大气压强实验精选(九篇)

第1篇：大气压强实验范文

关键词：大气压强；实验；改进；杯中取袋；覆杯实验

大气压强是浙教版八年级科学较为重要的一节内容，大气压强所涉及的实验也比较多。书本上向我们展示了二个实验，用来揭示大气压强的存在。然而我认为其中的覆杯实验很容易让学生误解，而第二个实验瓶中取袋用手将袋子和瓶壁紧贴在一起使袋子拉不出来几乎是不可能实现的。所以我将这两个实验进行改进，以便能达到预期的效果。

一、杯中取袋实验的改进

书本上是将一只薄膜塑料袋放入广口瓶内，使塑料袋尽可能贴近瓶壁。将袋口沿瓶口翻过来，用橡皮筋紧紧扎在瓶口上。试试看，你能否将塑料袋从瓶内拉出来，并解释实验现象。然而在实际操作时，很难将塑料袋与瓶壁紧贴，造成塑料袋与广口瓶之间空气太多，实验现象很不明显。于是将实验进行如下改进。

实验器材：去底的矿泉水瓶、塑料袋、橡皮筋

实验过程：

1.将塑料袋放入去底的矿泉水瓶中，袋口从瓶内翻出，用橡皮筋紧紧扎在瓶口上。

2.将塑料瓶的盖子去掉，对着瓶口深吸一口气，使塑料袋与瓶子之间没有空气，袋子与瓶子之间紧紧贴在一起。

3.盖上矿泉水瓶盖子，让学生将塑料袋从瓶内拉出来。

改进后实验优点：

1.这个实验的操作性强，简单方便，效果好。

2.学生不能将袋子从塑料瓶里拉出，为后面的大气压强很大埋下伏笔。

3.在实验过程中有一定的趣味性，学生的参与程度很高。

二、覆杯实验的改进

书本上关于“大气压强”传统实验是把装满水的杯子盖上硬纸片倒置，纸片不会掉，水不会洒。做实验时必须注意水要装满，且纸片要硬。有时实验还是会失败。当实验成功时，学生还可能误认为是水把纸片吸住。为此，我改进了该实验装置和教学过程，避免了这两个问题的出现。首先，实验会失败，主要是硬纸片容易掉下来造成的，我将用幻灯机书写专用胶片代替硬纸片盖上。幻灯片书写专用胶片比较轻，而且它足够光滑，使它与杯口更贴合，不让空气进去造成实验的失败。其次我将实验用的玻璃杯换成了一次性的纸杯，这样能避免学生误认为是水把纸片吸住。

实验器材：一次性纸杯、幻灯片、针、水

实验过程：

1.在杯子中没有装水的时候，将幻灯片盖在纸杯上，将纸杯演示倒置、前、后、左、右侧置，让学生观察现象；

2.往杯子中装满水，将幻灯片盖在纸杯上，将纸杯演示倒置、前、后、左、右侧置，让学生观察现象，以此证明大气的各个方向都存在着压强；

3.又将注射器倒置，用针将纸杯底下戳个洞，只见水直泻而下。以此证明胶片不是被水吸住的。

改进后的实验优点：

1.幻灯片轻而且光滑，实验成功率大大提高。

2.将传统的覆杯实验只证明存在一个向上的大气压，改进后可以证明大气的各个方向都存在着压强。

3.当我将杯底戳个洞后，空气进入杯底，学生见水直泻而下，自然明白刚刚并不是被水吸住了，而是大气压强将幻灯片托住了，很好地走出了思维误区。

第2篇：大气压强实验范文

1.1　生成性教学内涵

生成性教学就是教师本着一切为了学生发展的教育意向，与学生就相关课题进行积极互动，并根据课堂中的互动状态对学生的需要和感兴趣的事物及时给出价值判断并机智地调整教学思路和教学行为的教学形态。生成性教学旨在通过发挥教师在教学过程中的能动性和创造性，让学生获得个性的发展。它遵循原则又不拘泥于规律，极其关注学生与教师的双向发展关系。由于教学过程的开放性、复杂性，资源的生成性，交流的互动性，生成性教学需要教师具有敏锐洞察、随机应变，合理引导学生有效对话，及时抓住课堂教学契机的教育智慧，需要教师具有对生成和发展的新趋势、新问题准确把握并妥善抉择新的策略，设计新的教学方案，以调节教学行为的教育智慧和能力。

1.2生成性教学的特征

生成性教学并不是遵循着“对称的、简单的、序列性的秩序”，而是具有“非对称的、混沌的、分形的秩序”它蕴含了深厚的后现代知识教学观，是一种过程论的新的教学哲学，它是对师生关系认识的超越，具有现代哲学转向的整体特征。它具有差异性、相对性、多元性、不确定性、创造性、过程性等特征。　第一，生成性教学以尊重生命的自然成长规律为基础，视关爱、尊重学生及让学生的个性品质、创新精神的自主发展为己任。

第二，生成性教学以学生的需要和感兴趣的事物为教学内容，具有动态性、开放性、多样性与灵活性，而不局限于课本上单一的文本资料。在教学过程中出现的任何始料未及的事情都会成为教学的资源，成为师生对话的对象，成为促进学生发展的契机。为了有效促进和把握生成，教师要不断捕捉、判断、重组教学中从学生那里涌现出来的各种各样的信息，把有价值的新信息和新问题纳入教学过程，使之成为教学的亮点，成为学生智慧的火种。

第三，生成性教学的课堂是一个平等对话、开放互动、充满人文关怀的场所。它的教学过程突破了知识和技能的“授一受”围笼，表现出师生双方相互交流、相互学习、相互启发、相互融合的互动的过程，表现了教师与学生分享彼此的思想、经验和知识，交流彼此的情感、态度与价值观，从而使双方的主体性科学合理地发展和建构。

第四，不存在永恒不变的教学计划、教学目标，要根据学习主体及具体教学情境的变化而不断调整教学活动，凸显生成教学的动态性、过程性、流变性、开放性。　第五，促进学生自主学习实现动态发展是教学的根本旨归。自主学习旨在培养学生的个性品质、创造能力和创新思维，让他们遵循生命生长的规律自然的发展建构。生成性教学通过“生成”活动，使学生成为学习的主人，使教学达到不教而学的境界，从而实现学生的自主发展。

总之，生成性教学注重教学的开放性、创造性、非线性、过程性、多样性、流变性等，强调教学中人与人的关爱情怀，反对教学严格按照预设的目标执行，反对教与学的过分同一，注重个性的彰显及创造性和建构性的发展。

