第一篇:巧用飲料瓶證明大氣壓的存在
巧用飲料瓶證明大氣壓的存在
作者:董江威 第二課堂文章來源:上傳 點(diǎn)擊數(shù):
3580 更新時(shí)間:2005-10-26 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。若在教學(xué)中適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見物品做實(shí)驗(yàn),研究物理問題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高動(dòng)手能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。鼓勵(lì)學(xué)生開展小發(fā)明、小制作,促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)和開展綜合實(shí)踐活動(dòng)課。本文介紹幾例巧用廢棄飲料瓶證明大氣壓存在的小實(shí)驗(yàn)。
一、大氣是摸不著看不到的氣體,大氣壓的存在令同學(xué)們懷疑,通過學(xué)生親自動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)證明大氣壓存在是最好的辦法。為此在教學(xué)過程中讓學(xué)生做如下實(shí)驗(yàn),將一飲料瓶底部扎幾個(gè)細(xì)孔,再往飲料瓶中到入適量的水,此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶底處有水流出,可以印證液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)。繼續(xù)迅速把飲料瓶中灌滿水,然后擰緊瓶蓋,這時(shí)可觀察到飲料瓶底部并沒有水流出。如果再擰松瓶蓋,又發(fā)現(xiàn)水流了出來。這說明是大氣壓
作用形成的這一現(xiàn)象。
二、另取一空飲料瓶灌滿水后擰緊平蓋,然后用酒精燈加熱一鋼針。輕輕的在飲料瓶下部側(cè)壁燙一細(xì)孔(注意燙孔時(shí)不要用力擠按飲料瓶)。當(dāng)扎完小孔后會(huì)發(fā)現(xiàn)并沒有水流出,在第一個(gè)孔的相同高度處,任意位置再燙一個(gè)細(xì)孔后發(fā)現(xiàn)依然沒有水流出來。這是由于大氣壓的作用的結(jié)果,并且證明了大氣壓是各個(gè)方向都存在的,與液體壓強(qiáng)特點(diǎn)形成對(duì)比。之后在前兩個(gè)細(xì)孔的上方再燙一細(xì)孔后,發(fā)現(xiàn)下面的細(xì)孔向外流水,而上面的細(xì)孔不向外流水,并且有空氣從此處進(jìn)入飲料瓶?jī)?nèi)上方。如果擰開飲料瓶的瓶蓋會(huì)發(fā)現(xiàn)三孔都會(huì)流水。且小孔位置越靠近瓶底,水柱噴的越遠(yuǎn)。又把同一液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大聯(lián)系起來,有利于形成前后知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系。
三、再取一飲料瓶灌滿水并擰緊瓶蓋后,把它倒置在盛有足夠多水的玻璃水槽中,在水中把瓶蓋擰下來,抓住瓶子向上提,但不露出水面發(fā)現(xiàn)瓶里的水并不落回水槽中。(可以換更高的飲料瓶做“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”,為托里拆利實(shí)驗(yàn)的引入打好基礎(chǔ)。)還可以在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在瓶底打孔,立刻發(fā)現(xiàn)瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子內(nèi)、外均有大氣壓相互抵消,水柱在本身重力的作用下流回水槽,這里又形成以前所學(xué)過的連
通器。
四、還可以選用易拉罐,拉蓋不要全部拉開,開口盡量小一些。倒凈飲料后用電吹風(fēng)對(duì)罐體高溫加熱一段時(shí)間后,把拉口處用橡皮泥封好,確保不漏氣。再用冷水澆在易拉罐上,一會(huì)聽到易拉罐被壓變形的聲音,同時(shí)看到易拉罐上有的地方被壓癟。說明氣體熱脹冷縮、也證明了大
氣壓的存在。
