探究"大气压强的存在"案例

吴海生

（乐清市乐成实验中学 浙江温州 325600）

探究"大气压强的存在"案例

吴海生

（乐清市乐成实验中学 浙江温州 325600）

《大气压强的存在》选自义务教育课程标准实验教科书浙教版《科学》八年级第二章第三节。大气的压强初次接触，空气是看不见，摸不着的，学生平时不易觉察到的。所以，如何创设情景引导学生去感受大气压的存在，设计实验探究体验大气压的存在，在承认大气压确实是存在的基础上，再去寻找生活中利用大气压的例子，体验大气的存在。由此看来，引导学生设计实验去探究大气压的存在是关键。本案例就是笔者如何引导学生“探究大气压强的存在”的过程。

我首先给学生播放一段录象：玻璃厂的工人正在繁忙地工作，由于材料不够，需要到库房取材料，几个工人在搬运一块巨大的玻璃时遇到了麻烦，由于面积过大、过重且易伤手，几个人在讨论着…….（创设问题情景，激发兴趣）

录象暂停，师：请同学们想一想，接下来他们会怎么做？请提出解决问题方法并用实验模拟说明。（桌上给一些器材：皮碗、两块磁铁、玻璃片，要求实验时手不直接接触玻璃而提起并搬运玻璃。）

一、实验探究，解决问题并发现新的问题，引出课题

我问他们都采用了什么方法？理由是什么？并请上台演示。

生A：我们这组将一块磁铁放在玻璃的上方，一块放在玻璃的下方，利用磁铁的吸力就可提起玻璃了。

生B：我们这组用一个皮碗，将它按在玻璃上，挤出里面的空气，用手提起皮碗的耳朵，就可提起玻璃了。（边说边演示）我问他：皮碗对玻璃有吸力吗？

（学生思考后，我运用课件分析实验原理，从而引出大气压的概念：我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球，它的周围包围着一层厚厚的空气，人们通常把这层空气称为大气。如图一。）

（图一）

虽然我们平时感觉不到空气有质量，但实际上，1m3的空气有1.29 kg的质量，请大家算一算，我们教室里的空气质量大约是____________________。

学生开始估算教室的体积，然后估算教室的空气质量。

生：哇，真大呀！

学生感觉惊异，我抓住学生认识上的冲突。介绍了大气压强的概念：大气层里，下面的空气被上面的空气所压，在空气重力的作用下会在所作用的面上产生压强，由于空气能够流动，在大气内部向各个方向都有压强，叫做大气压强，简称大气压或气压。

（我事先在将桌上准备了下列器材：熟鸡蛋、带酒精的棉球、广口瓶、皮碗、硬纸片、塑料板、玻璃杯、注射器、钩码、带盖的矿泉水瓶、火柴，实验用的马得堡半球，可供学生选择。）

二、实验探究，证明大气压的存在

由于证明大气压的存在是有趣的形式多样的探究实验，不必把学生的思维圈定，充分发挥学生的设计实验能力，在学习过程中体现了个性化的学习特征，不同的组选择不同的器材进行实验论证，结果学生蹦出了智慧之花。

1组生A：我们组设想，在一个玻璃杯中装满水，在杯口覆盖一张硬纸片

倒置过来，先用左手拖住纸片，将杯子倒转过来。当左手拿开后，若纸片不会掉下，水也不会流出。说明大气对纸片有压力，即存在大气压。若把玻璃杯朝向各个方向，若纸片不会掉下，说明大气对各个方向都有压强。（如图）

2组学生B：我们是想用一个广口瓶将燃着的酒精棉花放入广口瓶中，将鸡蛋放在瓶口，看塞在瓶口的鸡蛋被迅速地吞入瓶中。若能则说明鸡蛋会是被外界大气压强的作用压进去的。（如图二）

我问他是选用熟鸡蛋还是选用生鸡蛋？为什么？

生：选用熟鸡蛋好，最好剥壳，这样软一点效果会更好。

图二

图三

图四

图五

3组生C：我们组想用一只木凳和橡皮吸盘，将木凳面弄湿，把橡皮吸盘直立在光滑的凳面上，握住木柄往下压，这时吸盘内气体被挤压出来。再提起木柄，凳子若被提起，可证明大气压强的存在。（如图三）

