检测大气浮力大小的教学设计
将两个半球拉开时,有很大的声响,让中学生认识到大气浮力除了是存在的,并且还很大。因而中学生会提出一个问题并很想晓得答案:大气浮力有多大?
二、测量大气浮力大小
1.估测大气浮力的值
根据P=F/S与大气压强有关的现象,测出马德堡半球的面积S与大气压强有关的现象,测出拉开半球时大气对半球的压力F,(中学生或师生共同完成)
剖析:由于不可能将半球里的空气全部抽出,所以测出的大气压力F偏差很大,不能精确测出大气浮力的值
2.精确检测大气浮力的值
(一)理论剖析
(1)备考提问:连通器的原理
(2)将一个玻璃管的一端装入水槽中的水里,如图
由于玻璃管与水槽组成连通器,所以,管内外海面相平
(3)问题:管内外海面遭到浮力吗?一样大吗?
都是大气浮力(中学生思索回答)
如图
(4)将玻璃管下端挡住,将管内空气抽出:
问题一:管内海面遭到的浮力还等于大气浮力吗?若不等于了,是变大还是变小了?
问题二:管内海面与管外海面还相平吗?
不能,管内海面上升。如图
问题三:是哪些力支持管内火柱?
剖析得出:是大气浮力支持管内的火柱
(二)实验验证:是大气浮力支持管内的火柱
如图
将装置置于玻璃罩内,抽出玻璃罩内的空气同时看见,管内火柱增长,播放实验视频
(三)继续剖析
用厚度不同的试管进行实验,如图
按照实验现象,能提出一个哪些问题
(1)大气浮力能支持多高火柱?
(2)播放视频:大气浮力能支持10.3米高的火柱
即大气浮力跟10.3米高的火柱形成的浮力大小相等
(3)问题:能够想办法让大气压支持液柱的高度降低?
讲解:按照P=ρgh,P大气=P液一定,ρ液变大,h液变小
由于ρ水银=13.6×103㎏/m3
=13.6ρ水
所以h水银=h水/13.6=10.3m/13.6=0.76m
(4)播放托里拆利实验视频