總之,在我們生活的周圍有很多物品可為教學(xué)服務(wù),爭(zhēng)取做到不被實(shí)驗(yàn)室中的器材所限制。充分發(fā)揮教師、學(xué)生的想象力,創(chuàng)造性的利用身邊的物品做更多生動(dòng)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)為我們的物理教學(xué)服務(wù)。
第二篇:證明大氣壓的存在實(shí)驗(yàn)范文
證明大氣壓的存在實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)在教材中所處的地位與作用:巧用廢棄飲料瓶證明大氣壓存在的幾個(gè)小實(shí)驗(yàn),既幫助學(xué)生了解大氣壓的存在,又有助于引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見物品做實(shí)驗(yàn)、研究物理問題,還有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高動(dòng)手能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,鼓勵(lì)學(xué)生開展小發(fā)明、小制作,促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)。
二、實(shí)驗(yàn)原型及不足之處:大氣是摸不著看不到的氣體,大氣壓的存在令同學(xué)們懷疑,通過學(xué)生親自動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)證明大氣壓存在是最好的辦法。而教材只是列舉了生活中由大氣壓引起的幾個(gè)現(xiàn)象(人教版九年級(jí)物理P86頁(yè)圖14.3-1),進(jìn)行想想議議,而學(xué)生沒有親自去體會(huì),顯然由此證明大氣壓的存在是不夠的。教參介紹的瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn),也由于雞蛋被吞進(jìn)去后,取出來比較麻煩而不適宜在課堂上做,特別是在多個(gè)班做實(shí)驗(yàn)不夠方便。
三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)之處:
1、利用生活中常見的飲料瓶及彈力球可以代替瓶吸雞蛋實(shí)驗(yàn),而且可以反復(fù)做。
2、利用飲料瓶和乒乓球可以做覆杯實(shí)驗(yàn)。
3、利用飲料瓶和熱水可以做鐵桶壓扁實(shí)驗(yàn)。
4、利用飲料瓶還可以引入托里拆利實(shí)驗(yàn)。
5、利用飲料瓶和水直接演示大氣壓的存在。
四、實(shí)驗(yàn)器材:飲料瓶、彈力球、水及水槽、乒乓球等。
五、實(shí)驗(yàn)過程及效果:
1、稍微用力按下空飲料瓶的同時(shí)將彈力球放在瓶口上,再將瓶子倒過來,彈力球不會(huì)掉下,證明了大氣壓的存在。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以反復(fù)
做,而不必用雞蛋做。
2、在礦泉水瓶中裝滿水,用乒乓球蓋嚴(yán)瓶口,手按住乒乓球把瓶子倒過來,放開手后水不會(huì)流出來乒乓球也不會(huì)下落。此實(shí)驗(yàn)說明了大氣壓強(qiáng)的存在,直觀形象、生動(dòng)有趣,比用任何語言描述效果都要好。
3、向空飲料瓶里倒點(diǎn)熱水并且把瓶子涮一涮,再把熱水倒出來,迅速密封瓶蓋,會(huì)明顯發(fā)現(xiàn)瓶子變癟了,從而證明了大氣壓的存在。
4、再取一飲料瓶灌滿水并擰緊瓶蓋后,把它倒置在盛有足夠多水的玻璃水槽中,在水中把瓶蓋擰下來,抓住瓶子向上提,但不露出水面發(fā)現(xiàn)瓶里的水并不落回水槽中。既證明了大氣壓的存在又為介紹托里拆里實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備。還可以在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在瓶底打孔,立刻發(fā)現(xiàn)瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子內(nèi)、外均有大氣壓相互抵消,水柱在本身重力的作用下流回水槽,這里又形成以前所學(xué)過的連通器。
5、將一飲料瓶底部扎幾個(gè)細(xì)孔,再往飲料瓶中到入適量的水,此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶底處有水流出,可以印證液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)。繼續(xù)迅速把飲料瓶中灌滿水,然后擰緊瓶蓋,這時(shí)可觀察到飲料瓶底部并沒有水流出。如果再擰松瓶蓋,又發(fā)現(xiàn)水流了出來。這說明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。
