饮料是被吸上来的吗

2019-12-19 06:15指导教师钱伟
数理化解题研究 2019年35期
关键词:针筒管内充气

方 瑜 指导教师:钱伟

(浙江省杭州学军教育集团文渊中学702班 310000)

笔者从小喜欢科学课,因为科学课的实验深深的吸引着我,进入初中钱老师每天都有惊奇的实验带给我们,让笔者更加痴迷于科学课堂的精彩了.有一天,钱老师让笔者设计一个实验让笔者向全班同学解释饮料是怎么吸入嘴巴的.笔者琢磨了好几天,翻阅了好多资料,终于想到了一个方法,于是笔者就充当了一下小老师,以下就是笔者的设计.

图1

演示实验一:掉不下去的水.先用手堵住玻璃管的下端,往玻璃管内灌满水,对水进行受力分析.再将玻璃管倒过来(手不松开),让大家观察管内水的运动情况,提出问题:此时水受力情况,为什么水不下落?

设计意图:设疑.引导大家从运动和力的角度来解释大气压的问题.

分析:大家会很疑惑,究竟是什么力在阻碍水的下落呢?

互动实验一:吸大的气球.用针筒往外抽气,观察气球的变化.

设计意图:看到气球的膨胀,力的效果是使物体发生形变,利用形变来凸显力的存在.让大家寻找力的施加物体及怎么样方向的力可以让气球均匀的变大?

演示实验二:敞口的气球不会变小.用铁钳夹住导气管,撤去气筒,观察现象,讨论,原因分析.

图2

设计意图:在上题中分析得到大气压存在事实后,进一步揭示气压存在着大小的关系(知识的迁移,与力的大小会变化相呼应),这仅仅是猜测.

演示实验三:可以用什么办法让气球恢复原状.让大家讨论,说出设想的办法.

图3

设计意图:利用刚才的猜测来解决实际问题,同时也可以验证演示二中的原因分析(猜测)是否正确,体验空气的密度变化会导致气压的变化.

互动实验二:实验验证.利用实验证明讨论的方法是否可行.进一步体验大气压的存在及大小变化.

初步的结论:气压是存在的,气体向各个方向都有压强,而且气压与密度有关.

演示实验四:压上去的水.利用针筒向锥形瓶内充气,让大家观察现象分析原因.

问题一:不充气的时候为什么管内外水面为什么是平的,难道气压不存在吗?

问题二:针筒充气后水运动的动力来源于什么物体?

问题三:管内液体的受力情况是怎么样的?(管外气体对液体产生的压的效果与管内液体产生的效果恰恰是相反的)

问题四:在这个实验当中,研究的对象是谁?

问题五:除了充气的办法,还有别的什么方法也可以让管内水面上升?

大家回答完问题后,似乎明白了饮料原来不是被吸上来的,可是也有几个小伙伴还是提出了异议,正好笔者也准备了以下的实验:敞口的饮料吸上来了;封闭的饮料没有吸上来;注射器把饮料压上来了等系列实验,终于同学们对笔者心服口服.

图4

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