2　如何实践大气压强实验的生成性教学

物理实验教学的课前准备的无论多么充分，在实施的过程中，都可能会出现一些意想不到的情况。如果对此置之不理，可能会扼杀学生的创新意识，如果能够因势利导，则教学过程会进展顺利，实现预期目标。图1表示生成性教学在大气压强实验教学中的具体应用。　生成性教学作为一种情境化的教学方式，彻底地改变了物理教师的实验教学方式、学生的物理实验学习方式，突显出普通实验教学方法无法达成的优点。在真实的问题情境下，给学生提供一个锻炼能力、施展才华的情境，为学生提供了一个自主学习、合作学习和探究学习的平台，易于激发学生的兴趣。教师在教学中起组织、引导、及时给学生搭建“脚手架”的作用，使学生在实验的过程中不至于“盲目”地对待要实验的问题。同时生成性教学对教师也提出了较高的要求，作为指导者，要求教师要善于把握时机，在最恰当的时机给予学生以指导。教学过程的无序性培养了学生的发散思维能力，教学过程的参与性激活了学生探究的动力。

图2表示在按照大气压强的实验设计来实施教学的具体情境中，生成了新的教学资源，教师也运用了教学智慧，给予了恰当的教学评价，并依照生成的资源和教学情境的发展来调控教学实施的过程，总之它们三者之间任何一个都不是孤立存在的，而是彼此之间都具有相互生成、相互关联、相互融合的立体网状的空间关系。我们现以大气压强的实验教学为例从教学设计、教学实施、教学评价三个方面探讨生成性教学的一般过程。

2.1弹性的教学设计

教学过程由许多具有立体网状的关系事件组成，任一事件学生都有种种无法预料的表现，教师本着一切为了学生的发展为旨归，宏观的为教学预设出开放的路径轮廓，尽可能完备的为教学中的每一情况映射出多种策略，并灵活的为学生的反应留有空间，智慧的在教学过程中不断的做出抉择。在物理实验教学中表现为教师宏观的预设出实验方案，依照实验中生成的问题及时进行感知、判断和操作并灵活地调控实验方案，使物理实验教学不断地走向深入。如：在证明大气压存在的实验中，教师首先弹性的预设了“瓶吞鸡蛋”的实验和医用洗耳球在瓶内升降的实验，来说明的大气压存在，然而课堂中在学生的思考讨论和教师的启发、开拓下，学生却提出了另外两种方法，一种是用两个带塑料“吸盘”的挂衣钩，将两个衣钩上的吸盘对在一起，用手挤压，排出中间的空气，两个吸盘便紧紧地贴在一起。提起一

侧衣钩，另一侧衣钩上挂上重物；另一种是先将注射器活塞反复抽拉几次，感觉用力大小，然后将注射器活塞推到底部，用橡皮堵住出口，把活塞向外拉，手感觉很费力，像有什么在向下压着注射器的活塞一样；学生又通过与注射器有关的一系列简单的小实验，感觉到了大气压强的存在。

2.2灵动的教学实施

教学过程中常常会出现“蝴蝶效应”，即一个小小的偶然事件就可能改变整个事件的结局。灵动的教学实施指教师在将教学设计付诸实施时，对现实与预设情境间及教学过程情境中细微的差异变化保持着敏锐性并运用及时抉择、调控的教学智慧，使教学过程朝向更有利于学生发展的方向展开。灵动的教学实施首先表现在教学过程的灵动性即教师在教学过程中不是愚忠地一味去执行教学设计，而是保持着对生成性资源的敏感性并妥善的对此开发与利用，其次在教学情境的灵动性即教师对原有的教学设计与变化着的教学情境同时进行调控并把握好度，使其向着学生更好的方向发展。再次在教学组织形式的灵动性即在同一节课内教师不一定完整地采用同一种教学组织形式，而可能根据情况建构别种或其某些部分的教学组织形式；接着在教学内容的灵动性即教师在实际教学过程中应冲破预设的教学内容的限制而采用更适宜的教学内容；最后表现在师生关系的灵动性即教师与学生在教学中要像钟摆一样来回转换地位。

在物理课堂的实验教学中经常会受到众多因素的影响，即使在老师准备充足的情况下，仍会出现许多意外的异常情况，教师若能充分利用这一资源，耐心予以引导和调控，则既培养了学生尊重客观事实的态度，收到意想不到的效果，又提高了学生探究、设计实验的能力，发展了教学与学生共同成长的新理念。比如：在物理实验的课堂教学中学生并没有如老师预设的那样去用“瓶吞鸡蛋”的实验来证明大气压的存在，而是提出了用挂衣钩和注射器两种方法，教师敏锐的意识到这一教学情境的变化，并根据学生设计的实验及时调整教学过程，重新组织教学方案，引导学生进行积极的思考和探讨，后来在生生、师生的互动交流、合作协商下，学生又提出了将矿泉水瓶内装热水，拧紧瓶盖，再浇上冷水，由于瓶内蒸气遇冷液化，瓶内气压降低，小于瓶外大气压，矿泉水瓶就变瘪了。和把一个漏斗倒转过来，并把它的喇叭口压在一个充气的气球上。在漏斗的另一端猛地吸口气，迅速用食指堵住漏斗的小口，气球竟被吸在漏斗上了，原来漏斗的喇叭口被气球堵住吸气后漏斗的小口有食指堵住，中间部分空气稀薄了。大气压就会把气球托住的两个实验，说明了大气压强的存在并自主做实验验证了大气压强的存在。

2.3过程性的教学评价

教学是在过程中、情境中发生的，相应的评价也应该是没有固定模式的过程性、情境性评价。首先过程性教学评价要求教师准确把握学生学习的状态和过程，并结合具体的情境和人物灵活的融合适宜的方法进行正式或非正式评价；其次它要求教师及时准确的洞察教学活动中有价值的资源，不仅重视已经被利用得很好的生成性因素；还要善于发掘被忽视的生成性因素。再次它要求教师及时的对学生进行评价，否则会因时间久了学生遗忘了当时的学习行为和感受。最后它强调评价的主体性，要求教师在充分尊重和理解学生的意见和想法下，与之进行深入的对话与交流，而不是单方面地对被学生进行鉴定。总之，过程性教学评价强调评价的情境性，反对使用刚性的原则和抽象的方法僵硬地执行预定的评价方案，而是在评价过程中根据教学中生成的评价项目不断地修订评价方案。比如在学生提出了用挂衣钩和注射器的两种方法时，教师及时鼓励了他们的想法，并激发学生亲自动手实验来验证他们的想法，当学生用实验的确证实了他们的想法后，教师又及时肯定了学生能够在已有知识的基础上进行开拓发散和创新思维。

3　结论

生成性教学是混沌中的有序，它如行云流水，随神赋形，关键要在把握其度下让它与预成性教学和谐共生。生成性教学不仅使学生在自主建构、持续对话、不断发现的过程中获得了自然、社会和人文知识而且注重了知识、能力的多元建构和完美人格的培养，使学生游刃于协调自然、社会的和谐关系，使教学进人科学与艺术交融的境界。总之多元融合的生成性教学不仅使学生成为和谐发展、实践创新、有个性的人才，而且使他们成为开放、动态、生生不息的开拓者。