總之,在我們生活的周圍有很多物品可為教學(xué)服務(wù),爭(zhēng)取做到不被實(shí)驗(yàn)室中的器材所限制,正如物理前輩朱正元教授所倡導(dǎo)的“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”,充分發(fā)揮教師、學(xué)生的想象力,創(chuàng)
造性的利用身邊的物品做更多生動(dòng)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)為我們的物理教學(xué)服務(wù)。
2010年6月
證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)方法
夏波
【內(nèi)容摘要】:大氣壓是初中物理的教學(xué)難點(diǎn),突破難點(diǎn)的方法有多種多樣,常用的方法有玻璃吸盤法、馬德保半球?qū)嶒?yàn)法、廣口瓶吞雞蛋法?!娟P(guān)鍵詞】:大氣壓;物理實(shí)驗(yàn);物理。
大氣壓是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容,也是教學(xué)的難點(diǎn)。難就難在學(xué)生沒有大氣壓的感受。把一個(gè)東西放在手上,人們能夠感受到它的重量,知道物體對(duì)手有一個(gè)壓強(qiáng);挑起一副擔(dān)子,人們能夠感受到它的壓力,知道擔(dān)子對(duì)肩膀有一個(gè)壓強(qiáng)。人們從一出生就生活在大氣之中,卻沒有一個(gè)人能夠感受到大氣對(duì)自己有壓力,有壓強(qiáng)。人對(duì)事物的認(rèn)識(shí),取決于事物給人的感受。事物給人以感受,人就承認(rèn)它的存在;事物沒有給人以感受,人就不會(huì)承認(rèn)它的存在。學(xué)生沒有感受到大氣給自己的壓力,當(dāng)然,不會(huì)承認(rèn)大氣壓的存在。正因如此,使得大氣壓的教學(xué)成為物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。
應(yīng)該怎樣破解這個(gè)難點(diǎn)呢?最重要的是要讓感受到大氣壓,視覺上的、味覺上的、觸覺上的都可以。下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)成本低,又能較好證明大氣壓的存在。
一、玻璃吸盤法
拿一個(gè)吸盤放在玻璃板上,再把它拿起來,說明吸盤與玻璃板是分離的。把吸盤按在玻璃板上,排出吸盤里的空氣,再把它拿起來,發(fā)現(xiàn)玻璃板也被吸起來了。
讓學(xué)生思考,為什么前幾次吸盤不能夠把玻璃板吸起來?為什么后來吸盤把玻璃板吸起來了?引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個(gè)問題,使學(xué)生間接地認(rèn)識(shí)到大氣壓的存在。把吸盤放在玻璃板上,吸盤內(nèi)部有空氣,空氣是流體,在某一個(gè)點(diǎn)上的壓力是朝著各個(gè)方面的,在吸盤的某一個(gè)點(diǎn)上,吸盤內(nèi)和吸盤外所受的壓力是一樣大的,吸盤的內(nèi)部和外部所受的壓力是一樣的。當(dāng)吸盤內(nèi)部沒有空氣的時(shí)候,吸盤能夠把玻璃板吸起來。說明吸盤受到一個(gè)由外指向內(nèi)的力的作用,把吸盤按在了玻璃板上。試想,如果沒有這樣的一個(gè)力的存在,吸盤內(nèi)部和外部都沒有力的作用,那么二者豈不分離了。這個(gè)力是誰?剛才是內(nèi)外都有空氣,吸盤與玻璃板分離,現(xiàn)在是內(nèi)部沒有空氣,外部有空氣,那么問題肯定是出在空氣上。是外部的空氣給吸盤一個(gè)指向內(nèi)部的力。壓強(qiáng)是單位面積受力的大小。有力的存在,自然就會(huì)有壓強(qiáng)的存在??諝饽軌蚪o物體施加力,空氣對(duì)物體就能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)。
二、稱空氣
力和壓強(qiáng)是一對(duì)孿生姊妹,有力的存在,必然有壓強(qiáng)的存在。所以,要說明大氣壓的存在,只需要說明大氣有壓力就可以了。大氣受地球的吸引,有一定的重力。要說明大氣有壓力,只需要說明大氣有重力就可以了。所以,我們只要設(shè)法說明空氣有重量就可以了。
