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《大氣壓強》教學(xué)設計(通用12篇)
作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,通常會(huì )被要求編寫(xiě)教學(xué)設計,教學(xué)設計以計劃和布局安排的形式,對怎樣才能達到教學(xué)目標進(jìn)行創(chuàng )造性的決策,以解決怎樣教的問(wèn)題。一份好的教學(xué)設計是什么樣子的呢?以下是小編整理的《大氣壓強》教學(xué)設計,希望對大家有所幫助。
《大氣壓強》教學(xué)設計 1
一、教學(xué)目標
【知識與技能目標】
能說(shuō)出大氣壓產(chǎn)生的原因,能簡(jiǎn)單描述托里拆利實(shí)驗,知道標準大氣壓的數值。
【過(guò)程與方法目標】
通過(guò)觀(guān)察托里拆利實(shí)驗,知道如何測量大氣壓強以及大氣壓的數值。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)目標】
通過(guò)觀(guān)察實(shí)驗,養成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;通過(guò)對大氣壓應用的了解,認識到科學(xué)技術(shù)對人類(lèi)生活的影響。
二、教學(xué)重、難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
大氣壓存在的原因和大氣壓的測定
【難點(diǎn)】
大氣壓的測定
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節一:導入新課
教師拿出馬德堡半球進(jìn)行講解:這是兩個(gè)半球,將兩個(gè)半球靠在一起,抽去里面的空氣制成馬德堡半球,在上課之前,我們來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗,實(shí)驗名字叫拔河,請幾位力氣大的同學(xué)上臺來(lái)與馬德堡半球進(jìn)行拔河,在規定時(shí)間內,如果把半球拉開(kāi),則同學(xué)們贏(yíng),反之則半球贏(yíng)。
時(shí)間到,馬德堡半球依然紋絲不動(dòng),請同學(xué)們思考為什么不能將半球拉開(kāi)?在學(xué)生存在疑惑的時(shí)候,
教師引導,大氣像液體一樣具有流動(dòng)性,那么它是不是也像液體存在液體壓強一樣也存在大氣壓強呢?我們這節課就來(lái)一探究竟。
環(huán)節二:建立規律,生成新知
演示:
1、將塑料掛鉤掛在光滑的墻上;
2、在玻璃管里盛滿(mǎn)水,用紙片覆蓋,再倒立過(guò)來(lái),水不會(huì )流出來(lái);
3、請同學(xué)用吸管吸飲料。
師生總結:大氣壓強確實(shí)存在,產(chǎn)生原因是由于重力,且空氣具有流動(dòng)性,發(fā)生了擠壓。
環(huán)節三:深化概念
提問(wèn):大氣壓強如何測量?
教師播放演示實(shí)驗:在長(cháng)約1m、一端封閉的.玻璃管里灌滿(mǎn)水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開(kāi)手指,管內水銀面下降到一定高度時(shí)就不再下降,這時(shí)管內外水銀面高度差約為760mm。把管子傾斜,豎直高度差也不發(fā)生變化。
教師講解:實(shí)驗中玻璃管內水銀面的上方是真空,管外水銀面的上方是大氣,因此,是大氣壓支持管內這段水銀柱不會(huì )落下,大氣壓的數值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強。這個(gè)實(shí)驗最早是由意大利科學(xué)家托里拆利做的,他測得的水銀柱高度為760mm,通常把這樣大小的大氣壓叫做標準大氣壓。
教師:在粗略計算中,標準大氣壓可以取。
當學(xué)生得出實(shí)驗結論之后,教師對實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行提問(wèn):
1、以下操作對實(shí)驗有無(wú)影響:
a、玻璃管是否傾斜;
b、玻璃管的粗細;
c、在不離開(kāi)水銀槽面的前提下玻璃管距水銀面的位置。學(xué)生結合教材在交流討論后會(huì )得出不會(huì )影響實(shí)驗結果的結論。
2、如果在實(shí)驗中玻璃管不慎漏有少量空氣,液體高度減小,測量值與真實(shí)值的大小關(guān)系。
生答:測量值比真實(shí)值偏小。
3、這個(gè)實(shí)驗利用了什么思想?
生答:等效替換。
4、測量大氣壓的儀器叫做氣壓計,影響大氣壓的因素有哪些?
生討論得:高度。
師繼續補充:還與溫度有關(guān),氣溫升高時(shí),空氣密度變小,大氣壓減小。
師:測量大氣壓的儀器叫做氣壓計。學(xué)生思考大氣壓在我們生活中有什么應用?
環(huán)節四:鞏固提高
問(wèn):我們如何解釋拔河比賽中拉不開(kāi)馬德堡半球?我們生活在大氣層的底層,為什么沒(méi)有感到難受或被壓癟呢?
環(huán)節五:小結作業(yè)
提問(wèn):大氣壓產(chǎn)生的原因是什么?數值是什么?課后思考如何用塑料瓶分離蛋黃和蛋清。
《大氣壓強》教學(xué)設計 2
教學(xué)設計理念:
1、立足于“從生活走向物理,從物理走向社會(huì )”。
本節內容與生活現象密切相關(guān),貼近學(xué)生生活。課堂開(kāi)始用實(shí)驗激發(fā)學(xué)生興趣,通過(guò)探究生活中與大氣壓強有關(guān)的物理現象,感受物理就在身邊。再用所學(xué)知識來(lái)解釋身邊的現象,服務(wù)于社會(huì )生活。
2、注重科學(xué)探究,教學(xué)方式多樣化。
科學(xué)探究在本節課既是學(xué)生的學(xué)習目標,又是重要的教學(xué)方式之—鼓勵學(xué)生合作探究,體驗科學(xué)探究的樂(lè )趣。更好的培養實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神,培養學(xué)生搜集、處理、利用信息的能力,為終身學(xué)習建立基礎。
3、以建構主義理論為出發(fā)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)。
借助計算機,通過(guò)教師引導,同學(xué)合作,利用校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上的學(xué)習資料。給學(xué)生自主探究、自主學(xué)習和提高能力以充足的空間,讓不同層次的學(xué)生根據不同需要自主學(xué)習,獲取知識。
教材分析:
本課內容出自人教實(shí)驗版九年級物理課本第十三章《壓強和浮力》的第三節《大氣壓強》。學(xué)生將在前兩節已有固體壓強和液體壓強的知識基礎上,自主探究氣體壓強的相關(guān)知識。
個(gè)體分析:
本節內容中關(guān)于大氣壓強的存在、與大氣壓有關(guān)的現象、及大氣壓在生活中的應用,經(jīng)探究學(xué)生易于接受和理解。但托里拆利實(shí)驗對大多數學(xué)生來(lái)說(shuō)是難點(diǎn)。由于個(gè)體差異,需要對一部分同學(xué)課下進(jìn)行輔導,以加深理解。
教學(xué)設計思路:
本節內容可分為三大版塊:大氣壓強的存在、大氣壓強的測量、大氣壓強的應用。教學(xué)過(guò)程中將分別以“馬德堡半球實(shí)驗” “托里拆利實(shí)驗”兩實(shí)驗為重點(diǎn),“活塞式抽水機和離心式水泵”將以學(xué)生自主探究為主。其中托里拆利實(shí)驗所用水銀為有毒物質(zhì),故采用視頻播放和動(dòng)畫(huà)結合的形式。教學(xué)過(guò)程中,始終充分利用網(wǎng)絡(luò )資源,聯(lián)系生活實(shí)際,將課本知識拓展開(kāi)來(lái),讓學(xué)生從網(wǎng)絡(luò )資源中獲取更多相關(guān)知識。
教學(xué)方式:
實(shí)驗、探究、精講、點(diǎn)撥
學(xué)習方式:
任務(wù)驅動(dòng)法、合作學(xué)習、自主探究。
教學(xué)目標:
知識與技能:
1、知道什么是大氣壓強及大氣壓強的應用。
2、了解大氣壓強的大小及測量方法。
3、了解抽水機的工作過(guò)程和工作原理。
過(guò)程與方法:
1、觀(guān)察與大氣壓強有關(guān)的現象,感知它的存在。
2、觀(guān)察托里拆利實(shí)驗,弄清標準大氣壓的大小。
3、探究人類(lèi)生活和生產(chǎn)如何利用大氣壓強。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān):
1、培養實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、通過(guò)對大氣壓強應用的了解,初步認識科學(xué) 技術(shù)對人類(lèi)生活的影響。
教學(xué)重點(diǎn):
大氣壓強的存在與測量
教學(xué)難點(diǎn):
托里拆利實(shí)驗及拓展
教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬⿲(shí)驗導入,激趣設疑。
1、請同學(xué)們來(lái)看小魔術(shù),吞蛋實(shí)驗,觀(guān)察思考原因,邊演示邊設疑:我將怎樣做呢?雞蛋到哪里去了?你可知道其中的奧妙?
2、覆水實(shí)驗:用食指堵住兩端開(kāi)口的玻璃管管口下端,注滿(mǎn)水。
設疑:水會(huì )不會(huì )流下來(lái)?
大膽設想,此時(shí)若將管倒拿,開(kāi)口朝下,水會(huì )不會(huì )流出來(lái)?
設疑:水為什么沒(méi)有流出來(lái)?是失去重力了嗎?我的特異功能將水吸住了嗎?
學(xué)生活動(dòng):動(dòng)腦思索,回答問(wèn)題,考慮這些現象與什么有關(guān)?
設計意圖:激趣、設疑,引出本節課題,既使學(xué)生自發(fā)產(chǎn)生強烈的求知欲,又抓住他們的注意力。創(chuàng )設一種學(xué)生要學(xué)、想學(xué)的情境。體現興趣是最好的老師這一教學(xué)思想的活力。
。ǘ┎シ艅(dòng)畫(huà),引人入境。
屏幕廣播,輔以繪聲繪色地講述:
千百年來(lái)人們對大氣壓的認識經(jīng)歷了漫長(cháng)的過(guò)程,最初人們并不承認它的存在。直到1654年法國奧托。格里克做了驗證大氣壓存在的經(jīng)典實(shí)驗。他將兩個(gè)金屬半球緊密結合在一起,抽光空氣,達到真空,而外面有空氣。兩側曾各用七匹馬拉不見(jiàn)分曉。有誰(shuí)知道,最后每側各加到幾匹馬呢?我們看到馬夫將鞭子甩的啪啪作響,馬嘶嘯嘯,塵土飛揚。最后砰的一聲球裂為兩半。八匹馬各帶半塊小球一下沖出幾百米遠。有力證明了大氣壓的存在。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生由視聽(tīng)感受猶如身臨其境感受大氣壓的存在。
設計意圖:激發(fā)興趣,讓學(xué)生從感性上認識到大氣壓的存在。
。ㄈ┳灾魈骄、合作交流
提出問(wèn)題,請同學(xué)點(diǎn)擊“我的知識點(diǎn)”自己找尋答案。
探究問(wèn)題:
1、什么是大氣壓強?產(chǎn)生原因是什么?
2、生活中應用的例子?注射器是怎樣應用大氣壓強的?
3、你能將吸盤(pán)附著(zhù)在墻壁上嗎?試解釋吸盤(pán)掛鉤原理。
設計意圖:使學(xué)生對大氣壓強由感性認識上升到理性認識,同時(shí)學(xué)會(huì )將物理。知識聯(lián)系生活實(shí)際。
共同釋疑:現在你是否清楚我們的課前實(shí)驗都是在利用什么呢?
。ㄋ模c(diǎn)撥精講、解難析疑
過(guò)渡:現在誰(shuí)愿意親自感受一下大氣壓強?請兩位大力士來(lái)拉開(kāi)這馬德堡半球,采訪(fǎng)一下你們的感覺(jué),大氣壓大不大?有多大呢?引出托里拆利實(shí)驗。
教師活動(dòng):
1、播放視頻“托里拆利實(shí)驗模擬錄像”。
2、動(dòng)畫(huà)演示“托里拆利實(shí)驗”過(guò)程。
3、對比當年托里拆利實(shí)驗的結果,你發(fā)現了什么?引學(xué)生發(fā)問(wèn);引學(xué)生思索,兩者為什么有差異呢?由此可猜想大氣壓會(huì )受哪些因素的影響?