然而，在物理实验教学中出现的生成性资源常被界定为操作失误、学生捣乱或被功利化的实验考查所囚禁而于不经意中流失，封闭式的实验课堂总被技能的简单堆砌所吞蚀，而不是试图激发学生在求异创新中去追根溯源。第一，生成性教学过分强调知识的建构性、境遇性、开放性，忽视了知识的稳定性、客观性和普遍性，实际上只承认了知识的不确定性，容易丧失对事物评判的一般标准并滑向相对主义和文化虚无主义的牢笼，使学校教育和知识教学难以把握。第二，生成性教学提倡的多元融合的人文取向与在科技、效率优先的信息时代和知识经济社会里被强化的科学理性是冲突的。虽然它把教学看作生命发展、即时创造、多元建构的情境过程的观念消除了限制，但也因此失去了历史、保证和方向，致使在教学实践中出现了很多的伪生成和假生成。第三，生成性教学过于反对精英教育，其实社会需要精英，精英和大众的知识教学是协调互补、相互转化、并行不悖的。它只看到了他们的矛盾性，却忽视了两者的动态平衡性。第四，生成性教学不再注重甄别和选拔的评价目的，而更注重过程性等观念有其积极的意义，但它反对量评、主张质评的评价标准过于模糊和宽泛，使教学评价结论的信度和效度难以保证。

第3篇：大气压强实验范文

关键词：大气压强；思维方法；建构

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）8-0032-2

1 问题背景

“大气压强”是人教版八年级下册第九章第三节中的内容。由于气体看不见，摸不着，气体的压强也容易被人们忽视。学生学习本课前有很多生活经验，但并不系统化、清晰化。很多经验仍停留在表象，比如，认为用吸管吸水，是靠嘴的“吸力”将水吸上来；不少学生看到课上的相关实验，知道大气压是存在的，但仍不理解大气压强是怎样工作的，所以不能很好地用大气压强解释生产、生活中的现象。其根本原因是学生没有理解和掌握研究大气压的关键思维方法。

2 关键思维方法的建构及教学设计

课前准备，每两人为一小组。

每组器材准备：针管、钢笔、吸管、火罐、皮搋子、真空收纳袋、吸盘、胶头滴管、试管（配相应纸片）。

教师再准备：弹簧测力计、弹簧秤、钩码（若干）。

（1）回顾证明液体有压强的实验，抽象出其证明过程的思维方法

通过“液体压强”教学中证明液体对容器底部和侧壁有压强的实验（如图1）。提问学生：本实验证明液体有压强的思路是什么？

在一容器内有液体，容器外没有液体，两部分空间用橡皮膜（易形变）隔开。如果液体有压强就会挤压橡皮膜，使其发生形变，通过观察橡皮膜的形变，我们得出液体是有压强的。

思维方法：

即将空间分成两部分：一部分内有液体（研究对象），另外一部分没有液体（研究对象），通过观察有液体（研究对象）的一方与没有液体的一方分界面的形变情况来判断液体（研究对象）是否有压强。

（2）思维方法迁移到大气压强的证明

启发学生借助现有器材，利用刚才的思维方式来证明大气是否有压强。即，将空间分成两部分：一部分内有气体（研究对象），另外一部分没有气体（研究对象）。通过观察有气体（研究对象）的一方与没有气体的一方分界面的形变情况来判断气体（研究对象）是否有压强。

小组合作，利用关键思维方法，验证大气压的存在。

小组一：将吸盘中的空气挤出形成真空区。观察外界的空气是否对吸盘有压强，将其压住。

小组二：将针管口堵住，抽出活塞形成真空区。观察松手后，如果空气将活塞压入针管，即证明大气有压强。

小组三：用抽气筒将真空收纳袋中的空气抽出。如果外界空气有压强，就会将收纳袋压扁。

小组四：挤压胶头滴管，使其内部空气排出，将其插入水中。如果空气有压强，就会进入滴管，但由于两者之间有水分隔，会看到有水进入滴管。

小组五：将试管中灌满水，挤出试管内的空气，在试管口堵上纸片。如果空气有压强，就会挤压纸片将水顶住（即，覆杯实验）。

小组六：将针管口插入水中，抽出活塞形成真空区。如果空气有压强，会将水压入针管中。即，证明大气有压强。

教师小结：利用抽气机或挤压吸盘等动作，将空气挤容器的实验归为一类。进而介绍、播放马德堡半球实验。利用水将容器空间占据，从而排出容器内空气的实验归为一类（覆杯实验）。

（3）贯彻关键思维方法，设计实验测量大气压的数值

分组实验，小组合作。结合已有压强知识（p=F/S，p=ρgh），贯彻思维方法，探寻大气给真空区的压强有多大。设计实验，测量大气压数值并交流评估（表1）。

（4）利用关键思维方法，应用大气压强

启发学生寻找生活中，哪些情况下将容器内的空气排尽，利用外界大气压工作的实例。

学生举例：针管、钢笔、吸管、火罐、皮搋子、真空收纳袋、吸盘、胶头滴管、真空包装食品等。

（5）课堂练习，小结及布置作业

3 小 结

本课重点在于开头对于研究大气压的关键思维方法的建构。关键思维方法的建构充分和迁移得当，对于大气压存在的验证、测量和应用都会起到很大的理解、引领作用，从而解决学生心中的困惑，使其理解大气压的工作原理。本课的设计充分调动了学生的积极性，逐个完成每个具有递增逻辑性和挑战性的任务。全程发挥学生的主体性作用，充分落实了新课标理念，从实验设计、操作、交流、评估等方面提高了学生的科学素养。

参考文献：

第4篇：大气压强实验范文

气体压强相对于前面学习的固体与液体压强，更具抽象性，虽然这一知识点没有比较复杂的计算，但对于初二学生而言，理解气体压强具有一定难度，因此本节教材重在引导学生体验大气压强的存在、学会估测大气压强的值及探究流速对流体压强的影响，通过这几个探究活动开展教学，让学生在活动探究中深化对气体压强的认识和理解。

二、教具

水槽、矿泉水瓶、粗针、酒精灯、平底烧瓶、易拉罐、针管、玻璃杯、硬纸片、马德堡半球、抽气管、玻璃板、试管、弹簧测力计、细线、橡皮帽、注射器、刻度尺等。

三、教学目标

（一）知识与技能

1.了解大气压确实存在于我们的身边。

2.知道大气压强的值及大气压强的单位。

3.会粗略测量大气压强的值。

4.了解日常生活中运用大气压为人类服务的实例。

（二）过程与方法

1.通过观察与大气压强相关的现象，体验大气压强是客观存在的。

2.会利用简单的器材估测大气压的值。

（三）情感态度与价值观。

1.在科学实验中培养学生实事求是的态度。

2.通过了解大气压强在人类生活中的应用，初步感受科学技术与人类生活的关系。

四、教学重点

大气压的存在及估测大气压的值。

五、教学难点

大气压值的估测。

六、教学过程

（一）引入新课

师演示：展示矿泉水瓶，在不同位置用针扎孔，在瓶子中装水，学生观察：水流出。此时师快速拧紧瓶盖，学生发现水不再流出。师提问：大家看到了什么现象？为什么？能猜想一下吗？教师引导学生猜想身边存在大气压强，而且各个方向都有。