取兩個(gè)玻璃瓶子,打開瓶口,連同瓶蓋一起放在天平上稱重,使天平平衡。再把兩個(gè)瓶子蓋上口,抽出其中一個(gè)瓶子里的一些空氣,再次稱兩個(gè)瓶子的重量。會(huì)發(fā)現(xiàn)天平的指針有輕微的偏轉(zhuǎn)。這說明空氣是有重量的。就而推出,空氣對(duì)物體有壓力,大氣壓是存在的。
三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
兩個(gè)皮碗口對(duì)口擠壓,然后兩手用力往外拉,發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是:將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出,使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的壓強(qiáng)減小,而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起,要用較大的力才能拉開,這就有力證明了大氣壓強(qiáng)的存在。
四、“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)
用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口,實(shí)驗(yàn)前用手輕輕用力,不能將雞蛋完整地壓入瓶?jī)?nèi)。再將點(diǎn)燃的棉球扔入裝有細(xì)沙(防止燒裂瓶底)的瓶中,迅速將該熟雞蛋塞住瓶口,待火熄滅后,觀察到雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶?jī)?nèi)。
上述實(shí)驗(yàn),由于棉花燃燒使瓶?jī)?nèi)氣壓降低,當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)時(shí),雞蛋在大氣壓強(qiáng)的作用下,被壓入瓶?jī)?nèi)。
五、“覆杯實(shí)驗(yàn)”
玻璃杯內(nèi)裝滿水,用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后,整杯水被紙片托住,紙片不掉下來。
該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)紙片向上的壓強(qiáng),因而紙片不掉下來。
六、注射器拉砝碼
取一注射器,把針筒倒夾在鐵架臺(tái)的鐵夾中,先將活塞推到針筒頂端,排盡空氣后用橡皮套將管口套牢,再在活塞頸上拴上細(xì)繩,繩下掛幾個(gè)鉤碼,活塞也不易拉下來。
七、試管實(shí)驗(yàn)法
將粗試管裝滿水后,再將稍細(xì)的空試管插入粗試管中至一半深度處,將兩試管迅速倒置過來,放開細(xì)試管后,則會(huì)看到細(xì)試管在粗試管內(nèi)緩緩上升,這表明大氣有壓強(qiáng)。
八、抽氣實(shí)驗(yàn)法
在橡皮塞中插入兩支細(xì)短玻璃管,一根玻璃管口套上一個(gè)小氣球,并用線扎緊,另一根接厚橡膠管后與抽氣筒相連。用橡皮塞塞緊廣口瓶瓶口,用抽
氣筒抽出瓶中的部分空氣,此時(shí)套在另一玻璃管口的小氣球就膨脹起來。這是由于抽走瓶?jī)?nèi)部分氣體后,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小并小于瓶外大氣壓強(qiáng),因而大氣壓強(qiáng)將瓶外部分氣體壓進(jìn)了氣球。
總之,教師如能在原有的驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再增加以上一些小實(shí)驗(yàn)或安排學(xué)生自己課后動(dòng)手做一做,能加深學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)存在的理解,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生求異思維和整體分析及概括問題的能力
第三篇:證明《大氣壓存在》的簡(jiǎn)捷實(shí)驗(yàn)
證明《大氣壓存在》的簡(jiǎn)捷實(shí)驗(yàn)
肅寧縣邵莊中學(xué)郭滿增
一、實(shí)驗(yàn)名稱:證明《大氣壓存在》的簡(jiǎn)捷實(shí)驗(yàn)
