真空玻璃罩在物理實驗中的妙用

馬永梅 余澤榮

摘 要：作為一線的初中物理教師，我最先思考的是如何在自己的課堂教學(xué)活動中通過物理實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，幫助學(xué)生掌握物理知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思維能力、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)？本文結(jié)合自身物理課堂教學(xué)——《大氣壓強》談?wù)婵詹Ａд值膭?chuàng)新實驗。

關(guān)鍵詞：真空玻璃罩 物理實驗 應(yīng)用

地球周圍聚集的一層很厚的大氣分子，稱之為大氣圈。像魚類生活在水中一樣，人類生活在大氣的底部，并且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。但氣體看不見、摸不著，很容易人們忽視。學(xué)生對跟大氣相關(guān)的現(xiàn)象不太理解，現(xiàn)在通過真空玻璃罩進行三個有趣的實驗。

一、真空玻璃罩與水的沸點

1.器材：真空玻璃罩、燒杯、溫水、溫度計。

2.實驗過程

（1）拿一杯溫水，先用溫度計測量水的溫度，水溫為（38）攝氏度。

（2）讓請學(xué)生用手指感受一下水的溫度后，將這杯溫水放進真空玻璃罩里。

（3）用抽氣機給真空玻璃罩抽氣，讓學(xué)生仔細觀察水的狀況。

3.實驗現(xiàn)象

在抽了一會氣后，觀察到真空玻璃罩里面燒杯中的水劇烈沸騰起來，比我們平常用火燒水沸騰的程度劇烈多了！

4.實驗結(jié)論：液體的沸點與大氣壓有關(guān)，大氣壓越小，液體的沸點越低。

5.實驗效果：這個實驗讓學(xué)生直觀體會到液體的沸點受到大氣壓影響巨大大！

二、真空玻璃罩與托里拆利實驗

1.器材：真空玻璃罩、燒杯、試管、紅墨水。

2.實驗過程

（1）讓試管充滿染成紅色的水，倒立在燒杯中，然后將整個裝置放入真空玻璃罩中。

（2）用抽氣機給真空玻璃罩抽氣。請學(xué)生仔細觀察試管水柱的高度。

（3）關(guān)閉抽氣機，玻璃罩中充滿空氣后，觀察試管中的水柱的高度。

3.實驗現(xiàn)象

（1）結(jié)果在抽了一會氣后，當(dāng)真空玻璃罩里面的氣壓降低到很低時，觀察到原來充滿水的試管水面開始下降。

（2）關(guān)閉抽氣機，玻璃罩中充滿空氣后，試管中的水面開始上升，又回到原來的高度。

4.實驗結(jié)論：我們生活的空間確實存在大氣壓，大氣壓可以托起水柱。

5.實驗效果：這個實驗讓學(xué)生直觀感受并觀察到大氣壓的存在，并且可以初步了解用液體壓強測量大氣壓的原理（托里拆利實驗原理）。

三、真空玻璃罩與吸盤承重

1.器材：真空玻璃罩、塑料吸盤、鉤碼。

2.實驗過程

（1）我們將塑料吸盤翻吸在真空玻璃罩里面，并在下面掛上鉤碼。

（2）請幾位“大力士”男同學(xué)用力拉鉤碼，發(fā)現(xiàn)很難將吸盤拉開。

（3）給真空玻璃罩抽氣，請同學(xué)觀察。

3.實驗現(xiàn)象：當(dāng)真空玻璃罩里的氣壓慢慢降低后，吸盤開始和玻璃分離。

4.實驗結(jié)論：我們生活的空間確實存在大氣壓，大氣壓可以托起重物。

5.實驗效果：這個實驗讓學(xué)生直接觀察塑料吸盤是因為大氣壓壓在玻璃上的，從而認識到大氣壓的存在。

四、真空玻璃罩與水柱、水壺

1.器材：自制1.5米長圓柱形真空玻璃罩、長軟管、自制帶有兩個壺嘴且裝滿紅墨水的塑料水壺。

2.實驗過程

（1）給自制1.5米長圓柱形玻璃罩抽氣2分鐘左右，讓其接近真空，關(guān)閉閥門，將其豎直放置在實驗桌上。

（2）用軟管將接近真空的圓柱形玻璃罩與低處水壺的一個壺嘴相連。

（3）用手捂住水壺的另一個壺嘴，確保整個裝置不漏氣。先請同學(xué)觀察水壺的的形狀。

（4）打開自制1.5米長圓柱形玻璃罩的閥門。

3.實驗現(xiàn)象：紅墨水噴射到塑料管的頂部！塑料水壺被壓扁！

4.實驗結(jié)論：我們生活的空間確實存在大氣壓，大氣壓可以托起很高的水柱，大氣壓可以壓扁水壺。

5.實驗效果：這個實驗讓學(xué)生不僅直接觀察塑料被大氣壓壓扁，而且還可以觀察大氣壓將低處水壺中的紅墨水?dāng)D壓、噴射到高處接近真空的玻璃管頂部，視覺效果震撼，從而感受大氣壓的存在。

本文中真空玻璃罩演示的四個實驗，利用逆向思維，解決了在常規(guī)情況下不能完成的實驗，操作簡單、效果形象直觀，給學(xué)生的印象深刻，建立正確的知識觀。這種采用形象直觀的實驗教學(xué)，能夠使學(xué)生經(jīng)歷實驗研究過程獲得大量的感性材料，這些感性材料真實、形象、生動，極易喚起學(xué)生好奇的天性，從而激起他們的學(xué)習(xí)興趣。同時幫助學(xué)生掌握物理知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思維能力、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻

[1]郭玉英.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的物理學(xué)科能力研究.

[2]林勇.基于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的初中物理實驗教學(xué).