設計意圖:學(xué)生盡情猜想可以從不同方面自由提出自己的見(jiàn)解,為他們的多向思維提供空間,激發(fā)他們課下自主探究,利用網(wǎng)絡(luò )資源尋求答案,敢于猜想能提出自己的見(jiàn)解將為他們敲開(kāi)科學(xué)探究之門(mén)。
引出:760mm汞柱就是物理學(xué)中規定的一標準大氣壓的值,等于1.013×105Pa。繼續播放實(shí)驗中的拓展部分,設疑:接下來(lái)的實(shí)驗發(fā)生了變化?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗步驟和現象,分析原因。
1、玻璃管傾斜,水銀柱怎樣變化?你怎樣理解高度?
2、玻璃管提起些又怎樣?
3、向槽內再倒入水銀結果如何?
分析:水銀柱高度不變的原因是什么?
。ㄍ饨绱髿鈮簭姏](méi)變,等于液柱產(chǎn)生的壓強,而液體壓強只與密度、高度有關(guān),密度不變高度自然不變與其他因素無(wú)關(guān))
設計意圖:讓學(xué)生在教師引導下,將液體壓強公式與本節內容相聯(lián)系,弄清實(shí)驗過(guò)程,突破難點(diǎn)。教師的`點(diǎn)撥,引導作用在此環(huán)節要發(fā)揮得淋漓盡致,恰到好處。
。ㄎ澹┳灾鲗W(xué)習,合作交流:
生活中怎樣測量大氣壓強?請同學(xué)們趕快步入“資料超市”了解氣壓計,找尋答案,同學(xué)發(fā)言。
1、常用氣壓計有哪些,各自特點(diǎn)是什么?
2、簡(jiǎn)單介紹金屬盒氣壓計。
設計意圖:放手讓學(xué)生自己利用信息,增強自主學(xué)習的能力,加強合作交流的能力。
。┓纸M討論、合作探究。
導言:大氣壓是我們的朋友,大家生活在城市里,一定沒(méi)見(jiàn)過(guò)活塞式抽水機和農業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用的離心式水泵,想了解嗎?一起來(lái)吧!
先播放視頻資料,了解離心式水泵。再請同學(xué)自主了解活塞式抽水機和離心式水泵的工作過(guò)程及原理,演示動(dòng)畫(huà),共同探究,明確問(wèn)題。
學(xué)生活動(dòng):自由瀏覽,利用信息資料學(xué)習。分組討論,自主探究。
設計意圖:讓他們可以利用網(wǎng)絡(luò )資源,自主探究,獲得自主學(xué)習的能力。
培養團結協(xié)作的能力。當他們帶著(zhù)疑問(wèn)主動(dòng)去發(fā)現會(huì )比被動(dòng)接受印象深刻。
。ㄆ撸┓答伨毩暎赫埻瑢W(xué)點(diǎn)擊“想想做做”,自我檢測,分組討論,點(diǎn)擊答案,驗證。提出疑難。疑難由學(xué)生解釋?zhuān)處燑c(diǎn)撥補充。
設計意圖:培養用所學(xué)知識解釋問(wèn)題的能力,加強同學(xué)間的交流,理論聯(lián)系實(shí)際。
。ò耍┲R拓展:時(shí)間同學(xué)自由支配,可以進(jìn)入“自由瀏覽”、 “科學(xué)家簡(jiǎn)介”、 “習題套餐”、“網(wǎng)絡(luò )平臺”根據需要自由選擇。相信網(wǎng)絡(luò )中一定有你感興趣的大氣壓的知識,開(kāi)始自由選擇吧!
設計意圖:據九年級學(xué)生特點(diǎn)。適應不同層次,不同要求學(xué)生的需要,給他們自主學(xué)習,提高能力一定的空間。開(kāi)闊同學(xué)們的視野”讓他們的思維更鮮活,更富有個(gè)性,使他們真正進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )時(shí)代,充分感受網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的魅力。
。ň牛﹦(chuàng )新交流:
主題:你還知道生活中哪些現象與大氣壓有關(guān)?你的收獲、感受以及你更感興趣的問(wèn)題給我留言好嗎?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生在留言本中與教師、同學(xué)交流,暢談自己的感受,將知識拓展創(chuàng )新。
設計意圖:這是師生交流的平臺,給學(xué)生廣闊的思維空間。培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng )新精神。
。ㄊ┳鳂I(yè):
1、利用網(wǎng)絡(luò )資源,分組查尋高度、天氣對大氣壓的影響。
2、你是否有自己的測量大氣壓的方法?
設計意圖:讓學(xué)生學(xué)會(huì )利用網(wǎng)絡(luò )資源,搜集信息、整理信息、利用信息;也要培養他們創(chuàng )新意識和獨立思考,解決問(wèn)題的能力。為終身學(xué)習打下基礎。
《大氣壓強》教學(xué)設計 3
【教學(xué)目標】
1.知識與技能:
了解由于大氣壓強的客觀(guān)存在而產(chǎn)生的現象;
了解測量大氣壓強的方法;
了解大氣壓強的大小,能用大氣壓強解釋相關(guān)問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法:
觀(guān)察實(shí)驗現象,體驗大氣壓強的存在;
探究測量大氣壓強的方法;
聯(lián)系實(shí)際,培養學(xué)生觀(guān)察、思考和分析問(wèn)題的能力,應用知識解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀(guān):
培養學(xué)生動(dòng)手和積極探究的精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)】
大氣壓的存在、大氣壓的大小
【教學(xué)難點(diǎn)】
測量大氣壓大小的方法。
【教學(xué)用具】
玻璃杯1個(gè),粗玻璃管1根,小試管1個(gè),燒杯1個(gè),水槽1個(gè),燒瓶1只,乒乓球1只,硬紙片1塊,水適量,注射器1只,馬德堡半球一個(gè),抽氣機一個(gè)。
【課時(shí)安排】
1課時(shí)。
【教學(xué)過(guò)程】
一、復習提問(wèn)
提問(wèn):
。1)液體內部壓強特點(diǎn)是什么?為什么液體向各個(gè)方向都有壓強?
。2)液體內部壓強怎樣計算?
二、情境引入:從生活走向物理。
實(shí)驗演示:
。1)將礦泉水瓶裝滿(mǎn)水后把一個(gè)乒乓球放在瓶口,請同學(xué)們猜測瓶子倒過(guò)來(lái)后會(huì )發(fā)生什么現象?你看到的現象是什么?想一想為什么?
。2)“覆杯實(shí)驗”:將玻璃杯裝滿(mǎn)水,用硬紙片蓋緊倒過(guò)來(lái)或朝向各個(gè)方向,你又看到了什么?這是什么原因?
。3)試管放在長(cháng)玻璃管中倒過(guò)來(lái)會(huì )怎樣?這是什么原因?
。4)抽氣機抽取馬德堡半球內氣體時(shí),橡膠管會(huì )怎樣?為什么會(huì )發(fā)生形變?受到了誰(shuí)施加的力?這說(shuō)明了什么?
三、新課
。ㄒ唬┐髿鈮旱拇嬖
師生分析上述實(shí)驗,得出結論:大氣有壓強即大氣壓。
引入新課,板書(shū)課題。
那么,你還能列舉哪些現象或事例說(shuō)明大氣壓的存在呢?學(xué)生舉例說(shuō)明。
學(xué)生閱讀教材86內容。
問(wèn):大氣壓有什么特點(diǎn)呢?
學(xué)生思考回答,也可做演示說(shuō)明。如在“覆杯實(shí)驗”中將紙片朝向各個(gè)不同的方向,發(fā)現紙片不掉下來(lái),從而得出:大氣向各個(gè)方向都有壓強。
那么,大氣壓有多大呢?你能否設計實(shí)驗測量出來(lái)?
。ǘ┰鯓訙y量大氣壓?
[活動(dòng)]討論:如何估測大氣壓。
學(xué)生討論可用哪些方法?
討論后,給予鼓勵
學(xué)生可能說(shuō)出的方法:
。1)器材:吸盤(pán)、彈簧測力計;原理:P=F/S
思路:(由學(xué)生交流討論,再整理)
。2)器材:注射器、彈簧測力計、刻度尺;原理:P=F/S
思路:(由學(xué)生交流討論,再整理)
以上兩步,在學(xué)生討論的基礎上,再將實(shí)驗的思路總結出來(lái)。
問(wèn):還有其他方法嗎?
[活動(dòng)]教師演示作鋪墊,學(xué)生觀(guān)察思考。
。1)先用試管裝滿(mǎn)水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不離開(kāi)水面,下同),觀(guān)察試管中水是否充滿(mǎn)?接著(zhù)換用量筒和細長(cháng)玻璃管,重復上述過(guò)程。
。2)學(xué)生討論:你觀(guān)察到了什么現象?為什么水總是充滿(mǎn)的?怎樣做才能使水不充滿(mǎn)呢?
經(jīng)過(guò)討論之后,使學(xué)生認識到:水充滿(mǎn)的原因是由于大氣壓大于管中的水壓,只有管內水壓等于外界大氣壓時(shí),把管子再加長(cháng)的話(huà),管內水面就不再上升充滿(mǎn)整個(gè)管子了,這時(shí)它的上方成了真空。
這就給我們提供了一個(gè)測量大氣壓的思路:可以利用液體壓強間接測量大氣壓。但是由于水的密度太小,要求玻璃管太長(cháng),所以,人們就選擇了密度大的液體汞(水銀),這就是著(zhù)名的托里拆利實(shí)驗。
[活動(dòng)]學(xué)生閱讀:托里拆利實(shí)驗。
思考:(1)開(kāi)始時(shí),汞為什么會(huì )下降?什么時(shí)候停止下降?
。2)玻璃管內汞柱上方為什么是真空?
。3)如何計算大氣壓的值?
學(xué)生回答后,教師小結并強調:1個(gè)標準大氣壓的.值──
P0=ρ汞gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
[想想議議]教材88頁(yè)“想想議議”
學(xué)生計算,并討論、交流。
思考:我們生活在大氣層的底層,為什么沒(méi)有感到難受或被壓癟呢?再得出結論。
學(xué)生閱讀:氣壓計并了解其作用。
思考抽水機工作原理,并討論、交流。
四、知識拓展
介紹大氣壓強發(fā)現的歷史(見(jiàn)附頁(yè))
本節小結。
。1)大氣有壓強嗎?它有什么特點(diǎn)?
。2)托里拆利實(shí)驗中,應注意的哪些問(wèn)題?一個(gè)標準大氣壓的值。
。3)大氣壓有什么應用?
五、課后作業(yè)。
。1)完成課后動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理。
。2)練習冊76頁(yè)第7、8題
計算1標準大氣壓能支持多高的水柱.
板書(shū)設計:14.3大氣壓強
一、大氣壓的存在
二、大氣壓的測量:托里拆利實(shí)驗
三、大氣壓的大。760mm高汞柱
標準大氣壓P0=1.013×105Pa
四、氣壓計
附頁(yè)
大氣壓發(fā)現的歷史
17世紀以前的人們認為自然界不存在真空,即所謂“自然界厭惡真空”。對于抽水機能把水抽上來(lái),認為是活塞上升后,水要立即填滿(mǎn)活塞原來(lái)占據的空間,以阻止真空的形成。
2000多年以前,古希臘學(xué)者亞里士多德提出了“自然害怕真空”的說(shuō)法。人們曾用這種說(shuō)法來(lái)解釋抽水機為什么能抽水:活塞向上一提,水面和活塞之間形成了一段真空,自然害怕真空,于是水就升上來(lái)填補這段真空。人們還常常用“真空吸力”來(lái)解釋這種現象,把鋼筆吸墨水、用吸管喝汽水等都說(shuō)成是“真空吸力”的作用。
1640年,在古老的意大利城市佛羅倫薩,制造了一臺抽水機,準備用它把探礦坑里的水抽走。但是抽水機造成以后,用來(lái)一試,水被提到不足10米高的地方就不再上升了。技師們千方百計地改進(jìn)抽水機,保證活塞和水面間是真空,結果還是不能使水再升高。這是什么原因呢?