师演示：大气压将易拉罐压扁的实验。通过鲜活生动的实验再次激发学生兴趣，激活学生的好奇心，从而自然引出课题。

（二）新课教学

1.体验大气压的存在

师多媒体呈现：如何通过下列器材验证大气压的存在。

玻璃杯、水、硬纸板、注射器、抽气管、矿泉水瓶、瓶塞等。

学生开展讨论，教师鼓励学生上台演示，其他同学积极评价。

小组交流：你们认为在我们身边存在大气压吗？请运用身边器材证明你的观点。

学生活动：（1）注射器将下面的水吸上来，证明存在大气压。

（2）将注射器的口封住，用力拉动活塞，很费力，松手后，活塞自动恢复。

（3）将试管装满水，大拇指封住管口后倒插于水槽中，学生发现水不会流出。

（4）玻璃杯中装满水后，用硬纸板覆盖倒置，硬纸板和水“安然无恙”。

各小组展开交流，学生点评。

师总结并板书：大家演示的这些实验很好地说明了在我们身边的确存在气体压强，我们将其称为大气压。

师再次演示小试管在大试管中上升的实验，学生观察现象，并讨论分析其原因，从而激发学生的好奇心。此时，教师话锋一转：那么，大气压是如何被发现的呢？

实际上，早在1654年，德国的马德堡市的市长就做过证明大气压存在的著名实验，历史上称之为马德堡半球实验。

师展示马德堡半球，抽气之后请班上两位“勇士”相互拉，“勇士”费了九年二虎之力后，将其放气，再让一名“弱女子”上去拉。

教师引导学生演示表演，边做解说，从而引导学生体验大气压的存在。（板书）

2.大气压的测量

师：马德堡城的市长用了16匹马，才让半球分开，大家或许会好奇：大气压究竟有多大？怎样才能知道大气压的值呢？

师：大家观察手边的注射器、弹簧测力器等器材。

师引导学生回忆压强的计算公式P=F/S，如果我们粗略测出一定面积上承受的大气压力，就可以测量出大气压强。出示注射器，教师演示将注射器的口密封，用力拉感觉费力，引导学生能否测出刚刚拉动活塞时的力，从而间接获取大气压力（此处涉及物理学原理是什么）。受力面积又如何解决？学生认真观察注射器。师：筒壁上的刻度表示的是什么？体积与横截面积有何关系？那下面如何测量出注射器的横截面积？

学生实验：估测大气压值。教师巡视，个别指导。

各小组回报实验结果，教师给出标准大气压值，二者进行对比，师生分析：为什么会有这样的误差？产生的原因是什么？从而引导学生得出：横截面积测量过程中导致的误差；空气不可能排彻底导致的误差；活塞与筒壁之间存在的摩擦力等。

3.气压计

师出示气压计，指导学生读数。

4.大气压的变化

师：气压产生的原因在于有气体，而离海平面越高的地方，大气越稀薄，大气压自然越小。即使是在同一地点，大气压也不是固定不变的。

师演示实验：用注射器往已经沸腾的烧瓶中打气，学生观察现象；再用注射器往停止沸腾的水中抽气，学生再次观察现象。师生分析：水沸腾的条件是什么？

水再次沸腾和停止沸腾，说明水的沸点发生了怎样的变化？为什么会变化？

学生总结，教师补充，板书结论。

七、课堂总结

师生对照教学目标总结本节内容。

第5篇：大气压强实验范文

关键词：中学化学实验教学；数字化技术实验；压强传感器；二氧化碳检测

文章编号：1005C6629（2015）9C0058C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学是一门基于实验的科学，化学实验对于理解化学理论知识裨益颇大。中学化学中常用的基于玻璃仪器和试剂的传统实验操作简单，对于有发光、发热、颜色变化等现象明显的化学反应教学效果好。但涉及到有气体产生、微弱温度变化、电子转移等用肉眼难以观察到现象的实验，学生只能凭空想象，教学效果差强人意。

早在1978年，发达国家已使用传感器来辅助教学。在美国化学教材[1]中，将依托传感器设计的新型实验取代了过去的传统实验。但反观国内中学化学教学现状，即使在上海这样较发达地区，真正将传感技术应用于课堂中的学校屈指可数。笔者认为，除了资金原因之外，缺乏紧扣教材内容、切实可行、设备简单的实验教学案例是传感技术尚未被广泛使用的主要原因。

当前，适用于中学化学教学的传感器有多种类型，如温度传感器、pH传感器等。本文将以压强传感器作为主要的实验设备，结合传统实验设备测定二氧化碳在水中的溶解速率，检验二氧化碳与氢氧化钠、碳酸钠反应的特有现象。选择压强传感技术的原因在于：（1）压强传感器的数据可靠，性能稳定，操作便捷；（2）压强是研究气体反应的一个重要参数，传统实验难以测定。引入压强传感技术能将压强数字化、直观化，扫除学生理解上的障碍；（3）压强传感器相对比较便宜，一套压强传感器装置的价格在2000元以内，能为一般中学所接受。

1 压强传感技术及装置简介

压强传感技术是DIS（数字化信息系统）实验技术的一种，由压强传感器、数据采集器、计算机和通用软件组成。压强传感器是通过压强传感器监测在恒容、密闭体系中气体微弱的压强变化，然后把测得的压强转化为电信号，数字采集器将电信号处理后传入计算机内，通过通用软件进行分析处理，并以数据图表等形式输出[2]。

本研究中所使用的实验装置如图1所示。该装置是以250mL集气瓶作为反应容器，配以符合集气瓶口径的单孔橡皮塞，橡皮塞连接塑料导管再连接至压强传感器。用集气瓶作为反应容器连接压强传感器进行实验能贴近教材上相关实验装置，装置简单操作简化，能在较短的时间内精确测出集气瓶内微弱的压强变化。

2 压强传感技术在中学化学教学中的应用

2.1 二氧化碳收集方法探究

实验室中如何收集一瓶纯度较高的二氧化碳气体？在我国的中学化学教材中，二氧化碳通常用向上排空气法收集，而用该法收集二氧化碳很难判断气体是否集满：已有实验[3]证明当二氧化碳的体积分数超过30%就能使点燃的木条熄灭。因此用此法收集到的二氧化碳往往不纯。

20℃，一个标准大气压下，1体积水中能溶解0.88体积的二氧化碳。因此二氧化碳通常被认为不能使用排水法收集。但国外的化学教材上多用排水法来收集。国内已有不少研究明确地提出了二氧化碳可以用排水法来收集[4，5]，但缺乏具体的数据来说明用排水法来收集一定量的二氧化碳时二氧化碳在水中溶解的量或者说损失率。本研究将用压强传感器来监测一定时间内二氧化碳在水中的溶解速率，再从二氧化碳的消耗率的角度来定量地说明用排水法收集二氧化碳的可行性。

