真空玻璃罩在物理实验中的妙用

马永梅 余泽荣

摘 要：作为一线的初中物理教师，我最先思考的是如何在自己的课堂教学活动中通过物理实验激发学生学习物理的兴趣，帮助学生掌握物理知识和技能，培养学生的动手能力、思维能力、科学探究能力和创新能力，帮助学生养成良好的科学素养？本文结合自身物理课堂教学——《大气压强》谈真空玻璃罩的创新实验。

关键词：真空玻璃罩 物理实验 应用

地球周围聚集的一层很厚的大气分子，称之为大气圈。像鱼类生活在水中一样，人类生活在大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。但气体看不见、摸不着，很容易人们忽视。学生对跟大气相关的现象不太理解，现在通过真空玻璃罩进行三个有趣的实验。

一、真空玻璃罩与水的沸点

1.器材：真空玻璃罩、烧杯、温水、温度计。

2.实验过程

（1）拿一杯温水，先用温度计测量水的温度，水温为（38）摄氏度。

（2）让请学生用手指感受一下水的温度后，将这杯温水放进真空玻璃罩里。

（3）用抽气机给真空玻璃罩抽气，让学生仔细观察水的状况。

3.实验现象

在抽了一会气后，观察到真空玻璃罩里面烧杯中的水剧烈沸腾起来，比我们平常用火烧水沸腾的程度剧烈多了！

4.实验结论：液体的沸点与大气压有关，大气压越小，液体的沸点越低。

5.实验效果：这个实验让学生直观体会到液体的沸点受到大气压影响巨大大！

二、真空玻璃罩与托里拆利实验

1.器材：真空玻璃罩、烧杯、试管、红墨水。

2.实验过程

（1）让试管充满染成红色的水，倒立在烧杯中，然后将整个装置放入真空玻璃罩中。

（2）用抽气机给真空玻璃罩抽气。请学生仔细观察试管水柱的高度。

（3）关闭抽气机，玻璃罩中充满空气后，观察试管中的水柱的高度。

3.实验现象

（1）结果在抽了一会气后，当真空玻璃罩里面的气压降低到很低时，观察到原来充满水的试管水面开始下降。

（2）关闭抽气机，玻璃罩中充满空气后，试管中的水面开始上升，又回到原来的高度。

4.实验结论：我们生活的空间确实存在大气压，大气压可以托起水柱。

5.实验效果：这个实验让学生直观感受并观察到大气压的存在，并且可以初步了解用液体压强测量大气压的原理（托里拆利實验原理）。

三、真空玻璃罩与吸盘承重

1.器材：真空玻璃罩、塑料吸盘、钩码。

2.实验过程

（1）我们将塑料吸盘翻吸在真空玻璃罩里面，并在下面挂上钩码。

（2）请几位“大力士”男同学用力拉钩码，发现很难将吸盘拉开。

（3）给真空玻璃罩抽气，请同学观察。

3.实验现象：当真空玻璃罩里的气压慢慢降低后，吸盘开始和玻璃分离。

4.实验结论：我们生活的空间确实存在大气压，大气压可以托起重物。

5.实验效果：这个实验让学生直接观察塑料吸盘是因为大气压压在玻璃上的，从而认识到大气压的存在。

四、真空玻璃罩与水柱、水壶

1.器材：自制1.5米长圆柱形真空玻璃罩、长软管、自制带有两个壶嘴且装满红墨水的塑料水壶。

2.实验过程

（1）给自制1.5米长圆柱形玻璃罩抽气2分钟左右，让其接近真空，关闭阀门，将其竖直放置在实验桌上。

（2）用软管将接近真空的圆柱形玻璃罩与低处水壶的一个壶嘴相连。

（3）用手捂住水壶的另一个壶嘴，确保整个装置不漏气。先请同学观察水壶的的形状。

（4）打开自制1.5米长圆柱形玻璃罩的阀门。

3.实验现象：红墨水喷射到塑料管的顶部！塑料水壶被压扁！

4.实验结论：我们生活的空间确实存在大气压，大气压可以托起很高的水柱，大气压可以压扁水壶。

5.实验效果：这个实验让学生不仅直接观察塑料被大气压压扁，而且还可以观察大气压将低处水壶中的红墨水挤压、喷射到高处接近真空的玻璃管顶部，视觉效果震撼，从而感受大气压的存在。

本文中真空玻璃罩演示的四个实验，利用逆向思维，解决了在常规情况下不能完成的实验，操作简单、效果形象直观，给学生的印象深刻，建立正确的知识观。这种采用形象直观的实验教学，能够使学生经历实验研究过程获得大量的感性材料，这些感性材料真实、形象、生动，极易唤起学生好奇的天性，从而激起他们的学习兴趣。同时帮助学生掌握物理知识和技能，培养学生的动手能力、思维能力、科学探究能力和创新能力，帮助学生养成良好的科学素养。

参考文献

[1]郭玉英.基于学生核心素养的物理学科能力研究.

[2]林勇.基于学生发展核心素养的初中物理实验教学.