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明大氣壓存在三、實(shí)驗(yàn)器材:塑料飲料瓶(太子奶瓶、營(yíng)養(yǎng)快線瓶)、橡膠氣球、皮筋、熱水、冷水、水槽。
四、實(shí)驗(yàn)操作:演示實(shí)驗(yàn)一:
1、將熱水倒入空塑料瓶中(多半瓶),過一會(huì)把熱水倒出,旋緊蓋子,再把它放入盛有涼水的水槽中,一會(huì)兒看到瓶子被壓癟。
演示實(shí)驗(yàn)二:
2、將熱水倒入空塑料瓶中(多半瓶),過一會(huì)把熱水倒出,把氣球用皮筋固定在瓶口過一會(huì)兒,氣球被吸進(jìn)瓶?jī)?nèi)并且被吹大。
五、裝置改進(jìn)意義:儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,現(xiàn)象明顯可推廣為小組合作、學(xué)生實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生興趣。
第四篇:證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)方法
證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)方法
【內(nèi)容摘要】:大氣壓是初中物理的教學(xué)難點(diǎn),突破難點(diǎn)的方法有多種多樣,常用的方法有玻璃吸盤法、馬德保半球?qū)嶒?yàn)法、廣口瓶吞雞蛋法。
【關(guān)鍵詞】:大氣壓;物理實(shí)驗(yàn);物理。
大氣壓是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容,也是教學(xué)的難點(diǎn)。難就難在學(xué)生沒有大氣壓的感受。把一個(gè)東西放在手上,人們能夠感受到它的重量,知道物體對(duì)手有一個(gè)壓強(qiáng);挑起一副擔(dān)子,人們能夠感受到它的壓力,知道擔(dān)子對(duì)肩膀有一個(gè)壓強(qiáng)。人們從一出生就生活在大氣之中,卻沒有一個(gè)人能夠感受到大氣對(duì)自己有壓力,有壓強(qiáng)。人對(duì)事物的認(rèn)識(shí),取決于事物給人的感受。事物給人以感受,人就承認(rèn)它的存在;事物沒有給人以感受,人就不會(huì)承認(rèn)它的存在。學(xué)生沒有感受到大氣給自己的壓力,當(dāng)然,不會(huì)承認(rèn)大氣壓的存在。正因如此,使得大氣壓的教學(xué)成為物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。應(yīng)該怎樣破解這個(gè)難點(diǎn)呢?最重要的是要讓感受到大氣壓,視覺上的、味覺上的、觸覺上的都可以。下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)成本低,又能較好證明大氣壓的存在。
一、玻璃吸盤法
拿一個(gè)吸盤放在玻璃板上,再把它拿起來,說明吸盤與玻璃板是分離的。把吸盤按在玻璃板上,排出吸盤里的空氣,再把它拿起來,發(fā)現(xiàn)玻璃板也被吸起來了。
讓學(xué)生思考,為什么前幾次吸盤不能夠把玻璃板吸起來?為什么后來吸盤把玻璃板吸起來了?引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個(gè)問題,使學(xué)生間接地認(rèn)識(shí)到大氣壓的存在。把吸盤放在玻璃板上,吸盤內(nèi)部有空氣,空氣是流體,在某一個(gè)點(diǎn)上的壓力是朝著各個(gè)方面的,在吸盤的某一個(gè)點(diǎn)上,吸盤內(nèi)和吸盤外所受的壓力是一樣大的,吸盤的內(nèi)部和外部所受的壓力是一樣的。當(dāng)吸盤內(nèi)部沒有空氣的時(shí)候,吸盤能夠把玻璃板吸起來。說明吸盤受到一個(gè)由外指向內(nèi)的力的作用,把吸盤按在了玻璃板上。試想,如果沒有這樣的一個(gè)力的存在,吸盤內(nèi)部和外部都沒有力的作用,那么二者豈不分離了。這個(gè)力是誰?剛才是內(nèi)外都有空氣,吸盤與玻璃板分離,現(xiàn)在是內(nèi)部沒有空氣,外部有空氣,那么問題肯定是出在空氣上。是外部的空氣給吸盤一個(gè)指向內(nèi)部的力。壓強(qiáng)是單位面積受力的大小。有力的存在,自然就會(huì)有壓強(qiáng)的存在??諝饽軌蚪o物體施加力,空氣對(duì)物體就能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)。
二、稱空氣
