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大气压强的创新实验设计分析论文

大气压强的创新实验设计分析论文

摘要：

分析了大学生宿舍空间以及微收纳家具的概念和发展现状，探讨

了大学生宿舍和微收纳家具之间的关系，研究了大学生宿舍微收纳

家具的设计功能要求、表现形式及理念。指出，微收纳家具营造宿

舍空间带来的空间的灵活性，解决了大学生宿舍中空间不足的问题，

为大学生提供更大的生活空间。

关键词：大学生宿舍；空间；微收纳家具；设计研究验证

大气压的存在是“大气的压强”一节教学的重要内容，这对帮助

学生认识大气压的相关知识有不可缺或的作用．虽然大气压与我们

的生活密切相关，但由于空气不像固体和液体那样可以直接视觉或

有直接的触觉感受，大气压的存在又不为我们所觉察，这对于刚接

触物理的学生来说，认识大气压有一定的难度或疑惑，必须有足够

实验和事例来演示说明．因此在“大气的压强”的教学中，通过演

示实验和自主性学习体验到大气压强的存在是这节课的重点，也是

引导学生体会到大气压强存在的关键．而教材中的演示实验是有限

的，能够演示大气压强的实验也不少，但是有些演示实验不是实验

过程复杂、效果差，就是成本高，或者费时等等，如马德堡半球模

拟演示实验，将两个半球对在一起，然后用抽气机将中间的空气抽

出，这就需要较长的时间;由于仪器老化，半球的密封性变差，使得

球内的空气也不易抽尽，导致学生在拉球时不用费很大的力就把半

球拉开，不能反映大气压有很大压力的物理事实．因此，需要物理

教师挖掘实验资源，引导学生到生活中去找原型，用创新的教学手

段，展示生动、有趣、明了、简洁的气压应用实例，以加强学生运

用所学知识解决实际问题的能力，培养他们的观察能力、动手能力

及创新思维．下面介绍几例大气压强的创新实验．

1敞口气球

你看到过气球吹大后，敞着口不变小的情景吗?许多学生不相信

是真的，当看到真实情景时，又百思不得其解．实验器材大的饮料

瓶(如5升雪碧瓶)、气球等．首先对饮料瓶作一个简单的处理(其处

理方法不说同行们一定能从下面的介绍中明白)，然后在气球未吹之

前，把气球的顶部向饮料瓶的瓶口灌进去，使气球的大部分进入饮

料瓶，再把气球的口反套到饮料瓶的瓶口上．用手握住饮料瓶，现

在用嘴对着饮料瓶的.瓶口吹气，等气球吹大后，停止吹气．一个气

球敞着口不变小的气球就出现在你的面前．学生看了非常好奇，气

球吹起来后，必须把气球的口扎紧，气球才能在较长一段时间内不

明显变小．现在气球敞着口为什么不变小呢?原来这里巧妙的借助饮

料瓶和大气压共同发挥作用，才出现奇特的现象．而学生看到这个

演示现象既疑惑又兴奋，这是一个既有知识性，又有趣味性、娱乐

性的演示实验，容易形成学生的激情和师生互动，由此产生的课堂

教学效果，不言而喻．更令学生疑惑的是，学生并没有发现老师有

其他的操作动作，但是，当老师说气球变小，气球真的逐渐变小;当

老师说气球停止变小，气球果然停止变小，敞着口保持一定形状鼓

着．气球能够膨胀，必须克服橡胶皮的束缚力．因此，吹气就比较

吃力．同样，吹大的气球，敞着口不变小，也必须克服橡胶皮的束

缚力．靠什么来克服橡胶皮的束缚力，从实验中发现，只有靠负压

来实现．怎样产生这么大的负压呢?你应该发现其中的奥秘了吧．不

要把这个实验的奥秘直接告诉学生，而是引导他们探究，这有利于

调动学生的积极性和创新思维．这个演示实验对讲授高一理想气体

变化规律知识点也有一定辅助说明作用．吹大的气球敞着口不变小，

其实质是一个平衡问题．密闭在气球与饮料瓶之间的气体遵守玻意

尔马略特定律:在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和

体积成反比关系．用玻意尔马略特定律就能轻松的解释，敞着口的

气球为何不变小．因为气球虽然敞着口鼓着，但是气球内腔的气体

是恒定的一个大气压保持不变，假设气球缩小，那么根据玻意尔马

略特定律，密闭在气球与饮料瓶之间的气体体积就要变大，而温度

几乎是不变的，则气球外围的气压就会变小，因此气球内、外的气

压差就会阻止气球变小，所以在这种情形敞着口的气球不会变小，

除非使气球与饮料瓶之间的气体与外界连通．这样把初中物理向高

中物理适当延伸，有利于满足不同层次学生的发展需求．

2飞球吸壁

许多玩具是根据物理原理设计生产的，能呈现物理现象和显现物

理规律，其巧妙的设计使外观很精美、色彩很鲜艳，呈现的现象非

常神奇，对学生很有吸引力，把玩具功能扩展为教学功能，使学生

在好奇中学习物理知识．例如，用吸壁球演示大气压的作用．实验

器材吸壁球(玩具市场可以买到)．吸壁球的彩色很有吸引力