人們便去請教那位發(fā)現單擺規律的伽里略,那時(shí)他已經(jīng)成為著(zhù)名的物理學(xué)家了。76歲的伽里略曾經(jīng)對“自然害怕真空”的說(shuō)法產(chǎn)生過(guò)懷疑,他猜想:也許空氣有壓力吧?抽水機是不是靠壓力把水壓上來(lái)的呢?遺憾的是,不久伽里略便逝世了。
在伽里略去世的1642年,他的學(xué)生托里拆利設計了一個(gè)實(shí)驗。證實(shí)了伽里略的猜想。
托里拆利預料,因為水銀的密度大約是水的14倍,如果用水銀代替水,水銀升起的高度應該是水升起高度的1/14。托里拆利設計了用水銀柱檢驗這個(gè)預想的方案。1643年他的學(xué)生做了這個(gè)試驗,結果證明了他的預想是正確的。在托里拆利試驗中,玻璃管內水銀面的上方就是真空,可見(jiàn)自然界是可以存在真空的。托里拆利用一根大約1米長(cháng)一端封閉的玻璃管,往里面灌滿(mǎn)水銀,用食指封住開(kāi)口的一端,然后將玻璃管倒插在水銀槽中,放開(kāi)手指,管里的水銀就往下降,降到管里的水銀面比管外的水銀面大約高76厘米,水銀就不再下降了。管里水銀面的上邊沒(méi)有空氣,叫托里拆利真空。管內的水銀柱是被大氣壓支持著(zhù)的。托里拆利試驗不但揭示了大氣壓的存在,而且測出了大氣壓的值。
托里拆利試驗的消息傳到法國,引起了科學(xué)家們的廣泛興趣。帕斯卡推論說(shuō),如果水銀柱是被大氣壓支持著(zhù)的,那么在海拔較高的地方,水銀柱應該較短。1648年他的朋友沿多姆山山坡從山腳到山頂設立了若干觀(guān)察站,每個(gè)站上裝一個(gè)托里拆利氣壓計,結果發(fā)現水銀柱的高度隨高度的增加而減小,證明了帕斯卡推論的正確。
同一時(shí)期,德國的科學(xué)家格里克也進(jìn)行了大氣壓強的試驗研究,他做了一個(gè)水氣壓計,水能升高到他住房的第三層,格里克認為水的上升是大氣壓的作用。通過(guò)長(cháng)期的觀(guān)察,他還發(fā)現水柱高度的變化與天氣有關(guān),1660年他根據一次氣壓的突然下降,預報了一場(chǎng)大的風(fēng)暴。
按照這個(gè)實(shí)驗結果來(lái)推算,一個(gè)人的手掌面積大約是50厘米2,上邊應受到大約500牛頓的壓力,這相當于一個(gè)50千克的人踩在上面。1米2的桌面上,所受的大氣壓力相當于10噸重的物體壓在桌面上。作用在人體表面上的大氣壓力相當于12~15噸的物體的重力。這似乎是難以相信的。但是著(zhù)名的馬德堡半球實(shí)驗,用事實(shí)使人們信服了。
《大氣壓強》教學(xué)設計 4
【教學(xué)目標】
1.知識與技能
。1)知道大氣壓強的存在。
。2)了解大氣壓強產(chǎn)生的原因。
。3)知道大氣壓強測定的方法、實(shí)驗的原理、實(shí)驗過(guò)程和結論。
。4)能利用大氣壓強知識解釋日常生活的一些簡(jiǎn)單現象。
2.過(guò)程與方法
。1)觀(guān)察與大氣壓強有關(guān)的現象,感知大氣壓強是客觀(guān)存在的。
。2)通過(guò)實(shí)驗探究測定大氣壓強,使學(xué)生感受到等效替代的科學(xué)方法。
。3)體會(huì )物理學(xué)的實(shí)驗研究方法——提出問(wèn)題、實(shí)驗探索、猜想、實(shí)驗驗證。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
。1)感悟科學(xué)探究的方法,領(lǐng)悟實(shí)驗在物理中的地位和作用。
。2)體驗和分享探究的成功喜悅,產(chǎn)生科學(xué)探究的興趣。
。3)使學(xué)生體會(huì )到物理知識與生活的密切聯(lián)系,使他們能夠學(xué)以致用,提高他們物理學(xué)習興趣。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】
1.教學(xué)重點(diǎn):認識大氣壓強的存在。
2.教學(xué)難點(diǎn):設計實(shí)驗測定大氣壓強。
【教學(xué)資源】
教師工具:多媒體課件,真空壓縮泵,模擬馬德堡半球,礦泉水瓶,水,玻璃杯。
學(xué)生工具(學(xué)生4人1組):光滑玻璃板,彈簧測力計(量程為100N),小皮碗(25個(gè))。
【教學(xué)過(guò)程】
一、創(chuàng )設情境 引入新課
實(shí)驗一:在礦泉水瓶周?chē)煌疃,不同方向扎有小孔,裝入水后,觀(guān)察實(shí)驗現象,并讓學(xué)生們思考此實(shí)驗現象說(shuō)明什么?
實(shí)驗二:在上述實(shí)驗的基礎上,蓋上瓶蓋,擰緊后提醒學(xué)生們注意觀(guān)察實(shí)驗的現象并思考實(shí)驗現象產(chǎn)生的原因?
通過(guò)演示實(shí)驗一引導學(xué)生回顧液體壓強的特點(diǎn)、液體壓強大小的影響因素和液體壓強的計算方法。通過(guò)實(shí)驗二擰緊瓶蓋后,噴水現象停止了,激發(fā)學(xué)生的探究熱情,引發(fā)小組內的激烈討論和大膽的猜想,為本節課的課題順利引入作以鋪墊。
二、學(xué)生探究新課教學(xué)
。ㄒ唬┨骄俊髿鈮簭姷拇嬖
1.認識大氣層
課件展示:地球周?chē)拇髿鈱,?jiǎn)單介紹大氣層可達上空幾千千米,我們人類(lèi)就生活在這厚厚的大氣海洋的底層。
思考問(wèn)題:這厚厚的大氣層受不受重力?對我們有沒(méi)有壓力?有沒(méi)有壓強?
猜想:大氣壓強的特點(diǎn)?
2.學(xué)生自主探究,感知大氣壓強的存在
、賳l(fā)思維引入問(wèn)題:如何利用桌上所提供的器材設計實(shí)驗證明我們的猜想?
說(shuō)明:經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習,學(xué)生們具有了一定的物理素養。在設計實(shí)驗驗證猜想的這個(gè)環(huán)節,可充分調動(dòng)學(xué)生思維的積極性,提高小組團結協(xié)作的能力,培養小組的獨立決策能力。
、谧灾魈骄啃〗M交流展示
A.兩個(gè)小吸盤(pán)對在一起擠壓后難以分開(kāi)。
B.將一個(gè)小吸盤(pán)緊緊按在玻璃板上后難以拉開(kāi)。
C.將一個(gè)小吸盤(pán)緊緊按在桌面上后難以拉開(kāi)。
、郾容^實(shí)驗的共同點(diǎn)總結實(shí)驗的結論
由學(xué)生們自主發(fā)現三次實(shí)驗的共同點(diǎn)有兩個(gè),其一是擠壓和緊按的目的是將吸盤(pán)內的空氣擠出,這樣內部氣體壓強會(huì )減;其二是最終的實(shí)驗現象都是難以拉開(kāi),這則是由于吸盤(pán)外面有大氣壓力的作用。從而得出驗證的結論:大氣有壓強。
此環(huán)節是學(xué)生們暢所欲言、各抒己見(jiàn)的環(huán)節,老師要鼓勵學(xué)生大膽表達自己的觀(guān)點(diǎn),這也為培養學(xué)生的表達交流的能力提供機會(huì )。
總結:通過(guò)以上這些實(shí)驗證明:大氣存在壓強而且向各個(gè)方向都有壓強。我們常把大氣壓強簡(jiǎn)稱(chēng)為大氣壓或氣壓。在日常生活中有很多現象都能證明大氣壓的存在,歷史上曾有一經(jīng)典的實(shí)驗,生動(dòng)大膽的證明了大氣壓的存在,大家看多媒體課件──馬德堡半球實(shí)驗。
3.模擬馬德堡半球實(shí)驗
、倮谜n件再現馬德堡半球實(shí)驗過(guò)程。
說(shuō)明:增強學(xué)生對物理歷史的了解,培養學(xué)生尊重科學(xué)的情感,注重學(xué)生的情感教育和價(jià)值觀(guān)的養成。
、诟倪M(jìn)實(shí)驗器材模擬馬德堡半球實(shí)驗。
說(shuō)明:改進(jìn)實(shí)驗器材,增強演示實(shí)驗的效果,讓學(xué)生的理解更輕松,這是新課改為教師們所提出的要求。本次實(shí)驗采用抽氣效果非常好的真空壓縮泵代替教學(xué)演示用的抽氣機,真空壓縮泵是冰箱內抽氣泵,可到舊貨市場(chǎng)采購,其抽氣效果好,且沒(méi)有噪聲。改進(jìn)后的實(shí)驗,在壯實(shí)的六位男同學(xué)共同努力才能將兩半球分開(kāi),生動(dòng)的'實(shí)驗情景不僅將課堂教學(xué)推向高潮,同時(shí)也讓學(xué)生們深刻地意識到了大氣壓確實(shí)存在著(zhù),并且還很大,為接下來(lái)探究大氣壓強到底有多大開(kāi)啟了思維。
總結:16匹馬都沒(méi)能將馬德堡半球分開(kāi),大氣壓到底有多大呢?同學(xué)們回憶一下我們學(xué)過(guò)的有關(guān)壓強的知識,想一想我們可以用什么方法來(lái)測量大氣壓強的大小呢?說(shuō)出你的想法和理由。
。ǘ┨骄 大氣壓強的值
1.利用P=F/S的原理來(lái)測定大氣壓強的值
、賳l(fā)思維,引入問(wèn)題:大氣壓有多大呢?如何利用桌上所提供的器材設計實(shí)驗來(lái)測出大氣壓的值?(友情提示:實(shí)驗時(shí)應測出哪些物理量?如何來(lái)測這些物理量?)小組討論交流后可利用實(shí)驗器材嘗試著(zhù)來(lái)完成實(shí)驗。
實(shí)驗改進(jìn):由于教學(xué)所用彈簧測力計的量程太小,不能完成大氣壓力的測定,將市場(chǎng)購買(mǎi)的量程為10kg的小彈簧稱(chēng)改制成100N的彈簧測力計,器材準確性高,為得到的準確實(shí)驗結論提供了保證。
說(shuō)明:小組嘗試后,首先提出實(shí)驗所遇到的困難和存在的困惑,如實(shí)驗中利用彈簧測力計測拉力時(shí)什么時(shí)候讀數,怎樣測小皮碗和玻璃板接觸的面積等等,這樣有助于培養學(xué)生們發(fā)現問(wèn)題的能力。對待學(xué)生所提出的問(wèn)題,如果學(xué)生自己能夠解答的老師決不參與,在學(xué)生們講解不到位的老師才給予補充,這也是旨在培養學(xué)生自主思考解決問(wèn)題的能力。這個(gè)實(shí)驗中小皮碗與玻璃板接觸的有效面積為35cm2,老師只是簡(jiǎn)單的作以說(shuō)明,這樣可適當降低實(shí)驗的難度。
、谧灾魈骄啃〗M交流展示
說(shuō)明:通過(guò)小組的共同努力很快地完成了實(shí)驗,在交流展示中享受著(zhù)實(shí)驗的收獲。這不僅是課堂教學(xué)的收獲,更是學(xué)生自主成長(cháng)的收獲。課堂上能讓學(xué)生人人參與,真正活動(dòng)起來(lái),課堂的教學(xué)才有意義,才有活力。
2.利用P=ρgh的原理來(lái)測定大氣壓強的值
錄相:托里拆利實(shí)驗的過(guò)程。
思考:①玻璃管內的水銀為什么沒(méi)有全部流下來(lái)?其上方的真空是如何形成的?②玻璃管內高出來(lái)的這部分水銀柱所產(chǎn)生的壓強如何計算?③等壓面的建立依據了液體壓強的什么知識?科學(xué)家托里拆利是如何巧妙地測出大氣壓強的值?
