑣的實驗準備和較長的演示時間，教學實踐中，老師往往只是采用口述，并不做演示。改進的實驗彌補了上述遺憾，利用生活中常見的材料模擬了馬德堡半球實驗，操作簡單，節省時間，效果明顯，而且貼近學生實際生活，取得了良好的課堂效果。

在多年的教學實踐中，筆者按照以上實驗方法指導學生做分組實驗，取得了良好的教學效果。這些實驗材料都是生活中唾手可得的，學生可以通過親自動手實踐，來體驗實驗探究的快樂，在快樂中輕松學到知識！