巧用气球创新“大气压强”实验教学

摘要：巧妙地利用气球制作小实验，并以气球实验贯穿教学：从课堂引入到证明大气压强存在及最后的生活应用，既为学生营造了实践体验的氛围，又培养了学生的兴趣和能力。

关键词：气球；大气压强；创新；实验教学

物理是以实验为基础的一门基础科学。实验在物理学中既是一种最基本的研究方法，也是激发学习兴趣的有效途径。

一、 “开口”气球实验引入教学，激发学生兴趣

课堂的引入是引发学习兴趣的关键。课前教师需准备好一个瓶身带有小孔的饮料瓶，尽量选择一个内部空间稍大颜色透明的瓶子，然后将气球套在塑料瓶中，如图1甲所示。课堂上，教师可以先引导学生猜想：假如把气球吹起来以后让气球的口开着，气球会缩小吗？然后请一位同学上来完成吹氣球，该过程中教师注意将瓶身托着，在学生停止吹气球的同时用手指堵住小孔。于是学生就会看到惊奇的现象：开口的气球竟然没有缩小！（见图1乙）由此引入新课——大气压强，可以有效激发学生兴趣。

图1

二、 玻璃杯“吸”气球实验，直观感受大气压强的存在

教科版教材采用“变瘪的易拉罐”来证明大气压强的存在，该实验现象明显但变化过程不易观察，这里用简单的“吸”气球实验证明。首先将准备好的开水倒入玻璃瓶中，通过摇晃使瓶均匀受热，然后将热水倒掉，重复几次后，将吹好的气球紧紧堵住瓶口，防止漏气，1分钟后即可松开手。随后提醒学生观察瓶口处气球变化：随着瓶中温度的下降，会发现玻璃瓶逐渐将气球“吸”入其中，如图2所示，瓶口位置会慢慢形成一个凸起。该实验过程变化缓慢且直观，能留给学生充足的时间思考探究。

图2

三、 模拟肺呼吸实验，从物理回归生活

学习知识是为了更好地利用知识解决生活中的问题，教学中可以以“肺呼吸”为例讲解大气压强的应用。肺呼吸模拟装置的制作如下：首先将塑料瓶盖钻两个小孔，分别插上两根吸管，并用乳胶密封好小孔，在两根吸管下方用橡皮筋绑上两个小气球模拟人的肺；然后将塑料瓶底剪去，用橡皮筋将大的气球套在瓶身下方作为瓶底（注意气密性）。最后套上瓶盖即完成制作，如图3甲所示。实验时，通过拉伸瓶底的大气球控制瓶内小气球的变化。向下拉伸大气球，瓶内的小气球鼓起，正如人吸气时肺夸张（见图3乙）；向上推动大气球，小气球变瘪，就如同人呼气肺收缩。该实验趣味性很强，可以让学生真切地体会到人呼吸的原理。

图3

巧妙利用气球进行各种大气压强小实验，既取材容易，又制作简单，是培养学生动手能力的有效途径。充分发挥这些小实验的教学功能，可以激发学生兴趣，并通过生动有趣的实验帮助学生形成物理概念和掌握物理规律。

参考文献：

[1]李科敏，苏卡林，李奇云，徐旭玲，张娜.“大气压强”的教学设计[J].物理教师，2017，（01）：16-19.

作者简介：

马兰，重庆市，西南大学科学教育研究中心。endprint