小組討論交流后,老師規范問(wèn)題的答案同時(shí)分析實(shí)驗原理。
說(shuō)明:由于此實(shí)驗的原理難度較大,在學(xué)生們自主交流后,老師要引導學(xué)生從力學(xué)角度分析,玻璃管內水銀沒(méi)有全部流下來(lái)的原因,要明確點(diǎn)出正是大氣壓強支撐著(zhù)高出來(lái)這部分液柱,并且大氣壓強的大小決定著(zhù)它所能支撐的液柱的高度,這樣利用液柱所產(chǎn)生的壓強就可計算出大氣壓強,這種科學(xué)方法被稱(chēng)為等效替代法。
標準大氣壓的值:利用課本小組自主學(xué)習標準大氣壓的規定和大小。
總結:上面用了兩種不同的方法完成大氣壓的測定,得出的結果都近似為105pa,這也說(shuō)明了同學(xué)們的實(shí)驗的準確性,現在我們測定大氣壓也有專(zhuān)用的實(shí)驗器材——氣壓計,關(guān)于氣壓計的學(xué)習我們下節課會(huì )詳細研究。接下來(lái)同學(xué)們可思考一下生活中,哪些現象利用了大氣壓強的知識?
。ㄈ┐髿鈮簭娫谏a(chǎn)和生活中的應用
課件展示:吸管吸飲料的過(guò)程,小組討論交流吸取飲料的原理。
談?wù)勆罨蛏a(chǎn)中還有哪些現象用到了大氣壓強?
說(shuō)明:大氣壓力和壓強與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)有著(zhù)密切的聯(lián)系,本節課從生活場(chǎng)景走進(jìn)物理學(xué)習,又從物理學(xué)習走向社會(huì )應用,體現物理與生活、社會(huì )的密切聯(lián)系。在交流中學(xué)生們較了解生活中大氣壓的應用,而對生產(chǎn)中的相關(guān)應用了解較少,對此老師可適當準備一些相關(guān)的課件,幫助學(xué)生了解生產(chǎn)中是如何利用大氣壓來(lái)搬運大張的玻璃板,燈泡等實(shí)際問(wèn)題。這不僅能增強學(xué)生對大氣壓的理解,還可大大提高他們的學(xué)習熱情,感悟意識物理知識的價(jià)值。
三、課堂小結及檢測
說(shuō)明:此環(huán)節分為兩個(gè)過(guò)程,首先以組為單位將本節課的知識進(jìn)行梳理,確保每位同學(xué)清楚本節課所要達成的知識目標,再通過(guò)小組的交流展示,通過(guò)互評和互補,可幫助同學(xué)們進(jìn)行查漏補缺。教師的提升總結不可少,學(xué)生交流的重點(diǎn)是知識,教師的作用是將知識系統和方法的總結。例如在本節課的知識整合中,教師引導學(xué)生梳理測量大氣壓強有哪些方法?原理分別是什么?實(shí)驗中用到了哪種科學(xué)方法?等等這些問(wèn)題旨在幫助學(xué)生自己來(lái)總結兩實(shí)驗的異同點(diǎn),加深對實(shí)驗的理解,鞏固本節課的知識難點(diǎn)。
《大氣壓強》教學(xué)設計 5
一、地位和作用:
“大氣的壓強”是壓強概念的鞏固和延伸,也為下一章學(xué)習“氣體浮 力”作必要的準備。本節內容是在學(xué)生比較熟練掌握了壓強,液體的壓強的基礎上進(jìn)行的,為某些知識的轉移和類(lèi)比作了鋪墊。本章內容的編排是在認識大氣壓強存在的基礎上,步步深入,循序漸進(jìn)的,因此符合初二學(xué)生的心理特點(diǎn)和認知規律。
二、教學(xué)目標:
結合學(xué)生特點(diǎn)和大綱要求確定了本節課的教學(xué)目標。
知識目標:
1.知道什么是大氣壓強,能說(shuō)出幾個(gè)大氣壓強存在的事例。
2.理解大氣壓強產(chǎn)生的原因。
3.會(huì )用大氣壓強解釋簡(jiǎn)單的現象。
4.知道大氣壓強的值是托里拆利實(shí)驗測定,記住大氣壓強的值約為105帕。
能力目標:
培養學(xué)生實(shí)驗、觀(guān)察、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,發(fā)展學(xué)生的思維,培養學(xué)生從實(shí)驗研究思考獲得知識的能力。
思想目標:
讓學(xué)生掌握由實(shí)驗探討物理知識的認識過(guò)程,樹(shù)立辯證唯物主義觀(guān)點(diǎn)和嚴謹求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
三、教材重點(diǎn)和難點(diǎn)處理:
1.大氣壓強的存在是重難點(diǎn)。
依據:教學(xué)目的和其在教材中的作用,學(xué)生基礎和思維水平。
處理:做好演示實(shí)驗,使學(xué)生通過(guò)直觀(guān)現象感知大氣壓的存在。
2.托里拆利實(shí)驗及原理是難點(diǎn)。
依據:教材只要求像課本中那樣簡(jiǎn)單說(shuō)明大氣壓強支持著(zhù)玻璃管內的水銀柱就行,而學(xué)生難于理解和接受。
處理:利用演示實(shí)驗與水柱類(lèi)比突破此難點(diǎn)。
四、教材的看法:
課本以馬德堡半球實(shí)驗引入新課,盡管故事很吸引人,但是由于文117中已解釋原因,對部分預習過(guò)的學(xué)生來(lái)說(shuō),已經(jīng)失去神秘感,沒(méi)有了懸念。如果教師以此實(shí)驗引入,這部分學(xué)生滿(mǎn)足于已有的答案,不能最大限度調動(dòng)他們的積極性,集中他們的注意力。因此我采用取硬幣的思考題,由于學(xué)生沒(méi)見(jiàn)過(guò),因此每個(gè)同學(xué)都積極思考,卻又得不出正確答案,因此好奇心更大,觀(guān)察實(shí)驗更仔細、認真。
五、教學(xué)方法:
演示實(shí)驗、學(xué)生實(shí)驗、多媒體、啟發(fā)式引導等多種教學(xué)法。
教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)突出學(xué)生的主體地位,注重雙邊活動(dòng),每一個(gè)結論都讓學(xué)生參與探索,教師因勢利導。
六、教學(xué)過(guò)程安排:
為了達到上述的目的,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度激發(fā)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性,對一些主要環(huán)節采取了以下安排:
1.實(shí)驗引入新課(約5分鐘)
、. 出示思考題:
把一塊硬幣放在平底大盤(pán)里,倒上紅墨水,剛好淹沒(méi)硬幣,請同學(xué)們把硬幣拿出來(lái)而不沾濕手。然后讓學(xué)生討論,此時(shí)氣氛活躍,學(xué)生得出各種結論,教師不作解釋?zhuān)寣W(xué)生觀(guān)察。
演示:
把點(diǎn)燃的紙放入杯子,倒扣在硬幣附近的盤(pán)子里,實(shí)驗效果明顯,水全被吸入杯子,學(xué)生一片驚訝、好奇,這就迅速抓住了學(xué)生的注意力。
、.紙片托水實(shí)驗:先空杯,再裝水,兩次實(shí)驗結果不一樣,原因是什么?
此時(shí)創(chuàng )設教學(xué)情境,引導啟發(fā)學(xué)生思考,過(guò)渡到本節的學(xué)習。
2.大氣壓強(約15分鐘)
、. 講述大氣壓強的定義。
、.氣體與液體類(lèi)比找出大氣壓強產(chǎn)生的原因以及大氣壓的方向。液體壓強產(chǎn)生的原因是因為液體受到重力的作用,氣體也受到重力,因此氣體也能產(chǎn)生壓強;液體具有流動(dòng)性,因此液體壓強的方向是向各個(gè)方向,氣體同樣具有流動(dòng)性,所以氣體壓強的方向也向各個(gè)方向。
、 .演示紙片托水實(shí)驗,旋轉不同的方向,證明大氣壓的方向也是向各個(gè)方向的。
、.馬德堡半球實(shí)驗。
大氣壓強的存在是本節的重點(diǎn)和難點(diǎn),因此要做好演示實(shí)驗。首先讓學(xué)生閱讀課文問(wèn)號,然后師生共同演示馬德堡半球實(shí)驗(因為實(shí)驗室的馬德堡半球容易漏氣,師生共同參與,有利于教師控制場(chǎng)面)。接著(zhù),師生共同分析此實(shí)驗的作用:首次證明了大氣壓強的存在。最后,引導學(xué)生分析馬德堡半球很難打開(kāi)的原因。
、.學(xué)生實(shí)驗:用皮碗模擬馬德堡半球實(shí)驗。提問(wèn)學(xué)生實(shí)驗時(shí)的感覺(jué),以及此實(shí)驗證明了什么問(wèn)題。通過(guò)演示實(shí)驗和學(xué)生實(shí)驗,充分發(fā)揮了學(xué)生的.主體地位,因此學(xué)生積極思考,樂(lè )于接受知識。為了加深學(xué)生對大氣壓強存在的認識,此時(shí)再看一段錄象。
、.錄象演示瓶子吃雞蛋的實(shí)驗(即課本圖11-4)。啟發(fā)學(xué)生此實(shí)驗證明了什么?教學(xué)進(jìn)行到這里,學(xué)生已經(jīng)完全接受了大氣壓強存在的事實(shí),這時(shí)教師趁機引導,轉入大氣壓大小的教學(xué)。
3.大氣壓的大。s15分鐘)
由紙片托水實(shí)驗,知道大氣壓可支持水柱,換用量筒,發(fā)現大氣壓可支持一量筒水,那么到底大氣壓可支持多少水柱,歷史上有人用10米長(cháng)的玻璃管做實(shí)驗,發(fā)現玻璃管仍充滿(mǎn)水,還是沒(méi)測出大氣壓的值,說(shuō)明用水測大氣壓不方便。此時(shí),引導學(xué)生由P=ρgh分析得出用密度大的水銀來(lái)實(shí)驗,引出托里拆利實(shí)驗。
、. 介紹實(shí)驗裝置。
、. 模擬操作過(guò)程。
、. 錄象演示操作過(guò)程。
、.分析:為什么大氣壓支持的是76cm高的水銀柱?如果玻璃管上端有進(jìn)氣口,將會(huì )出現什么結果?
、.演示(用水類(lèi)比):用兩端開(kāi)口的玻璃管,在水槽中裝滿(mǎn)水,用一手堵住一端的開(kāi)口,從水中把玻璃管提起,讓學(xué)生觀(guān)察水柱。然后把手慢慢松開(kāi),讓學(xué)生觀(guān)察哪段水柱由大氣壓強支持。通過(guò)此實(shí)驗,學(xué)生很容易接受哪段水銀柱是由大氣壓支持的,
因此可得出:
P大氣=ρ水銀gh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕≈105帕。
、.講述大氣壓1.01×105帕的物理意義。同時(shí)提問(wèn)學(xué)生大氣壓很大,為什么我們感覺(jué)不到,為什么房子不會(huì )被壓垮。
4.大氣壓強的應用(約8分鐘)
、.解釋取硬幣的實(shí)驗。
、.演示噴泉實(shí)驗,讓學(xué)生解釋。
本節第一個(gè)實(shí)驗引起學(xué)生極大的興趣,此時(shí)學(xué)生已經(jīng)知道為什么。但是物理語(yǔ)言的駕馭能力還比較差,此時(shí)教師引導學(xué)生抓住問(wèn)題的關(guān)鍵,規范這類(lèi)簡(jiǎn)答題的答法。噴泉實(shí)驗,讓學(xué)生自己解答。
5.小結和作業(yè)(約2分鐘)
回顧講解的知識點(diǎn)、研究問(wèn)題的方法,讓學(xué)生體會(huì )實(shí)驗是學(xué)習物理的重要手段。
作業(yè):練習1、2、3。
《大氣壓強》教學(xué)設計 6
一、教材分析
教材首先通過(guò)與液體的類(lèi)比,引出大氣壓強的課題。由于氣體的特殊存在形式—看不見(jiàn)、摸不著(zhù),所以大氣壓強對初中學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的概念,需要通過(guò)一系列新奇、有趣的實(shí)驗,讓他們感受到大氣壓的真實(shí)存在。托里拆利實(shí)驗中水銀柱的高度等于大氣壓強值應是本節的難點(diǎn)。教材通過(guò)介紹生產(chǎn)生活中的氣壓計,使學(xué)生了解一些大氣壓的測量方法。又通過(guò)介紹抽水機等,強化從物理走向社會(huì )這一課程理念。
二、教學(xué)目標
1、知識與技能
。1)了解大氣壓強;
。2)了解測量大氣壓強的方法,了解大氣壓強的大小和單位。
2、過(guò)程與方法
。1)觀(guān)察、體驗跟大氣壓強有關(guān)的現象,感知大氣壓強的存在;
。2)通過(guò)感知,認識大氣壓強在生活中的應用。
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)
。1)培養學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;
。2)了解大氣壓強的應用,認識科學(xué)技術(shù)對人類(lèi)生活的影響。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):大氣壓強的存在,大氣壓強的測量。
難點(diǎn):托里拆利實(shí)驗測量大氣壓值。
四、教法與學(xué)法
教法:通過(guò)瓶吞雞蛋、覆杯、半球等實(shí)驗探究大氣壓的存在;通過(guò)半球、托里拆利實(shí)驗粗略和精確測量大氣壓的值。
學(xué)法:在探究實(shí)驗活動(dòng)中,體驗感受大氣壓的存在;通過(guò)氣體壓強與液體壓強的類(lèi)比,學(xué)習大氣壓值的計算方法和測量方法。
五、教學(xué)準備
教師:玻璃瓶、雞蛋、酒精棉球、水槽、水、硬紙片、兩個(gè)粗細相同高度不同的.杯子、大小不同的試管各1支。
學(xué)生:注射器、水、燒杯、一個(gè)吸盤(pán)掛鉤、玻璃板、彈簧測力計,小吸盤(pán)等。
六、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬⿲胄抡n
演示:探究實(shí)驗一(瓶吞雞蛋)
師:同學(xué)們,我們先來(lái)做個(gè)實(shí)驗,讓瓶子吞雞蛋,(將雞蛋放在瓶子上),吞不下去,怎么辦呢?(用點(diǎn)燃的酒精棉球在瓶子里燒,再放上雞蛋),雞蛋吞進(jìn)去了,瓶子為什么能吞進(jìn)比瓶口粗的雞蛋呢?