4组生D：我们组将选两个皮碗，排出其间的部分空气，在钩子下挂两个钩码，若不易将两个皮碗分开。可证明大气压强的存在。（如图四）

5组生E：我们组想选用一个针筒，先把针筒的活塞推到顶部，然后把活塞往后拉，若将药液吸入针筒，可证明大气压强的存在。（如图五）

学生根据自己设计的方案，领取所需的器材进行实验，进一步证明大气压的存在。学生从感性上认识了生活中的大气压。

我在他们饶有兴趣的时候拿出马得堡半球。并请两位同学来拉拉看。

（实验现象：两个半球需用很大的力才能拉开）抛出问题：什么力使两个半球合得那么拢？

学生讨论后得出：是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的，进而让学生确信大气压的存在很大.

三、师生相互质疑，引导学生交流讨论（从理性上进一步认识大气压）

我提出问题：人、房子也处于大气压下，为什么就没有被压塌呢？

生A：我们实验时，当内部气压比外面的小时，物体会被压瘪了，若内部气压比外面气压更大，是不是就会爆炸了？

生B：我们想空气和液体一样具有重力又具有流动性，那么大气压和液体压强应该有相同的特点，对吗？

生C：马得堡半球实验告诉我们：大气压是很大的，大气压究竟有多大？（当老师开启学生的智慧之后，学生的思维就如此活跃起来。）

四、大气压在生活中的应用

我在学生已经知道大气压是存在的，再引导他们去寻找生活中利用大气压的例子，体验大气的存在。请举出哪些例子说明大压是存在的。

生D：塑料挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上就能挂衣服。

生E：钢笔的笔管吸墨水

生F：用吸管吸饮料。

生G：护士把药液吸进针管。生J：拔火罐

（我们学了科学，要会把所学知识应用于生活实际）

我趁机回到课首放的录象，继续播放录象：工人们正在指挥和操作一套巨大的起吊吸盘，把玻璃运到操作台上进行切割。

同学们看到这时，很高兴。

我提出问题：若两个起吊吸盘面积相同，每个吸盘面积是1m2，那么用这套起吊吸盘，最多能提起多重的物体？

（用于启发学生设计实验测出大气压的值，起承上启下的作用。）

五、探究延伸课后

探究一 水杯吸水

器材：玻璃杯，平底小盘，一小段蜡烛。（如图六）

（1）将小段蜡烛点燃，在小盘中央滴几滴刚熔化的蜡，迅速将点燃的蜡烛固定在上面。

（2）在盘中加入少量红色水，深约1cm。

（3）将玻璃杯倒置在水中，罩住蜡烛（图a）一会儿。你将会看到_________________（水被压入杯内）（图b），说明_______________.

图六

探究二 气球胀大了

如图六所示，在橡皮塞中插入两支细短玻璃管，一根玻璃管口套上一个小气球，并用线扎紧，另一根接厚橡胶管后与抽气筒相连。用橡皮塞塞紧广口瓶瓶口（见图七），用抽气筒抽出瓶中的部分空气，此时套在另一玻璃管口的小气球会___________，这是由于抽走瓶内部分气体后，瓶内压强________（填“增大”或“减小”）并_____（填“小于”或“大于”）瓶外大气压强，因而大气压强将瓶外部分气体压进了气球。

案例反思：

1.在实验探究，感知大气压的存在这一教学环节，我关注了学生学习过程的体验。让学生根据我给的器材，通过实验收集证据说明大气压的存在。学生在学习过程中体现了个性化的学习特征，不同的组选择不同的器材进行实验论证。我给学生创设了充分发表自己见解的机会，有效地培养了学生分析问题的能力。建议将学生的猜想与动手实验论证结合起来同时进行，如果不经过动手实验而知识凭空猜想，不可能证明大气压的存在。本案例在最后知识应用环节能鼓励学生把所学的知识运用于生活实际，充分体现了从生活走向科学，从科学走向社会的课程理念。

2.我觉得不足的地方：一节课40分钟很紧张。我设计的学生探究实验较多，而且让学生根据我提供的实验器材自行设计花时较多，显得时间较为紧张。所以在40分钟内如何保证学生充分地进行探究活动，是我今后探索的方向。