力和壓強(qiáng)是一對(duì)孿生姊妹,有力的存在,必然有壓強(qiáng)的存在。所以,要說明大氣壓的存在,只需要說明大氣有壓力就可以了。大氣受地球的吸引,有一定的重力。要說明大氣有壓力,只需要說明大氣有重力就可以了。所以,我們只要設(shè)法說明空氣有重量就可以了。
取兩個(gè)玻璃瓶子,打開瓶口,連同瓶蓋一起放在天平上稱重,使天平平衡。再把兩個(gè)瓶子蓋上口,抽出其中一個(gè)瓶子里的一些空氣,再次稱兩個(gè)瓶子的重量。會(huì)發(fā)現(xiàn)天平的指針有輕微的偏轉(zhuǎn)。這說明空氣是有重量的。就而推出,空氣對(duì)物體有壓力,大氣壓是存在的。
三、模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
兩個(gè)皮碗口對(duì)口擠壓,然后兩手用力往外拉,發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是:將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出,使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的壓強(qiáng)減小,而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起,要用較大的力才能拉開,這就有力證明了大氣壓強(qiáng)的存在。
四、“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)
用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口,實(shí)驗(yàn)前用手輕輕用力,不能將雞蛋完整地壓入瓶?jī)?nèi)。再將點(diǎn)燃的棉球扔入裝有細(xì)沙(防止燒裂瓶底)的瓶中,迅速將該熟雞蛋塞住瓶口,待火熄滅后,觀察到雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶?jī)?nèi)。上述實(shí)驗(yàn),由于棉花燃燒使瓶?jī)?nèi)氣壓降低,當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)時(shí),雞蛋在大氣壓強(qiáng)的作用下,被壓入瓶?jī)?nèi)。
五、“覆杯實(shí)驗(yàn)”
玻璃杯內(nèi)裝滿水,用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后,整杯水被紙片托住,紙片不掉下來。
該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)紙片向上的壓強(qiáng),因而紙片不掉下來。
六、注射器拉砝碼
取一注射器,把針筒倒夾在鐵架臺(tái)的鐵夾中,先將活塞推到針筒頂端,排盡空氣后用橡皮套將管口套牢,再在活塞頸上拴上細(xì)繩,繩下掛幾個(gè)鉤碼,活塞也不易拉下來。
七、試管實(shí)驗(yàn)法
將粗試管裝滿水后,再將稍細(xì)的空試管插入粗試管中至一半深度處,將兩試管迅速倒置過來,放開細(xì)試管后,則會(huì)看到細(xì)試管在粗試管內(nèi)緩緩上升,這表明大氣有壓強(qiáng)。
八、抽氣實(shí)驗(yàn)法
在橡皮塞中插入兩支細(xì)短玻璃管,一根玻璃管口套上一個(gè)小氣球,并用線扎緊,另一根接厚橡膠管后與抽氣筒相連。用橡皮塞塞緊廣口瓶瓶口,用抽氣筒抽出瓶中的部分空氣,此時(shí)套在另一玻璃管口的小氣球就膨脹起來。這是由于抽走瓶?jī)?nèi)部分氣體后,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小并小于瓶外大氣壓強(qiáng),因而大氣壓強(qiáng)將瓶外部分氣體壓進(jìn)了氣球。
總之,教師如能在原有的驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再增加以上一些小實(shí)驗(yàn)或安排學(xué)生自己課后動(dòng)手做一做,能加深學(xué)生對(duì)大氣壓強(qiáng)存在的理
解,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生求異思維和整體分析及概括問題的能力
第五篇:巧用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式
巧用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式