2.1.1 基于压强传感技术验证二氧化碳在水中的溶解速率

收集一集气瓶二氧化碳气体，加入约三分之一集气瓶的水并立即盖上附有传感器的橡皮塞，在室温（15℃）下通过压强传感器测定集气瓶中压强变化，由气体压强随时间变化曲线计算二氧化碳在水中的溶解速率，具体过程如下：

（1）开始：数据采集器连接压强传感器，打开logger lite 1.5软件，以时间为横坐标，压强为纵坐标，得到“压强-时间”曲线。

（2）数据采集：气体压强缓慢减小，曲线基本保持水平，4分钟后停止采样，得到如图2所示的“压强-时间”曲线。

选取0～120秒数据做出拟合图线方程Pres=mt+b（m代表斜率，b代表截距）：P=-0.003618t+103.0。由此可得前两分钟内二氧化碳在水中的平均溶解速率ν=0.007980÷8.314÷288×60=9.06×10-5 mol/（L・min）。而常温常压下用2mol/L盐酸与大理石反应制取二氧化碳，前两分钟的平均速率在0.109 mol/（L・min）[6]左右。将这两个数据相除可以得知，若用排水法收集二氧化碳气体损失约为0.083%。

结论：通常情况下，二氧化碳气体在水中的溶解速率很慢，远远小于二氧化碳的制取速率。因此可以用排水法收集，且收集到的气体较排空气法更纯净。

2.2 二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应的实验探究

二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应没有明显的实验现象，中学往往通过压强变化证明反应确实发生了。通常的做法是在一个充满二氧化碳的矿泉水瓶中加入适量的氢氧化钠溶液，迅速盖紧瓶盖。振荡溶液，发现瓶变瘪由此得出二氧化碳能与氢氧化钠反应，使瓶内压强变小，此实验成功的关键是要剧烈振荡矿泉水瓶。再现高考题中二氧化碳与氢氧化钠溶液的喷泉，也需振荡否则溶液液面上升很慢，甚至停止不动。为何二氧化碳与氢氧化钠的实验需要振荡呢？此外，经常会有学生提出疑问：矿泉水瓶变瘪会不会是由于二氧化碳溶解在水中的缘故呢？为了解释这些问题，笔者用压强传感器监测一定时间内二氧化碳与氢氧化钠在不振荡和振荡条件下的压强变化，并与二氧化碳溶于水的压强变化作比较。

2.2.1 基于压强传感技术验证二氧化碳气体与氢氧化钠溶液的反应

用排水法收集较纯净的二氧化碳气体于集气瓶中，迅速加入20mL 2 mol/L的氢氧化钠溶液立即盖上附有传感器的橡皮塞，在室温（15℃）下通过压强传感器测定集气瓶中压强变化，具体步骤与二氧化碳在水中的溶解速率实验相同。

采集前两分钟的数据，选取不同时段（0～54s、55～61s）数据分别做拟合图线方程（1、2）：P1=-0.1695t+99.27；P2=-1.684t+181.1，得到如图3所示的“压强-时间”曲线。

计算与讨论：0～54秒曲线斜率基本不变，ν1=4.25×10-3 mol/（L・min）；54秒后不断振荡集气瓶，压强急剧下降，55～61秒内ν2=4.22×10-2 mol/（L・min）；由于二氧化碳的消耗斜率逐渐减小。无论振荡与否，二氧化碳在氢氧化钠溶液中的溶解速率均大于其在相同条件下在水中的溶解速率9.06×10-5 mol/（L・min），说明二氧化碳在氢氧化钠溶液中不仅仅是溶解，还发生了化学反应。

从图中也可以明显看出，在不振荡的情况下二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应速率仍较慢，振荡后反应速率显著提高。这是由于二氧化碳是一种非极性分子，溶于水这种极性溶剂中的速率较慢，因此难以快速与氢氧化钠发生反应。而振荡可以增加二氧化碳这一气相与溶液相的接触，从而提高反应速率。

结论：二氧化碳与氢氧化钠溶液混合后压强变小不仅仅是溶于水所造成的，还发生了化学反应。在通常情况下，氢氧化钠吸收二氧化碳的速率较慢，在振荡的情况下可以快速反应。因此做好矿泉水瓶中二氧化碳气体和氢氧化钠溶液反应的实验、二氧化碳气体和氢氧化钠溶液的喷泉实验，振荡是成功的关键。

2.3 二氧化碳气体与碳酸钠溶液反应的实验探究

在二氧化碳与氢氧化钠反应后的溶液中继续通入二氧化碳仍能发生化学反应。为了证明产物碳酸钠也能与二氧化碳反应，有些教师用饱和碳酸钠溶液和二氧化碳反应，试图使碳酸氢钠晶体析出，但实验难以成功，一般解释是二氧化碳气体中有酸雾，但洗尽酸雾后也难成功。通过本研究中的两个实验可以知道通常情况下水和氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收速率都很慢，更不用说饱和碳酸钠溶液了，因此难以析出碳酸氢钠晶体的关键原因也是反应速率慢。二氧化碳气体大部分没参与反应便从溶液中逸出，如要有晶体析出需生成较多的碳酸氢钠并达到饱和状态，因此很难在短时间内观察到有晶体的析出[7]。用传统的实验手段也很难观察到压强的变化，而通过压强传感器就能在短时间内验证这一反应的发生。

2.3.1 基于压强传感技术验证二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液的反应

实验步骤与二氧化碳在水中的溶解速率实验相同，仅将水换成20mL饱和碳酸钠溶液。

采集前两分钟数据，集气瓶内压强逐渐减小，一分钟后不断振荡集气瓶，曲线斜率增大，得到如图4所示的“压强-时间”曲线。

选取不同时段（0～60s、61～120s）数据分别做拟合图线方程（1、2）：P1=-0.03206t+102.5；P2=-0.3667t+123.3。计算得到ν1=8.03×10-4 mol/（L・min），ν2= 9.19×10-3 mol/（L・min），均大于相同条件下二氧化碳在水中的溶解速率9.06×10-5 mol/（L・min），说明二氧化碳在碳酸钠溶液中不仅仅是溶解，还发生了化学反应，振荡可以提高反应速率。

结论：利用压强传感技术可以在较短的时间内观察到二氧化碳与饱和碳酸钠反应的压强变化，证明二氧化碳确实能与碳酸钠发生化学反应。

3 小结

数字化信息实验最大的优势在于，化学反应虽然在短时间内完成了，但是学生在观察到现象的同时得到了观察不到的实验数据。通过对这些数据的分析可以解释很多传统实验无法解释的问题，做到用数据说话，扫除学生理解上的障碍，同时也提高了对数据、图像的分析能力。借助压强传感器的数字化实验，基本能够涵盖大部分中学化学及物理学科中所涉及到的气体的实验，如催化剂对化学反应速率的影响、影响化学反应速率的因素、气体摩尔体积的测定等。遗憾的是，由于选取传感器种类单一所限，部分中学化学实验尚不能用本装置完成。如今，传感技术在国内中学教育领域尚未普及，谨以此探索其应用的可能性与优势。

参考文献：

[1] Robert F. Tinker，Joseph S. Krajcik. Portable Technologies： Science Learning in Context [M]. New York： Kluwer Academic Plenum Publishers，2001.

