对“模拟火山喷发”实验的改进和说明

来源 :小学科学·教师版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fyq20061001
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  一、教材中的实验介绍
  火山喷发模拟实验是苏教版六年级《科学》上册第2单元《我们的地球》第4课《火山和地震》中的实验内容。火山喷发、地震以及海啸都是地球内部能量的一种释放,而这种释放的过程以及引起的变化,单凭课件是无法诠释的,必须和模拟实验相结合才能达到理想的教学效果。
  教材中的实验步骤是这样的:
  1、在铁盒子里放一些土豆泥(或黏土),做成的山的形状,并在土豆泥中间挖一个小洞。2、往洞里倒入一定量的番茄酱,用薄薄的一层土豆泥封住洞口。
  3、将铁盒子放到铁架台上,用酒精灯加热,观察受热后番茄酱的外溢现象。
  二、教材中实验的不足之处
  教材中的模拟实验以土豆泥为山体,番茄浆做岩浆,通过酒精灯加热,番茄浆受热膨胀后溢出,来模拟火山喷发的情景,虽然简单,但不足之处比较明显,主要有:
  1、加热时间较长,效果不佳,难以激发学生的学习兴趣。
  2、土豆泥在实验中会和番茄酱搅在一起,用完一次后就作废,不能反复使用。
  3、火山喷发的原理是:地球内部在高温和高压的相互作用下,内部的岩浆和空气不断膨胀,当内部压力大大超过外部压力时,在压力的推动下,岩浆就会顺着软流层和岩石层的裂缝到达地壳的薄弱处,当到达临界点后,高压气体首先冲破火山口的岩石层,形成高大而壮观的喷发柱,随之,岩浆喷涌而出。而教材中的实验只是简单的番茄酱的受热膨胀外溢,不符合火山喷发原理。
  三、实验的改进和说明
  如何对上述实验的不足进行改进,使模拟火山喷发实验效果更加明显,为此我制作了一个教具来模拟火山喷发实验。如图1:
  1、 教具名称:火山喷发模拟演示器。
  2、 制作材料:玻璃水槽 加热装置 石膏粉 颜料等。
  3、 制作方法:
  (1)用玻璃做成一个有盖的长18cm,宽12cm,高17cm的长方体容器,在玻璃容器的侧面安装一个加热装置。在盖子上开两个孔,一个是进水孔,另一个孔穿入一根玻璃管,玻璃管外径和孔径差不多,用玻璃胶将玻璃管固定在盖子上,然后将盖子盖在玻璃容器上,用玻璃胶密封。如图2所示
  (2)在容器盖上围绕玻璃管用石膏堆出“火山”造型,使玻璃管出水口正好位于“火山”顶部。如图3
  4、 使用方法:
  (1)将本教具放置在水平桌面上,使水槽大致呈水平态。向槽内注水使水刚好漫过加热铁圈(注意:水不能完全注满玻璃水槽,要留有20%左右的空间。)
  (2)将水染成红色用来模拟地球内部熔岩。
  (3)接通电源,给水加热,会看到铁圈上产生气泡,铁圈周围有股股热流在涌动,水槽内的空气受热产生压力,推动红色的水从水槽顶部玻璃管中喷出,就像火山喷发一样。
  四、改进后的实验和原实验对比的优点
  1、加热时间短,效果明显,一般接通电源加热1分钟不到就能看到红色的液体从“火山口”喷出,而不是慢慢溢出,而且能通过玻璃看到水槽里热流涌动的情景,模拟岩浆在地球内部涌动更加逼真。这种逼真的效果对学生也是不小的震动,极大地提高了学生实验的积极性。(如图4、图5所示)
  2、教具可以反复使用,操作简单,只要接通电源加热就行,大大缩短了实验的准备时间。
  3、利用水槽内空气受热产生内外压力差,将水槽内的水压出,更加符合火山喷发的原理。
  【作者单位:镇江市丁卯中心小学 江苏】
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