數(shù)學(xué)歸納法是解決與正整數(shù)有關(guān)的命題的數(shù)學(xué)方法,它是通過有限個(gè)步驟的推理,證明n取無限個(gè)正整數(shù)的情形。
第一步是證明n取第一個(gè)值n0時(shí)命題成立,這步是“歸納奠基”,沒有這一就失去了命題遞推的基礎(chǔ),如:有位同學(xué)這樣用數(shù)學(xué)歸納法證明2+4+6+…+2n=n2+n+1(n∈N*)證明:假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),等式2+4+6+…+2k=k2+k+1成立,當(dāng)n=k+1時(shí),2+4+6+…+2k+2(k+1)=k2+k+1+2(k+1)=(k2+2k+1)+(k+1)+1,所以n=k+1時(shí)命題也成立,所以對(duì)于n∈N*命題都成立。這個(gè)等式是不成立的,證明過程中沒有驗(yàn)證n=1是命題的正確性,因此忽略了遞推的基礎(chǔ)導(dǎo)致出錯(cuò)。
第二步是在假設(shè)n=k(k≥n0)成立的基礎(chǔ)上,證明n=k+1時(shí)命題也成立,這步是“歸納遞推”,沒有這一步就失去了遞推的依據(jù),如:有位同學(xué)在研究數(shù)學(xué){(n2-5n+5)2}時(shí),發(fā)現(xiàn)n=1,2,3,4時(shí),都有an=1,由此,他得出an=1(n∈N*)。其實(shí)a5=25,這個(gè)命題也是不成立的,證明過程是不完全歸納,沒有證明第二步,命題的正確性無法傳遞下去。
可見,數(shù)學(xué)歸納法中的兩個(gè)步驟缺一不可。
利用數(shù)學(xué)歸納法不僅可以證明與正整數(shù)有關(guān)的等式問題,整除問題,平面幾何問題,還可以解決不等式的證明問題。
例1 等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,已知對(duì)任意的n∈N*,點(diǎn)(n,Sn)均在函數(shù)y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均為常數(shù))的圖象上.(1)求r的值;(2)當(dāng)b=2時(shí),記bn=2(log2an+1)(n∈N*)證明:對(duì)任意n∈N*,不等式b?1b1?1b2?1??…?n?n?1成立 b1b2bn分析:(2)要證的不等式為
2?14?12n?1??…??n?1,第一步容易驗(yàn)證,第二242n步證明證明n=k+1時(shí)命題也成立時(shí),需要用到假設(shè)n=k時(shí)的命題,如果只是從左邊向右邊推導(dǎo),需要放縮技巧,不容易證明,如果利用分析法尋找不等式成立的充分條件,問題就迎刃而解了。
解:(2)由(1)及b=2知an=2所證不等式為
n-1,因此bn=2n(n∈N)
*2?14?12n?1??…??n?1. 242n3,右式=2,左式>右式,所以,n=1時(shí),命題成立. 22k?12?14?1*
?k?1,??…?②假設(shè)n=k(k≥1,k∈N)時(shí)結(jié)論成立,即
2k24①當(dāng)n=1時(shí),左式=則當(dāng)n=k+1時(shí),2?14?12k?12k?32k?32k?3??…?,??k?1??242k2(k?1)2(k?1)2k?1要證n=k+1時(shí)結(jié)論成立,只需證
2k?32k?1?k?2,2k?3?(k?1)(k?2),22k?3k?1k?2???(k?1)(k?2)由基本不等式得222法一:即證所以2k?32k?1?k?2成立,所以n=k+1時(shí),結(jié)論成立.由①②可知,n∈N*,不等式
b?1b1?1b2?1??…?n?n?1成立 b1b2bn法二:即證2k?3?2(k?1)(k?2),只需證(2k?3)2?4(k?1)(k?2),即證4k2+12k+9≥4(k2+3k+2),即證9≥8,顯然成立,所以2k?32k?1?k?2成立,所以n=k+1時(shí),結(jié)論成立.由①②可知,n∈N*,不等式
b?1b1?1b2?1??…?n?n?1成立 b1b2bn
22例2 已知數(shù)列{an}中,an≥0,a1=0,an+1+an+1-1=an.求證:當(dāng)n∈N時(shí),an 2** 222(ak+2+ak+1+1)>0 因?yàn)閍k+2+ak+1+1>0,所以ak+2-ak+1>0,所以ak+2>ak+1 即當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立.由①②可知,對(duì)于任意n∈N*,都有an