[2]陆惠莲. DIS数字化系统在高中化学实验创新设计中的应用[J].中国现代教育装备，2013，（16）：18～21.

[3]姚子鹏主编.九年义务教育课本・化学（九年级）（第一学期）[M].上海：上海教育出版社，2007：117.

[4]郁学梅.实验室二氧化碳气体的收集及检测方法再研究[J].化学教学，2014，（7）：65～66.

[5]夏梅芳.基于数字化实验的化学探究实验教学案例[J].化学教学，2013，（3）：60～61.

第6篇：大气压强实验范文

关键词：大气压强；课堂教学；马德堡半球实验

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 收稿日期：2016-02-25

一、大气压强课堂教学中易出现的问题

1.形式重于内容

很多教师在进行大气压强教学内容设置时，往往只是为了增强学生的参与性而增设实验活动，这些实验活动往往都是比较枯燥的。如只是简单地演示实验过程，没有让学生自行操作。目前大部分教师的基本教学方法是将大气压强的主要内容写在黑板上，然后向学生进行讲解。这种授课方式过于古板，课堂气氛不够好，不利于提高学生学习质量和学习效率。

2.缺乏合作实验

在大气压强这一课教学过程中，有些教师为了维持课堂秩序，基本不设置合作型实验。即便是有设置，也没有规范性和指导性。如在“测量大气的压强”时就很容易出现一个学生操作整个过程的现象，学生之间没有合作学习的意识，缺乏合作学习氛围及交流，只是在教师的要求之下不得不象征性地交流。

3.教学方式刻板

物理是一门需要发散思维的课程，但在目前的物理课堂教学中，学生只是在被动地接受知识，缺少探索未知的欲望。如在进行大气压强实验演示时，偶尔会出现广口瓶吸附不住气球的问题，但是学生很少会因此提出异议。这样的教学会制约学生的思维，使学生的思考方式越来越刻板。同时，很多教师在进行大气压强课堂设计时，思想过于刻板，课前备课内容繁杂，过于依赖教材，没有通过创新实验来增加这一课时的趣味性。

二、大气压强课堂教学建议

1.融入生活元素，深化对大气压的理解

教师在进行大气压强进行课堂教学时，应该在教学内容中融入更多的生活元素，如讲解“医学上常用的拔火罐” “用钢笔吸墨水” “用注射器吸药液”等知识，让抽象、难理解的知识变得更加生活化、有趣味，从而使学生对物理学习产生兴趣，投入更多的精力，提高学习效果。

2.熟练掌握教材知识，用悬念式实验引入课题

教师在授课前可以通过实验先吸引学生的注意。例如，采用大气压强模拟演示器，使用的实验器材包括酒精棉球、火柴、广口瓶、气球和棉线，等等。具体做法是：首先将气球吹胀，然后用细线封好口，将其放入广口瓶中，然后对广口瓶适当加热，经过一段时间，就可以看到广口瓶紧紧吸附住了气球。最后试着把气球提起来，会发现广口瓶紧紧地“咬住”了气球。这时教师就可以适当适时地提出问题：“是什么力量让瓶子‘咬住’气球不放呢？”这种悬念设置的方式可以让学生对大气压强这一课的兴趣充分调动起来，有利于后续具体理论知识的教授。此外，还可以进行“矿泉水瓶实验”。在矿泉水瓶周围按不同深度，不同方向扎出小孔，装入水后，观察实验现象，并让学生们思考此实验现象说明了什么。通过具体的课前演示，让学生对大气压强有一个初步认知，并可以进一步地回顾液体压强的特点、液体压强大小的影响因素和液体压强的计算方法。

3.充分利用课堂合作实验，强化对大气压强知识的记忆

通过课堂合作实验方式，可以有效反馈学生对大气压强这一课的掌握情况，教师就可以有针对性地进行下次备课。在课堂中，教师可以根据课堂合作实验的反馈情况，进一步引导、启发学生，以加深对知识的记忆和理解。同时，通过课堂合作实验，教师还能引导学生学会总结，以便学生更好地突破学习瓶颈。

三、结束语

综上所述可知，物理教学是一项长期而复杂的工程。要提高物理课堂教学的实效性，就必须做到确定好教学的起点，突出教学的重点，突破教学的难点，捕捉课堂的生成点。教师的教学风格朴实一点，基础知识训练扎实一点，教学容量厚实一点，就可活跃学生思维，提高教学质量。

参考文献：

第7篇：大气压强实验范文

验中的妙用 人教版初中化学教材安排有这样一个实验：测定空气里氧气的含量（如图1所示）。实验原理是利用红磷燃烧消耗瓶内空气中的氧气，使瓶内气压减小，烧杯中的水在大气压的作用下，流入集气瓶补充氧气的体积。

氧气的含量该实验在秋季学期开学后的9月份进行，而实验中所涉及到的大气压强知识，学生则在11月前后的物理课中才能学到，头脑中没有大气压强知识，学生不明白烧杯中的水为什么会流进集气瓶，更不明白进入瓶中的水的体积就等于瓶中空气里氧气的体积的道理。在这次教学中，笔者将小小滴管派上了用场。

让学生把滴管伸入到装有水的烧杯中，挤压橡胶帽，可以看到滴管口有气泡冒出，这说明滴管内的部分空气被排出。松开挤压橡胶帽的手指，发现滴管内水面上升。这就是大气压强的作用。引导学生感悟，滴管内空气减少了，气体压强就减小，当管内压强小于大气压时，烧杯中的水在大气压的作用下进入滴管中。迁移到测定空气里氧气含量的实验中，红磷燃烧消耗了瓶中的氧气，使瓶内气体的压强减小，当瓶内压强小于大气压时，烧杯中的水在大气压的作用下进入瓶中。

让学生反复用滴管来吸水，注意每次挤压橡胶帽的力度有所不同，提醒学生观察进入滴管中的水量和挤压力度的关系。很容易发现，轻压滴管，吸入的水量少；用力压滴管，吸入的水量多。即吸入滴管中的水的体积等于从滴管中排出的空气的体积。过渡到测定空气中氧气含量的实验，学生就容易理解流入集气瓶中的水的体积等于集气瓶中氧气的体积，从而突破难点。

2 酒精灯在探究燃烧条件实验中的

妙用 探究燃烧的条件，是初中化学的重要实验之一。实验中常用的酒精灯可以在这方面发挥重要作用。

点燃酒精灯，向学生提问：是什么物质在燃烧？玻璃的灯壶和陶瓷的灯芯管为什么没有燃烧？这说明燃烧的先决条件是物质具有可燃性。

对着燃着的酒精灯继续提问：不点火，酒精为什么没有燃烧？点火在这儿起到了什么作用？这可以帮助理解燃烧需要使可燃物达到一定的温度，点火提高了酒精的温度，使之达到酒精的着火点。

