【實驗設計與教具製作——第二期】 「大氣壓力」實驗設計與教具製作:

2021-02-19 楊君科學實驗與教具

1、「覆杯實驗」的延伸:

實驗設計1:

設計意圖:

這期話題繼續「覆杯實驗」。「覆杯實驗」是在杯口覆蓋墊片,通過「墊片不落、水不外流」說明大氣壓力的存在、作用及方向。但就墊片本身而言,1個墊片不落只能直觀的說明大氣壓力作用於這1個墊片,然後要通過轉動杯體改變墊片朝向,進而說明大氣壓力從各個方向作用於墊片的事實,那麼如果我們將杯底兒也去掉,讓杯體成為一個上下開放的管體,同時兩端再以墊片覆蓋的話,實驗又會呈現怎樣的效果呢?這時我們就會發現,在滿水、密封的條件下,杯體朝各個方向轉動墊片仍不會掉落(如圖所示)。

 

實驗效果:

首先就學生學習心理效果而言,覆蓋2個墊片要比1個更具懸念性,因為墊片由1個變成2個,學生便多了一份擔心,視覺與心理刺激更強,更能調動學生的心理需求。

其次2個墊片有利於學生認知的深化。相對的兩個墊片無一掉落,說明大氣壓力是同時的、相對的作用在管體兩端墊片上的,通過這種對比可以使學生意識到:大氣壓力對於身處其中的物體無時不在、無處不在,而且作用力是同時指向中心物體的。

補充說明:

從圖中也可以看出我使用的並不是一個玻璃杯,而是一段透明的亞克力管,為什麼要改換實驗材料呢?因為要確保實驗的密封性玻璃杯口就要光滑平整,而這對個人而言難度是很大的,即便是選擇亞克力管也很費工,所以我想要是可行的話由廠家製作就好了。

實驗設計2:

設計意圖:

此實驗與前面的實驗設計意圖相同,只是考慮到加工亞克力管有一定的難度,而為大家提供一種更簡易的方法。

實驗材料:

密封圈或密封墊、亞克力板或塑料板

(圖一)

實驗方法:

1、將密封圈和塑料板擦拭乾淨。

2、在水中把密封圈放在塑料板中心位置,再把另一塊塑料板覆蓋在密封圈上,使兩塊塑料板與密封圈緊密貼合,然後從水中取出(如圖二所示)。

(圖二)

3、手持一塊塑料板,並變換板面的朝向,觀察塑料板是否會掉落。

4、如要增加趣味性,可依照上述方法把密封圈與塑料板進行多層疊加(如圖三所示)。

(圖三)

審稿:楊君 

技術支持:姚森森

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