。ǘ┬抡n教學(xué)
1、大氣壓存在
師:雞蛋雖受重力,但瓶口卡住了它,用酒精在瓶里燒一下,雞蛋就吞進(jìn)去了,為什么?
師:我們來(lái)了解一下空氣(教師介紹大氣層)。液體受重力,能流動(dòng),液體向各個(gè)方向都有壓強,空氣會(huì )不會(huì )向各個(gè)方向有壓強呢?演示:探究實(shí)驗二(覆杯實(shí)驗)師:(將杯子裝滿(mǎn)水,蓋上紙板,倒過(guò)來(lái)),紙板為什么不掉下來(lái)?
演示:探究實(shí)驗三(小試管在大試管中上升)
師:(將大試管裝滿(mǎn)水,將小試管放進(jìn)大試管,倒過(guò)來(lái),水流出,小試管卻上升),小試管為什么會(huì )上升?
學(xué)生:探究實(shí)驗四(注射器吸水)
師:請同學(xué)們做注射器吸水實(shí)驗,并分析實(shí)驗現象。
學(xué)生:探究實(shí)驗五(吸盤(pán)半球實(shí)驗)
師:用兩個(gè)吸盤(pán)合在一起,擠出其中的空氣,用力拉開(kāi),并解釋現象。
早在1654年,在德國的馬德堡市,就有人做過(guò)著(zhù)名的類(lèi)似實(shí)驗—馬德堡半球實(shí)驗。(將兩個(gè)半徑為20cm的銅制半球合在一起,抽出里面的空氣,兩邊用馬拉,直到增加到16匹馬時(shí),伴隨一聲巨響,半球才被拉開(kāi)。經(jīng)過(guò)上述大量探究實(shí)驗,我們可得到一個(gè)什么樣的結論?
結論:大氣存在壓強,大氣壓強很大。
2、大氣壓的測量
。1)用吸盤(pán)半球實(shí)驗粗測大氣壓強值。
師:(分析前面吸盤(pán)半球實(shí)驗),當兩邊用力拉吸盤(pán)時(shí),彈簧測力計拉力與大氣壓力是什么關(guān)系?
師生:據p=F/s得,p大氣壓=F拉力/s
因為吸盤(pán)中空氣不易抽盡,所以p大氣壓為粗測值。
。2)用托里拆利實(shí)驗精確測量大氣壓值。
師:回顧覆杯實(shí)驗,紙片不掉下來(lái),說(shuō)明p氣〉p水,換一個(gè)高些的杯子做實(shí)驗,紙片還是不掉下來(lái),說(shuō)明仍然有p氣〉p水,什么時(shí)候,紙片將掉下來(lái)?分析:p氣=p水,即p氣=ρgh時(shí);展示探究實(shí)驗七(托里拆利實(shí)驗)
師:為減少h,我們選用ρ較大的水銀做實(shí)驗,當h為76cm高時(shí),液面不下落。據p氣=ρ銀gh得p氣=1.013×105帕,即一標準大氣壓。師:一標準大氣壓可支持多高水柱?分析:據p氣=ρ水gh得h≈10m(3)常用氣壓計師:(介紹水銀氣壓計、無(wú)液氣壓計、液化氣罐上的氣壓計、醫用氧氣瓶上的氣壓計的工作原理)。
3、大氣壓的變化
師:大氣壓的值與哪些因素有關(guān)?(引導觀(guān)察大氣壓與海撥高度關(guān)系圖
結論:與海撥高度、季節、溫度有關(guān)。演示:探究實(shí)驗八(自制氣壓計)
師:(在帶塞玻璃瓶塞上打一小孔插入細管,由細管向瓶中吹氣)瓶中液面上氣壓變大,管中液面上升。
4、大氣壓的應用
師:我們在生活在大氣海洋里,身邊哪些地方用到了大氣壓強?
師生:真空吸盤(pán)、活塞式抽水機、吸飲料等。
。ㄈ┱n堂小結
師:學(xué)到了什么?(略)
教學(xué)反思:
一、通過(guò)大量探究實(shí)驗,引導學(xué)生感受大氣壓強的存在,進(jìn)行大氣壓強值的測量,觀(guān)察大氣壓強的變化,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,幫助學(xué)生深刻認識大氣壓強。
二、利用氣體與液體類(lèi)比,有利于幫助學(xué)生理解大氣壓的存在,理解大氣向各個(gè)方面都有壓強。
三、改變覆杯的高度做實(shí)驗,直至展示托里拆利實(shí)驗,有利于學(xué)生理解托里拆利實(shí)驗測量大氣壓值的原理,符合學(xué)生的認知特點(diǎn)。
四、廣泛列舉生產(chǎn)生活中應用大氣壓的實(shí)例,有利于體現、落實(shí)從生活走向物理、從物理走向社會(huì )的教學(xué)理念。
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一、教學(xué)目標
1、認識大氣壓強,會(huì )計算一個(gè)大氣壓強的大小。
2、通過(guò)實(shí)驗了解大氣壓強存在的事實(shí)并理解生活中人們對大氣壓強的運用,提升邏輯思維能力和動(dòng)手操作能力。
3、將生活與物理學(xué)科聯(lián)系,提升學(xué)習物理的興趣,養成動(dòng)手和認真探究的科學(xué)精神。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】驗證大氣壓強的存在,了解大氣壓強測量的原理。
【難點(diǎn)】理解托里拆利實(shí)驗原理。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節一:新課導入
實(shí)驗:表演魔術(shù)“能飛的'液體”。用杯子盛滿(mǎn)一杯水,將塑料片蓋在水杯子上,將杯子翻轉,杯口朝下,杯中水懸空在杯中。提出問(wèn)題:為什么水不會(huì )落下,什么力托住了水?大氣是否和液體一樣也能產(chǎn)生壓強呢?讓學(xué)生帶著(zhù)疑問(wèn)走進(jìn)課堂。
環(huán)節二:新課講授
1、驗證大氣壓強的存在
從生活實(shí)際出發(fā)
提出問(wèn)題:貼在墻上的粘鉤受到壓力為什么不脫落?
鼓勵學(xué)生大膽思考,猜想各種原因。
猜想一:用力擠壓粘鉤使得粘鉤粘住不會(huì )下落。
猜想二:粘鉤上沾水,使得粘性增加,粘鉤不會(huì )下落。
猜想三:大氣壓力壓住粘鉤,使其無(wú)法下落。
再由教師做出猜想驗證的范例:如果大氣壓強是使粘鉤不掉落的原因,使用逆向思維,設計實(shí)驗,如果把塑料吸盤(pán)戳個(gè)小孔,空氣通過(guò)小孔進(jìn)入吸盤(pán)和光滑的墻面之間,內外壓強相等,吸盤(pán)便不會(huì )再貼在光滑的墻面上。同樣,組織學(xué)生思考,如果在倒置的水杯杯底開(kāi)一個(gè)小洞,杯中的水是否還能懸空?從而直觀(guān)而深刻的感受大氣壓強的存在。
2、實(shí)驗探究:大氣會(huì )不會(huì )如同液體一樣,對氣體內部各個(gè)方向都有壓強?
演示實(shí)驗:將塑料瓶裝滿(mǎn)水,并在底部扎幾個(gè)小孔,打開(kāi)瓶蓋,水會(huì )順著(zhù)小孔流出。關(guān)上瓶蓋,水不再流出,提問(wèn)學(xué)生為什么?是什么力堵住了水孔?
演示實(shí)驗:將塑料瓶裝滿(mǎn)水,并在瓶壁上扎上高度不一方向不同的小孔,打開(kāi)瓶蓋,水會(huì )順著(zhù)小孔流出。關(guān)上瓶蓋,水不再流出,提問(wèn)學(xué)生為什么?是什么力堵住了水孔?
得出結論:大氣如同液體一樣,對氣體內部各個(gè)方向都有壓強。
3、測量大氣壓強
觀(guān)看馬德堡半球實(shí)驗的視頻,讓學(xué)生多感官的感知大氣壓強,從實(shí)驗現象中產(chǎn)生疑問(wèn):大氣壓強如此大,為什么平時(shí)感覺(jué)它不大呢?為測量大氣壓強埋下伏筆。
組織學(xué)生小組討論:如何測量大氣壓強,說(shuō)明測量思路。鼓勵學(xué)生大膽思考。
演示托里拆利實(shí)驗(播放錄像)。
提出問(wèn)題:
(1)剛開(kāi)始為什么水銀柱下降?
答:水銀柱受重力,大氣壓支撐不了那么高水銀柱。
(2)水銀柱下降后,玻璃管剩余的空間是什么狀態(tài)?
答:真空。
(3)為什么玻璃管中的水銀沒(méi)有全部落到水銀槽中?
答:是什么力量支撐著(zhù)它?大氣壓強支撐起水銀柱。
(4)大氣壓強的數值是多少?
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一、教學(xué)目標
1.通過(guò)觀(guān)察、實(shí)驗,檢驗大氣壓的存在。能通過(guò)實(shí)例說(shuō)出大氣壓在生產(chǎn)生活中的應用。
2.能簡(jiǎn)單描述托里拆利實(shí)驗,能說(shuō)出標準大氣壓的數量級,能說(shuō)出大氣壓隨高度變化的規律。
3.能說(shuō)出液體沸點(diǎn)跟氣壓的關(guān)系。
4.了解活塞式抽水機的工作過(guò)程和原理。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):大氣壓的存在、用大氣壓解釋生產(chǎn)、生活中的現象。
難點(diǎn):大氣壓的測量。
三、教學(xué)過(guò)程
導入新課
老師演示:取一個(gè)飲料瓶,向里面倒一些熱水,稍后把熱水全部倒出去,迅速把瓶蓋擰緊。讓學(xué)生觀(guān)察瓶子會(huì )發(fā)生什么變化?
進(jìn)一步讓學(xué)生思考:是誰(shuí)把飲料瓶壓癟的呢?
演示:取兩只試管,一只較細,稍粗,較細的試管剛好能夠放進(jìn)稍粗的試管里,并能在里面自由移動(dòng)。在稍粗的大試管內裝滿(mǎn)水,把較細小試管慢慢插入大試管中。手扶小試管,將大試管倒置,放開(kāi)手。你將看到什么現象?
指出上述發(fā)生的不可思議的現象,都與大氣壓強有關(guān)。
。ㄒ唬、大氣壓強的存在
老師:請大家回憶一下液體壓強是怎樣產(chǎn)生的?思考:地球周?chē)缓窈竦目諝鈱影鼑?zhù),這層空氣又叫大氣層。大氣是否受重力?大氣是否具有流動(dòng)性?大氣對浸入其中的物體是否也有壓強?