第8篇：大气压强实验范文

第一节力1、力的概念：力是物体对物体的作用。2、力产生的条件：①必须有两个物体。②物体间必须有相互作用（可以不接触）。3、力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。4、力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。说明：物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向是否改变。当物体发生形变或运动状态改变时，可以判断受到了力的作用。 5、力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N 表示。力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。6、力的三要素：力的大小、方向、和作用点。 7、力的表示法： 力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长二、弹力1、弹性:物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。2、塑性:在受力时发生形变，失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。3、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关4、力的测量：⑴测力计：测量力的大小的工具。 ⑵分类：弹簧测力计、握力计。⑶弹簧测力计：A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”：调零；“读”：读数=挂钩受力。C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的量程。三、重力：⑴重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是：地球。1、物体受到的重力跟它的质量成正比。2、重力跟质量的比值是个定值，为9.8N/Kg。 这个定值用g表示，g= 9.8N/Kg ⑵重力大小的计算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。⑶重力的方向：竖直向下 其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。⑷重力的作用点——重心：重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点，球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点假如失去重力将会出现的现象：（只要求写出两种生活中可能发生的）① 抛出去的物体不会下落；② 水不会由高处向低处流③ 大气不会产生压强；

第八章《运动和力》复习一、牛顿第一定律：1、伽利略斜面实验： ⑴三次实验小车都从斜面顶端(同一位置)滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 ⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地距离越远。⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。⑷伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。2、牛顿第一定律：⑴牛顿总结了伽利略等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。⑵说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括 出来的，且经受住了实践的检验 所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动. 指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态 C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。物体的运动不需力来维持。3、惯性：⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。4、惯性与惯性定律的区别：A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。B、任何物体在任何情况下都有惯性.人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。对“惯性”的理解需注意的地方：①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。②惯性是物体本身所固有的一种属性，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。③要把“牛顿第一定律”和物体的“惯性”区别开来，前者揭示了物体不受外力时遵循的运动规律，后者表明的是物体的属性。④惯性有有利的一面，也有有害的一面，我们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。⑤同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。(3)在解释一些常见的惯性现象时，可以按以下来分析作答：①确定研究对象。②弄清研究对象原来处于什么样的运动状态。③发生了什么样的情况变化。④由于惯性研究对象保持原来的运动状态于是出现了什么现象。二、二力平衡：1、定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。2、二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上概括：二力平衡条件用八个字概括“同体、等大、反向、共线” 3、平衡力与相互作用力比较：相同点：①大小相等②方向相反③作用在一条直线上。不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。1、 力和运动状态的关系：物体受力条件 物体运动状态 说明 力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力合力不为0 力是改变物体运动状态的原因6、应用：应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。画图时注意：①先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力 ②画图时还要考虑物体运动状态。物体受到两个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。力和运动的关系(1)不受力或受平衡力 物体保持静止或做匀速直线运动(2)受非平衡力 运动状态改变7. 运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。8. 有力作用在物体上，运动状态不一定改变。三、摩擦力：1、定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。2、摩擦力产生的条件:(1)两物接触并挤压。(2)接触面粗糙。(3)将要发生或已经发生相对运动。3、摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。4、静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得5、在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。6、滑动摩擦力：⑴测量原理：二力平衡条件⑵测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。⑶ 结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。7、应用：⑴理论上增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。⑵理论上减小摩擦的方法有：减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）、使接触面彼此分开（加润滑油、气垫、磁悬浮）。练习：火箭将飞船送入太空，从能量转化的角度来看，是化学能转化为机械能。太空飞船在太空中遨游，它 受力（“受力”或“不受力”的作用，判断依据是：飞船的运动不是做匀速直线运动。飞船实验室中能使用的仪器是 B （A 弹簧测力计、B温度计、C水银气压计、D天平）。第九章《压强》复习一、固体的压力和压强1、压力：⑴ 定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。⑵ 压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F = 物体的重力G ⑶ 固体可以大小方向不变地传递压力。⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。 G G F+G G – F F-G F2、研究影响压力作用效果因素的实验： ⑴课本甲、乙说明：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时，采用了控制变量法。和 对比法3、压强：⑴ 定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。⑵　物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量 ⑶　公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是：p：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S：米2（m2）。A使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。B特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强p=ρgh⑷　压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa 。成人站立时对地面的压强约为：1.5×104Pa 。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1.5×104N ⑸ 应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝一针做得很细、菜刀刀口很薄 4、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题： 处理时：把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式 p= F/S ）。二、液体的压强1、液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。2、测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。3、液体压强的规律：⑴ 液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；⑵ 在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；⑶ 液体的压强随深度的增加而增大；⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。4、压强公式：⑴推导过程：（结合课本）液柱体积V=Sh ；质量m=ρV=ρSh液片受到的压力：F=G=mg=ρShg .液片受到的压强：p= F/S=ρgh⑵液体压强公式p=ρgh说明：A、公式适用的条件为：液体B、公式中物理量的单位为：p：Pa；ρ：kg/m3 g：N/kg；h：m C、从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。D、液体压强与深度关系图象：5、计算液体对容器底的压力和压强问题：一般方法：㈠首先确定压强p=ρgh；㈡其次确定压力F=pS特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F　用p=F/S 　压力：①作图法②对直柱形容器　F=G6、连通器：⑴定义：上端开口，下部相连通的容器⑵原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。三、大气压1、概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。2、产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。3、大气压的存在—实验证明：历的实验——马德堡半球实验。4、大气压的实验测定：托里拆利实验。(1)实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。(2)原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。(3)结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)(4)说明：A实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m C将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。以下操作对实验没有影响：①玻璃管是否倾斜；②玻璃管的粗细；③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。1标准大气压： 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa 2标准大气压=2.02×105Pa，可支持水柱高约20.6m5、大气压的特点：(1)特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小。6、测量工具：水银气压计和无液气压计7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。 8、沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。应用：高压锅。9、体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。应用：解释人的呼吸，打气筒原理。列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？答：①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④人做吸气运动10、液体压强与流速的关系：1.在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。2.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。第十章《浮力》复习一、浮力1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮力。4、物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。(2)请根据示意图完成下空。 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G ρ液ρ物 ρ液 >ρ物(3)、说明：① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ 分析：F浮 = G 则：ρ液V排g =ρ物Vg ρ物=（ V排／V）•ρ液= 2/3ρ液③ 悬浮与漂浮的比较相同： F浮 = G 不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物漂浮ρ液

第9篇：大气压强实验范文

关键词：城镇燃气管道设计规范

中图分类号：S611文献标识码： A

1、概 述

进入二十一世纪以来，我国天然气事业蓬勃发展。各地城市燃气快速发展，城镇燃气管道输送量及调峰量需求也越来越大，大多城市在城区建设高压天然气管网，管道的设计压力也越来越高。而因城镇燃气管道建设标准规范制定或修订的滞后，在城镇燃气高压管道（主要指高压A和高压B管道）设计时，执行现行规范存在不少的问题，值得大家关注和探讨。

2、城镇燃气高压管道钢管断裂韧性要求

《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）6.4.4条规定“高压燃气管道选用，应符合现行国家标准GB/T 9711.1（L175级钢管除外）、GB/T 9711.2和GB/T 8163的规定，或符合不低于上述三项标准相应技术要求的其它钢管标准”。

GB/T 9711-2011 PSL1钢管(规范重新起草后，GB/T 9711-2011替代GB/T 9711.1、2、3) 和GB/T8163钢管应用在城镇燃气高压管道中须慎重。此两种管材主要应用在一般流体输送，如应用在高压天然气输送系统中应充分考虑其抗延展性断裂的性能。防止管道在工作条件下断裂，其中一个极其重要方面就是提高断裂韧性。而GB/T9 711-2011 PSL1钢管及GB/T 8163钢管对钢材的断裂韧性未提出完整控制指标。

钢材化学成分方面，对提高钢材韧性不利的元素允许的含量偏高，其中GB/T9 711-2011 PSL1钢管化学成分除对C元素含量允许值较高外，P、S元素含量允许最大值为0.030%，GB/T 8163中牌号为10#及20#钢的化学成分符合GB/T 669的规定，其允许最大值为0.035%，牌号为Q295、Q345、Q390、Q420和Q460的化学成分符合GB/T 1591的规定，其允许最大值为0.30%，。并且GB/T9 711-2011 PSL1钢管及GB/T8163钢管对钢材中能使材质均匀，晶粒细化，改善管道韧性的Mn、V、Nb、Ti、Ni等元素要求宽泛，可高可低。

钢管的试验和检验方面，GB/T9 711-2011 PSL1钢管未对断裂韧性试验（一般为夏比冲击试验）和落锤撕裂试验（钢管外径不小于508mm时要求）提出要求。GB/T 8163中对牌号为10#和20#钢管未要求进行夏比冲击试验，而对牌号为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460，质量等级为B、C、D、E的钢管,且外径不小于70mm，壁厚不小于6.5mm时要求进行夏比冲击试验。因此，上述两个标准未对钢管的韧性性能提出完整检验要求。

在设计者对钢管提出韧性控制指标时，应符合管道的使用环境的温度。因为在一定范围内钢管的韧性是随使用温度的降低而降低。设计者应将钢管的使用温度来作为夏比冲击试验的温度。韧性指标的提出，还要充分考虑钢种的强度等级、管径、壁厚、焊接方式等因素。

3、城镇燃气高压管道焊接及验收

(2)城镇燃气高压管道焊缝质量检验

CJJ 33-2005要求按照设计文件要求进行焊缝内部无损检测，当设计无规定时，抽查数量不应少于焊缝总数的15%。GB 50184-2011中关于焊缝无损检测的检验比例是按照不同管道类别确定不同的焊缝检查等级，根据不同的管道焊缝检查等级分别规定焊缝无损检测的检验比例。按照该规范中表8.1.1及8.2.1条要求：设计压力为4.0Mpa的高压燃气管道焊缝检查等级应为Ⅱ级，对应的焊缝无损检测的检验比例为不低于20%；设计压力为低于4.0Mpa，大于1.6MPa的高压燃气管道焊缝检查等级应为Ⅲ级，对应的焊缝无损检测的检验比例只需不低于10%。

天然气长输管道焊缝无损检测的检验比例按照《输气管道设计规范》中 10.1.9条和《油气长输管道工程施工及验收规范》中10.3.4条要求，所有焊接接头应进行全周长100%无损检测，并规定射线检测和超声波检测为首选检测方法。

城镇燃气高压管道在输送介质、管材选用、施工焊接工艺、施工环境及管道的功能方面更接近长输天然气管道。城镇燃气高压管道无损检测的检验比例应参照更适用的GB50251和GB 50369执行，建议CJJ 33-2005修订时应针对高压管道焊缝无损检测的检验比例提出明确的要求，以满足工程建设的需要。

CJJ 33-2005中5.2.5条规定管道焊缝内部质量射线检测和超声波检测合格标准应分别执行国家标准GB/T12605和GB/T 11345。而GB/T 11345-2013规定“本标准规定了母材厚度不小于8mm的低超声衰减（特别是散射衰减小）金属材料熔化焊焊接接头手工超声检测技术” 。实际壁厚小于8mm的高压燃气管道常会遇到因各种原因需进行超声波无损检测，此时一般执行JB 4730.3-2005或SY/T 4109-2005，其中JB 4730.3-2005中适用母材壁厚最小为4mm，SY/T 4109-2005中适用母材壁厚最小为5mm，可满足城镇燃气高压管道焊缝内部质量超声波检测的要求。

综上所述，高压管道焊缝内部质量射线检测合格标准应执行JB 4730.2-2005或GB/T12605-2008（此外GB/T 3323-2005也适用），高压管道焊缝内部质量超声波检测合格标准应执行JB 4730.3-2005或SY/T 4109-2005。建议CJJ 33-2005修订时应提出适合高压管道无损检测的合格标准。

4、城镇燃气高压管道试验

(1)高压管道强度试验稳压时间

CJJ 33-2005制定时引用的GB/T 16805版本为GB/T 16805-1997，该规范标准性附录A1.1要求“管道（内压管道）的各个部分，如其操作环向应力大于20% SMYS（规定的最低屈服强度），则各个部分的任何一点，均应经受压力不小于该点设计内压1.25倍的静水压强度试验，并且在试验压力下持续时间不小于4h”。高压燃气管道试压时的操作环向应力（1.5倍设计压力）多会高于20% SMYS。

现行规范GB/T 16805-2009中关于强度试验在试验压力下的稳压时间是通过“液压试验升压稳压图”明确，图中明确要求在强度试验压力下应稳压4h（第三次稳压区）。

综上分析，城镇燃气高压管道强度试验稳压时间按照CJJ 33-2005中12.3.8条执行是不合理的。应执行GB 50369-2006中相关条文的规定，稳压时间应为不小于4h。

(2)高压管道强度试验介质

用空气作为强度试验介质虽然存在较大的危险，主要因为空气在管道破裂时减压波传播适度远大于水，可造成较大的损失和次生灾害。据此CJJ 33-2005中12.3.5条规定高压管道强度试验介质应为清洁水。但工程实际中常遇到水源缺乏或试验期间气温低于00C等问题，导致液压试验实施困难。该规范对是否允许采用气压试验代替，未明示。鉴于城镇燃气高压管道与天然气长输管道在较多方面相似，建议CJJ 33-2005修订时考虑高压管道强度试验介质借鉴GB 50251-2003中相关条文规定。比如在一、二级地区允许采用气体做强度试验介质；在三、四级地区应采用水做介质，在满足该规范中表10.2.3安全条件时可采用空气做介质。