學(xué)生回答:學(xué)生回答:液體受重力作用且有流動(dòng)性,因而對浸入其中的物體有壓強。大氣與液體一樣,也受重力作用且有流動(dòng)性,因而對浸入其中的物體有壓強。
指出大氣對浸入其中的物體具有壓強,這個(gè)壓強就叫大氣壓強,簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓。與液體壓強一樣,大氣內部向各個(gè)方向都有壓強。
指導學(xué)生做好以下小實(shí)驗:
1.“被吸住”的乒乓球:將礦泉水瓶裝滿(mǎn)水后把一個(gè)乒乓球放在瓶口,用手按住乒乓球,瓶子倒過(guò)來(lái)后,松開(kāi)按乒乓球的手,你看到的現象是什么?想一想為什么?
2.“覆杯實(shí)驗”:將玻璃杯裝滿(mǎn)水,用硬紙片蓋緊倒過(guò)來(lái)或朝向各個(gè)方向,你又看到了什么?
3.“吸盤(pán)模擬馬德堡半球”實(shí)驗:用兩個(gè)吸盤(pán)相對用力擠壓,再往外側拉,你的感受怎樣?這是什么原因?多媒體課件展──馬德堡半球實(shí)驗。讓學(xué)生感受大氣壓之大,簡(jiǎn)單分析其中的道理:向外抽氣的目的是使球內部氣體壓強減小,球外面的大氣壓把兩個(gè)半球緊緊壓在一起,很難分開(kāi)。讓球內部進(jìn)氣,不費吹灰之力就可以把半球分開(kāi)。這有力證明了大氣壓的存在。
學(xué)生:學(xué)生做實(shí)驗,描述實(shí)驗現象,并回答問(wèn)題。
。ǘ、大氣壓強的測量
經(jīng)過(guò)討論之后,使學(xué)生認識到:水能隨著(zhù)容器上升的原因是由于大氣壓大于管中的水壓。當管內水壓等于外界大氣壓時(shí),管內水面就不再上升充滿(mǎn)整個(gè)管子了。通過(guò)測量大氣壓能托起液柱的最大高度,可以間接地測量大氣壓的`大小。
剛開(kāi)始水銀柱產(chǎn)生的壓強大于大氣壓,所以水銀會(huì )下降。當水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓時(shí),水銀會(huì )停止下降。所以大氣壓就等于760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強。
學(xué)生討論得出:因為p=pgh,液體壓強與水銀柱的高度有關(guān),而水銀柱的高度與玻璃管的粗細、傾斜與否、上提、下壓無(wú)關(guān)。破洞后的玻璃管與水銀槽成了連通器,管內的水銀將向下落回水銀槽。
托里拆利實(shí)驗的巧妙之處在于利用大氣壓托起液體,通過(guò)測量大氣壓能托起液柱的最大高度,間接地測量大氣壓的大小。為了降低學(xué)生認識的難度,有必要增加幾個(gè)過(guò)渡性的實(shí)驗。
小結:通過(guò)今天的學(xué)習,同學(xué)們有哪些收獲?在實(shí)驗探究中又存在哪些問(wèn)題?還有什么想探究的問(wèn)題?學(xué)生可以個(gè)別回答,或相互交流,在交流的基礎上進(jìn)行學(xué)習小結。促進(jìn)知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達能力。
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學(xué)習目標
1、知道大氣壓與人類(lèi)生活的關(guān)系,了解測量大氣壓的方法,了解大氣壓的大小和單位,了解抽水機的工作原理及生活中利用大氣壓的現象
2、觀(guān)察跟大氣壓強有關(guān)現象,感知大氣壓的客觀(guān)存在;觀(guān)察演示實(shí)驗現象,感知大氣壓的大小和單位;通過(guò)觀(guān)察感知人類(lèi)是如何利用大氣壓的。
3、培養實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;通過(guò)大氣壓應用的了解,
重難點(diǎn):
大氣壓強的存在及產(chǎn)生原因,會(huì )解釋生活中的大氣壓強現象。
導學(xué)過(guò)程:
一、感知
◆活動(dòng):覆杯實(shí)驗
1、 將硬紙片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái)。思考:放手后,會(huì )出現什么現象?
2、 將玻璃杯裝半杯水,仍用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái)。思考:如果放手會(huì )出現什么現象? 放手后,看到什么現象? 這是為什么呢?
3、 璃杯裝滿(mǎn)水,仍用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái),思考如果放手會(huì )出現什么現象? 放手后,看到什么現象? 這是為什么呢?
請同學(xué)們看書(shū)P86內容,舉出還有哪些現象能說(shuō)明了“大氣壓的存在”?
二、研究大氣壓強
1、 液體壓強產(chǎn)生的原因:⑴液體受到重力的作用,⑵液體具有流動(dòng)性。
同理:大氣壓強產(chǎn)生的原因:⑴空氣受到______作用,⑵空氣具有__________。
2、 液體壓強有大小,大氣壓強也有大小。請看書(shū)P87“想想做做”粗測大氣壓的值。寫(xiě)出具體步驟及計算方法。
、羌偃缥P(pán)和桌面的.接觸面積S為8cm2,彈簧測力計的示數F為80N,則吸盤(pán)表面受到的大氣壓強為多少帕?
、人伎糚40想想做做1屋頂的面積是45m2,大氣對屋頂的壓力有多大?這么大的壓力為什么沒(méi)有把屋頂壓塌呢?
3、 測量大氣壓值
三、看書(shū)上P87演示實(shí)驗。完成以下題目
(1)玻璃管的長(cháng)度是
(2)玻璃管中的水銀要灌滿(mǎn),為什么?
(3)實(shí)驗中玻璃管內水銀面的上方是 。
(4)根據液體壓強和密度的有關(guān)知識,請你計算76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強是多大?
、雀鶕后w壓強的特點(diǎn),試著(zhù)解釋水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓強。
、蓸藴蚀髿鈮簭奝0= Pa= cmHg
5、觀(guān)察P41小資料,思考總結:大氣壓隨高度的變化情況
另外大氣壓還與 有關(guān)。
四、擴展提高
1、假如用水來(lái)做托里拆利實(shí)驗,管內上方為真空,大氣壓可支持約_________米高的水柱。
解題步驟:
2、托里拆利實(shí)驗中,思考下面情況下水銀柱的高度差是否發(fā)生變化:
、佼敳AЧ軆A斜時(shí) ________________
、诋敳AЧ芴岣邥r(shí)(下端未露出水銀面) _____________
、郛敳AЧ芟聣簳r(shí)(上端有真空) _______________
、墚敳AЧ茏兇謺r(shí) ____________________
、莓敳AЧ苤羞M(jìn)入氣泡時(shí) _________________
、蕻斖饨绱髿鈮鹤兓瘯r(shí) _________________
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。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
1.知道什么是大氣壓強,能說(shuō)出幾個(gè)證明大氣壓強存在的事例。
2.理解大氣壓強產(chǎn)生的原因,并能簡(jiǎn)單解釋一些日常生活中大氣壓強的現象。
3.知道大氣壓強的值是由托里拆利實(shí)驗而測定,記住大氣壓強的值約為105帕斯卡,它相當于760毫米高水銀柱產(chǎn)生的壓強。
。ǘ┙叹
演示用:玻璃杯、硬紙片、水、廣口瓶、浸過(guò)酒精的棉球、細砂、煮熟剝殼雞蛋一個(gè)、注射器、鉤碼、約1米長(cháng)的玻璃管、水銀、汽水瓶、皮碗、米尺、啤酒瓶。
學(xué)生用:皮碗(每二位學(xué)生一對)。
。ㄈ┙虒W(xué)過(guò)程
一、新課引入
1.演示實(shí)驗:由實(shí)驗設置疑問(wèn),引起學(xué)生的求知欲望。
(1)將硬紙片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái)(提醒學(xué)生注意觀(guān)察),放手后,看到什么現象(硬紙片掉下)?
(2)將玻璃杯裝滿(mǎn)水,仍用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái)(暫不放手,問(wèn):如果放手,會(huì )出現什么現象?先請同學(xué)們猜一猜)。放手后,看到什么現象?(硬紙片沒(méi)有掉下來(lái)。)
2.講述:同學(xué)們要知道實(shí)驗時(shí),硬紙片不會(huì )掉下來(lái)的原因嗎,學(xué)習了這節課的知識,就知道了。(板書(shū)課題)
二、進(jìn)行新課
1.閱讀課文前面的“?”和圖11—1。讀后問(wèn):大家閱讀了馬德堡半球實(shí)驗,空氣把兩個(gè)銅半球緊緊地壓在一起,16匹馬都很難把它們拉開(kāi)。對于這個(gè)實(shí)驗,同學(xué)們想試一試嗎?現在,我們模仿馬德堡半球實(shí)驗來(lái)做一做。
2.學(xué)生實(shí)驗:學(xué)生照課本中圖11—2做實(shí)驗,兩個(gè)皮碗口對口擠壓。然后兩手用力往外拉,不容易拉開(kāi)(用較大的力才能拉開(kāi))。
3.講述:地球周?chē)缓窈竦目諝鈱影鼑?zhù),這層空氣又叫大氣層?諝庥捎谑苤亓ψ饔,而且能流動(dòng),因而空氣內部向各個(gè)方向都有壓強。大氣對浸在它里面的物體的壓強,叫做大氣壓強,簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓(教師板書(shū)這句話(huà))。
4.講述:剛才同學(xué)們所做的模仿馬德堡半球實(shí)驗和奧托·格里克做的馬德堡半球實(shí)驗,充分證明了大氣壓強的存在。抽出金屬半球內空氣(或擠壓出皮碗內的空氣),兩個(gè)金屬半球(或兩個(gè)皮碗)在大氣壓強的作用下,被緊緊地壓在一起,因而很難把它們拉開(kāi)。
5.演示、驗證:剛上課時(shí),老師演示的實(shí)驗,表明玻璃杯內裝滿(mǎn)水,排出了空氣,杯內水對硬紙片的壓強小于大氣壓強,由于大氣壓強的作用,托住了硬紙片,所以硬紙片不會(huì )掉下來(lái)。
演示課本中圖11—4的實(shí)驗(演示后,由學(xué)生舉手發(fā)言,說(shuō)明雞蛋為什么會(huì )擠進(jìn)廣口瓶?jì),引導學(xué)生說(shuō)出由于棉花燃燒耗盡了瓶?jì)瓤諝,瓶(jì)葔簭娦∮谄客獯髿鈮簭,雞蛋在大氣壓強作用下,被壓入瓶?jì)龋?/p>
6.講述、過(guò)渡:根據奧托·格里克的馬德堡半球實(shí)驗,不僅證明了大氣壓強的`存在,還表明大氣壓強是很大的。那么大氣壓強有多大呢?伽俐略的學(xué)生托里拆利解決了這個(gè)問(wèn)題。
7.演示:
(1)介紹托里拆利實(shí)驗裝置
(2)演示托里拆利實(shí)驗(一面演示,一面講解),演示完后,請一位學(xué)生上臺用米尺測一測玻璃管內水銀柱的高度。
教師講述并板書(shū):大氣壓強相當于760毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強。
8.講述:760毫米水銀柱的壓強有多少帕呢?請同學(xué)們根據液體壓強的計算公式:p=hg算一算(學(xué)生演算,教師巡視)。學(xué)生算出結果后,接著(zhù)講述:760毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強約為105帕,這就是托里拆利實(shí)驗測出的大氣壓強的值(教師板書(shū)后,簡(jiǎn)要說(shuō)明這個(gè)值是“海平面”所測的值,不同的地方大氣壓強不同,將在下一節課學(xué)習)。
三、小結本課內容
四、鞏固練習:
1.演示:將注射器的活塞推向底端,插注射針的孔用橡皮帽蓋住,倒置注射器后,在活塞上掛上500克的鉤碼,活塞不會(huì )被拉出注射筒。請同學(xué)們討論為什么?
2.演示課本圖11—6的實(shí)驗:將啤酒瓶裝滿(mǎn)水,堵住瓶口,倒插入水中,緩緩往上提(瓶口不提出水面),觀(guān)察啤酒瓶中的水是否流出來(lái)。討論原因。
五、布置作業(yè):
1.課后認真閱讀一遍課文。
2.把本節后練習的第1、2題和章后習題第3題做在作業(yè)本上。
3.把課文后練習第3題和習題第1、2題在閱讀課文后,聯(lián)系課內所講內容,進(jìn)行思考,準備著(zhù)下節課在課內口答。
。ㄋ模┱f(shuō)明
1.課文中圖11—2“模擬馬德堡半球實(shí)驗”用的“皮碗”在農貿市場(chǎng)的金魚(yú)市上可以購買(mǎi),這樣的皮碗是金魚(yú)缸中固定水草用的,價(jià)格很便宜。學(xué)校實(shí)驗室可統一購買(mǎi),用后由實(shí)驗室保管,供長(cháng)期使用。這個(gè)模擬實(shí)驗效果很好。
2.在做托里拆利實(shí)驗要注意打開(kāi)窗子通風(fēng)。要邊做邊講,使學(xué)生明白玻璃管內裝滿(mǎn)水銀,排出了空氣,倒置插入水銀槽內,管內水銀徐徐下落到一定高度而停止下落,上部為真空,這段水銀柱是由大氣壓強支持著(zhù)的道理。
3.用注射器掛鉤碼的補充實(shí)驗,一方面是進(jìn)一步證明大氣壓強的存在,另一方面也達到鞏固本課知識的目的,同時(shí)在注射器活塞下掛一個(gè)500克的砝碼,給學(xué)生以驚奇,更加激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習興趣。到此,初二學(xué)生已學(xué)習了快一年的物理了,要保持學(xué)生學(xué)習物理的興趣不斷地保持下去,教師必須在課堂教學(xué)中精心設計,使學(xué)生學(xué)習的積極性不斷增強。
4.對于啤酒瓶的實(shí)驗,啤酒瓶容易獲得,學(xué)生自己都可以做,可作為作業(yè)(動(dòng)手的作業(yè))讓學(xué)生回家自己做一做,比在課室內看一看更生動(dòng),更具體,對提高學(xué)生的動(dòng)手能力和理解物理知識有很大的幫助。
5.教材選用人教版九年義務(wù)教育初中物理第一冊。
《大氣壓強》教學(xué)設計 11
一、教學(xué)目標
。ㄒ唬┲朗裁词谴髿鈮簭,能說(shuō)出幾個(gè)證明大氣壓存在的事例。
。ǘ├斫獯髿鈮簭姰a(chǎn)生的原因,并能簡(jiǎn)單解釋一些日常生活中大氣壓強的現象。
。ㄈ┲来髿鈮簭姷闹悼捎赏欣锊鹄麑(shí)驗測定,記住大氣壓強的值約為105帕,它相當于760毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強。
。ㄋ模┡囵B學(xué)生的觀(guān)察、實(shí)驗、分析能力。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節教學(xué)內容的重點(diǎn)是:感知大氣壓強的存在。
本節教學(xué)內容的難點(diǎn)是:理解托里拆利實(shí)驗及用液體壓強來(lái)研究大氣壓強的轉換法的思路和等效替代的方法。
三、教學(xué)準備
教師:玻璃杯、硬紙片、試管一根、長(cháng)約兩米的玻璃管一根、水、廣口瓶、浸過(guò)酒精的棉球、細砂、煮熟剝皮的雞蛋一個(gè)、鑷子一個(gè)、注射器一個(gè)、托里拆利實(shí)驗裝置一套、打火機一個(gè)。
學(xué)生:皮碗(每?jì)扇艘粚Γ?/p>
四、教學(xué)方法
。ㄒ唬┦痉斗ǎ航處熃o出示范,進(jìn)行具體操作演示。
。ǘ┱勗(huà)法:師生間進(jìn)行交流對話(huà)。
。ㄈ┳灾魈骄糠ǎ鹤寣W(xué)生自己通過(guò)各種渠道搜集資料,通過(guò)主動(dòng)探究獲取新知識。
小組討論法:學(xué)生圍繞主題分成小組進(jìn)行討論,再得出結論。
五、教學(xué)過(guò)程
。ㄒ唬⿵土曁釂(wèn)
師:如右圖浸入液體中的物體是否受到液體對它壓強?
生:受。
師:液體內部向什么方向有壓強?
生:各個(gè)方向。
師:液體內部壓強產(chǎn)生的原因是什么?
生:液體受重力、具有流動(dòng)性。
。ǘ┮胄抡n
師:我們賴(lài)以生存的地球周?chē)缓窈竦目諝鈱铀鼑,即大氣層,地球上的物體(包括人)都浸在其中。提問(wèn):浸入空氣中的物體是否受到大氣產(chǎn)生的壓強呢?
請學(xué)生用皮碗模擬馬德堡半球實(shí)驗。
出示課前已經(jīng)抽好氣的馬德堡半球,讓學(xué)生使勁拉但不開(kāi),打開(kāi)氣閥,球內進(jìn)入空氣后卻很容易拉開(kāi)。
師:馬德堡半球實(shí)驗證明了大氣壓強的存在。
板書(shū):“大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強,叫大氣壓強;簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或氣壓!
。ㄈ┦谛
1、請學(xué)生討論、并列舉出生活中有關(guān)大氣壓存在的實(shí)例。
用一次性注射器做試驗,把進(jìn)氣口密封后,拉注射器時(shí)很費力。再一次證明大氣壓的存在。
向不同方向松開(kāi)手后又都會(huì )發(fā)出很大的聲音,與液體壓強實(shí)驗作比:
2、提問(wèn):這能說(shuō)明什么問(wèn)題?(大氣向各個(gè)方向都有壓強)
從上面的分析中可知大氣壓強與液體中的壓強有許多相似的地方。
提問(wèn):(1)空氣主要是由什么物質(zhì)組成?(氮和氧)
。2)它們受重力作用嗎?(受)
。3)空氣能流動(dòng)嗎?(能)補充:空氣的流動(dòng)形成風(fēng)。
教師總結:空氣也和液體一樣受重力、具有流動(dòng)性,這也是浸入大氣中的物體受到大氣壓強的原因。
板書(shū):“大氣壓強產(chǎn)生的原因是空氣受重力作用且具有流動(dòng)性”
我們知道了大氣壓強的存在,并且也了解了大氣壓強產(chǎn)生的原因,那么大氣壓強的值是多大呢?下面我們就來(lái)具體地研究這個(gè)問(wèn)題。
3、做覆水杯實(shí)驗。
提問(wèn):(1)產(chǎn)生的現象是什么?(硬紙片沒(méi)有掉下); (2)為什么沒(méi)有掉下來(lái)呢?
師引導學(xué)生分析,裝滿(mǎn)水的杯中排出了空氣,蓋上硬紙片并倒置過(guò)來(lái)后,它們的周?chē)挥锌諝,很明顯紙片沒(méi)有掉下來(lái)是大氣壓作用的結果。
向各個(gè)方向轉動(dòng)覆水杯,觀(guān)察到硬紙片沒(méi)有下落,再一次說(shuō)明大氣向各個(gè)方向都有壓強。
將用硬紙片托住的裝滿(mǎn)水的試管倒立在裝有水的水槽中,然后抽出紙片。
4、提問(wèn):(1)觀(guān)察現象;
。2)思考產(chǎn)生現象的原因
。▽W(xué)生思考、討論。投影儀打出圖2)
分析:此時(shí)試管中的水不下落是由于大氣壓作用的結果。只不過(guò)大氣壓作用在水槽中的水面上。
5、提問(wèn):如果換用2米長(cháng)的一端封閉的玻璃管來(lái)做此實(shí)驗,結果會(huì )如何?
實(shí)驗結果表明,2米長(cháng)的水柱也能被大氣壓所支持。
大氣壓究竟能支持多高的水柱呢?
師:歷史上曾經(jīng)有人用10米長(cháng)的玻璃管來(lái)做過(guò)此實(shí)驗,結果水管中仍充滿(mǎn)了水?磥(lái)大氣壓所能支持的水柱是大于10米的。
6、提問(wèn):下面我們假設大氣壓支持的水柱高是h米,請同學(xué)們討論能否用水柱產(chǎn)生的壓強間接地測出大氣壓強的`值?如果可能,應用什么公式?
學(xué)生:能、p=ρ液gh水
師:用大于十米高的水柱來(lái)做此實(shí)驗測出大氣壓強的值從理論上看是可行的,但是在實(shí)驗的過(guò)程中卻會(huì )給我們帶來(lái)問(wèn)題:如無(wú)法在實(shí)驗室中完成此實(shí)驗;10米長(cháng)的水管很難找等。
7、提問(wèn):現在請大家思考能否用我手中的這根1米長(cháng)的玻璃管來(lái)完成測出大氣壓強值的任務(wù)呢?請同學(xué)們思考。(師:?jiǎn)l(fā)學(xué)生由P=ρgh考慮問(wèn)題。)
學(xué)生:用密度大于水的液體,最好是水銀。
師:歷史上第一個(gè)想到用水銀代替水來(lái)測大氣壓強值的是意大利科學(xué)家托里拆利。其實(shí)托里拆利像你們一樣也不是一開(kāi)始就想到用水銀來(lái)做實(shí)驗的,他是在總結前人實(shí)驗的基礎上才想到用液體密度最大的水銀來(lái)做實(shí)驗,以測定大氣壓強的值。這一實(shí)驗稱(chēng)為托里拆利實(shí)驗。
演示實(shí)驗:托里拆利實(shí)驗。
8、提問(wèn):玻璃管內水銀面上空有沒(méi)有空氣?(沒(méi)有,已被灌滿(mǎn)的水銀全部排出)
師:對,這個(gè)空間是真空。
9、提問(wèn):請大家觀(guān)察實(shí)驗裝置,哪一段水銀柱是由大氣壓強托住的?(玻璃管內外水銀面的高度差)
請同學(xué)讀出此實(shí)驗中水銀柱的高度差是多少厘米?
若測量結果不完全等于76厘米,則簡(jiǎn)單介紹不同的海拔高度對應的大氣壓不同,76厘米高是托里拆利在海平面的高度測出的值。一般我們把大氣壓的值取為76厘米汞柱。
板書(shū):“大氣壓強=76厘米高水銀柱產(chǎn)生的壓強(=1.01×105帕)”
10、提問(wèn):⑴如果在做托里拆利實(shí)驗時(shí),使玻璃管傾斜插入水銀槽中,會(huì )影響實(shí)驗結果嗎?
、圃谧鐾欣锊鹄麑(shí)驗時(shí),改用粗一些或細一些的玻璃管,會(huì )不會(huì )影響實(shí)驗結果?
、侨绻谧鐾欣锊鹄麑(shí)驗時(shí),不小心打破了玻璃管的上端,會(huì )有什么結果?
。ㄓ2米長(cháng)的水柱做此實(shí)驗,得出水銀會(huì )下降到與水槽內水銀面相平的位置)
11、例1:在托里拆利實(shí)驗中,我們測得的水銀柱高為76 厘米,則當地的大氣壓強值為多少帕?
若用水代替水銀做此實(shí)驗,則大氣壓支持的水柱有多高?
象這樣通過(guò)求水銀柱產(chǎn)生的壓強而間接測定大氣壓強值的方法是一 種間接測量的方法,同學(xué)們在以后的學(xué)習、工作中還會(huì )用到它。
12、例2:若桌面的面積為1平方米,上題中的大氣壓強作用在此桌面上產(chǎn)生的壓力是多大?它相當于多少個(gè)成年人的體重?(成年人體重約500牛)這么大的力,為什么沒(méi)有把桌子壓塌呢?(利用此題使學(xué)生從感性上認識大氣壓強是很大的)
大氣壓強向各個(gè)方向都有,桌面上表面受到向下的大氣壓強,同時(shí)下表面受到向上的壓強,兩者作用相互抵消,所以不會(huì )塌。人為什么沒(méi)有被大氣壓壓癟也有與此類(lèi)似的原因。
。ㄋ模┱n堂小結
。ㄎ澹╈柟叹毩
1、大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強,叫();簡(jiǎn)稱(chēng)()或()。
2、大氣壓強產(chǎn)生的原因是:空氣受()力作用且具有()性。
3、馬德堡半球實(shí)驗能夠證明()的存在。
4、托里拆利實(shí)驗第一個(gè)測出了()的值。
5、在托里拆利實(shí)驗中,如果將玻璃管從豎直到傾斜放置,則( )。
、潘y柱的長(cháng)度增加,高度增加;
、扑y柱的長(cháng)度不變,高度減;
、撬y柱的長(cháng)度減小,高度減;
、人y柱的長(cháng)度增加,高度不變。
6、做“杯呑蛋”實(shí)驗再一次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,并請同學(xué)解釋此現象?
7、(機動(dòng))塑料吸盤(pán)的使用和理論上的解釋?zhuān)?/p>
。┎贾米鳂I(yè):
1、書(shū)面作業(yè):課后練習的第2題,習題部分的第1、3小題。
2、課外討論:“想想議議”。
六、板書(shū)設計
大氣壓強
覆水杯實(shí)驗
p=ρ液gh水
托里拆利實(shí)驗
七、教學(xué)反思
通過(guò)課后交流,本節課在知識體系的形成和知識網(wǎng)絡(luò )的建立方面還有待加強。教師課堂教學(xué)中還是有些放不開(kāi),學(xué)生回答問(wèn)題較少,有趕進(jìn)度的嫌疑。知識內容的排列上可以分為兩課時(shí),這樣時(shí)間比較充裕。課堂練習內容可以設置為分組聯(lián)系,節約一定的時(shí)間。板書(shū)的設計和字體的書(shū)寫(xiě)還要加強。通過(guò)交流和反思,我認識到,自己還存在很多不足,應當更進(jìn)一步提高自己的業(yè)務(wù)水平。
《大氣壓強》教學(xué)設計 12
整體設計說(shuō)明
本節內容是在學(xué)生對固體以及液體的壓強的認識基礎上,針對氣體是否存在壓強、氣體壓強有那些特點(diǎn)以及如何測量大氣壓值這三個(gè)問(wèn)題,進(jìn)行的一堂以教師為主導、學(xué)生為主體的一節實(shí)驗探究課。本節課在一定的力學(xué)知識的基礎上,通過(guò)實(shí)驗和方法的探究過(guò)程,使學(xué)生的觀(guān)察能力、設計實(shí)驗能力、分析能力、交流合作的能力、歸納總結的能力得到一定的鍛煉。在教學(xué)中,按照“體驗→思考→分析→探究→應用”的思路逐一展開(kāi),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗,體驗大氣壓的存在,討論大氣壓的特點(diǎn),探究測量大氣壓的方法,以及應用大氣壓知識解決實(shí)際問(wèn)題。在教學(xué)中,不僅要關(guān)注學(xué)生“知道什么”,更要關(guān)注學(xué)生“怎樣才能知道”,所以,能動(dòng)手做的實(shí)驗就讓學(xué)生自己動(dòng)手做,給學(xué)生親近感和真實(shí)感,多媒體起到穿針引線(xiàn)的作用,形象補充說(shuō)明的作用。
教學(xué)分析
。1)教材分析
對大氣壓強的研究是在前面所學(xué)的基礎上,結合力的測量、二力平衡、壓力、壓強、液體壓強等內容來(lái)認識的,先通過(guò)感知大氣壓強的存在,再進(jìn)一步學(xué)習大氣壓強的測量和應用。既是對以往固體液體壓強知識的復習鞏固,又是對壓強知識的深化和提高,也為后面學(xué)習“流體流速與壓強的關(guān)系”及“浮力”奠定了堅實(shí)基礎。所以,本節課在物理知識的學(xué)習中起到了承前啟后的作用,是本章的重點(diǎn),大氣壓強的學(xué)習對人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究等有廣泛的意義。
。2)教法建議
根據新課程基本理念“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習方式多樣化”,在本課教學(xué)中采用探究性教學(xué)模式。通過(guò)實(shí)驗探究、討論交流,鼓勵學(xué)生的行為參與和思維參與,充分體現學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。使學(xué)生從具體的探究活動(dòng)中獲得體驗,培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)態(tài)度。
。3)學(xué)情分析
學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習過(guò)固體壓強和液體壓強,對壓強知識有所了解,但氣體壓強更為抽象,所以容易被忽視。通過(guò)一系列實(shí)驗和生活中的現象讓學(xué)生感受到大氣壓強的存在和運用,突破難點(diǎn)。學(xué)生對科學(xué)探究的過(guò)程有了一定的了解,這里要逐步引導學(xué)生完成估測大氣壓值的探究實(shí)驗,放手讓學(xué)生完成,并對實(shí)驗進(jìn)行評估交流。在教學(xué)中通過(guò)實(shí)驗和多媒體,以實(shí)驗為基礎、感性認識為依托,逐步引導學(xué)生利用已有知識解決新的問(wèn)題,學(xué)生完全能夠完成本節內容的學(xué)習。
。4)學(xué)法建議
學(xué)生課前要做好充分的'準備,明確探究任務(wù),在任務(wù)的驅動(dòng)下充分發(fā)揮學(xué)習積極性和主動(dòng)性,選擇身邊的物品與器材,進(jìn)行開(kāi)放性的體驗和實(shí)驗,力爭把這種“完成形式”知識改成“待建形式”的知識,模擬當年科學(xué)家的探索過(guò)程,通過(guò)探索去獲得知識。
教學(xué)目標
1.知識與技能:
。1)了解大氣壓的存在。
。2)了解測量大氣壓強的方法,了解大氣壓強的大小和單位,理解托里拆利實(shí)驗原理、過(guò)程和結論,知道標準大氣壓的數值。
。3)知道大氣壓產(chǎn)生的原因,知道大氣壓與高度和沸點(diǎn)的關(guān)系。
。4)認識生活中利用大氣壓的現象,了解抽水機的工作原理。
2.過(guò)程與方法
。1)觀(guān)察跟大氣壓強有關(guān)的現象,感知大氣壓強是一種客觀(guān)存在。
。2)觀(guān)察演示實(shí)驗現象,感知大氣壓強的大小和單位。
。3)通過(guò)觀(guān)察課件感知人類(lèi)是如何利用大氣壓強的。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
。1)培養實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
。2)通過(guò)大氣壓強應用的了解,初步認識科學(xué)技術(shù)對人類(lèi)生活的影響。
教學(xué)重點(diǎn)
。1)確認大氣壓的存在,會(huì )用相關(guān)知識解釋生活現象。
。2)通過(guò)利用身邊的物品設計小實(shí)驗,感受大氣壓強的存在。
教學(xué)難點(diǎn)
測量大氣壓的方法。
課時(shí)設計
1課時(shí)
教學(xué)方法
演示法:通過(guò)演示生活中大氣壓的現象,讓學(xué)生感知大氣壓的存在。
討論法:通過(guò)對實(shí)驗現象的分析討論,說(shuō)明大氣壓的存在,并能利用大氣壓的知識解釋生活中的簡(jiǎn)單現象。
實(shí)驗探究法:通過(guò)實(shí)驗感知大氣壓的存在,并測量大氣壓的值。
教學(xué)準備
兩瓶飲料(瓶塞密封和不密封)、玻璃杯、水、硬紙板、熟雞蛋、廣口瓶、棉球、火柴、吸盤(pán)、玻璃板、鉤碼、豆漿、吸管、礦泉水瓶、水槽、空礦泉水瓶、電熱水壺(熱水)、鉆了小孔的空易拉罐瓶(平口)、注射器、吸盤(pán)、彈簧測力計、玻璃板(每?jì)晌粚W(xué)生一套實(shí)驗器材)。多媒體課件。
教學(xué)過(guò)程
一、新課引入(約2分鐘)
演示實(shí)驗:組織兩位學(xué)生吸飲料比賽。(對比實(shí)驗:瓶塞密封和不密封)
賽后提出問(wèn)題:為什么其中一瓶飲料吸不上來(lái)?飲料到底怎樣進(jìn)入嘴中?
師:要進(jìn)一步了解其中的奧秘,我們還需要知道有關(guān)氣體壓強的知識。
【設計意圖】從學(xué)生的一個(gè)非常熟悉的生活情景引入,鼓勵學(xué)生發(fā)現與物理相關(guān)的問(wèn)題,嘗試表述這些問(wèn)題,描述所發(fā)現問(wèn)題不能用已學(xué)物理知識解釋的沖突,激發(fā)興趣,自然地引出新的課題,而不是強加于學(xué)生。)
二.新課講解(約30分鐘)
。ㄒ唬w驗大氣壓的存在(約10分鐘)
提出問(wèn)題:地球被厚厚的大氣層包圍著(zhù),生活在大氣海洋中的我們是否也受到壓強呢?請同學(xué)們仔細觀(guān)察幾個(gè)實(shí)驗。
。ú患庇诮o出答案,讓學(xué)生在后面的實(shí)踐中逐步的改正、完善自己的想法)
1.演示實(shí)驗
實(shí)驗1:瓶吞蛋(該實(shí)驗直接明朗地讓學(xué)生感受到大氣向下的壓強把雞蛋壓下去)
介紹并進(jìn)行實(shí)驗:剝了殼的熟雞蛋放在廣口瓶上,廣口瓶的口徑太小,雞蛋掉不下去。
將點(diǎn)燃的棉球扔入瓶中,迅速用雞蛋塞住瓶口(雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶?jì)龋?/p>
實(shí)驗2:覆杯實(shí)驗(該實(shí)驗直接明朗地讓學(xué)生感受到大氣向上的壓強把水支撐著(zhù))
介紹并進(jìn)行實(shí)驗:將玻璃杯裝滿(mǎn)水,用紙片蓋往杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái),移開(kāi)手后看到什么現象?(水被空氣托。
進(jìn)一步實(shí)驗
慢慢將杯口向各個(gè)方向轉一圈,又看什么現象?(水仍沒(méi)有掉下來(lái))。
師:你看到了什么,發(fā)現了什么?(ppt)
引導學(xué)生分析現象(是誰(shuí)將雞蛋壓進(jìn)瓶子的?空氣怎樣做才能把雞蛋壓進(jìn)去?是什么力量托住了水和紙片?等。分析上述實(shí)驗,不難理解大氣壓強存在問(wèn)題。更深入研究:“瓶吞蛋”表明大氣豎直向下有壓強,“覆杯實(shí)驗”表明大氣向上有壓強。再慢慢向各個(gè)方向轉動(dòng),硬紙片仍不掉下來(lái),表明大氣向各個(gè)方向都有壓強。)(ppt)
【設計意圖】用演示實(shí)驗引入,讓學(xué)生看到意想不到的結果,再引導他們進(jìn)一步思考,在已有的力學(xué)知識的基礎上,初步感受大氣壓的存在,得到大氣壓存在的結論。
2.歸納:
、俅髿鈮簭姸x:大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強叫做大氣壓強。簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或氣壓。
、诖髿鈮簭姶嬖
、鄞髿鈮合蚋鱾(gè)方向
3.學(xué)生活動(dòng)
師:生活中哪些現象還能說(shuō)明大氣壓的存在呢?你能設計證明大氣壓存在的實(shí)驗嗎?
。ㄗ⒁馐马棧焊鶕钪械慕(jīng)驗學(xué)生可以舉出很多生活中的例子,聯(lián)系生活,把生活與物理學(xué)習聯(lián)系起來(lái)。對學(xué)生的回答要適時(shí)鼓勵,并注意引導學(xué)生清楚的表達自己的想法。)
生:(可能設計的實(shí)驗)
利用吸盤(pán);
利用注射器;
利用馬桶拔子;
利用玻璃片;
利用空礦泉水瓶和熱水;
……
師:(對學(xué)生進(jìn)行肯定和鼓勵)
【設計意圖】大氣看不見(jiàn),大氣壓強更加抽象,如何使學(xué)生確信大氣壓的存在是非常重要的。在這里讓學(xué)生親身去體驗大氣壓的存在。在對演示實(shí)驗觀(guān)察討論的基礎上,學(xué)生根據各小組的課前討論準備進(jìn)行組組間交流,親自設計證明大氣壓的實(shí)驗,進(jìn)一步親驗確信大氣壓的存在。
。ǘ┕罍y大氣壓的值(約10分鐘)
1.創(chuàng )設情景
學(xué)生實(shí)驗:模擬馬德堡半球實(shí)驗(利用兩個(gè)規格相同的塑料掛鉤吸盤(pán)對拉)
結論:說(shuō)明了大氣壓強不僅存在而且大的驚人。
播放馬德堡半球實(shí)驗視頻并伴隨講解。通過(guò)語(yǔ)言和表情突出強調大氣壓強的“巨大”;說(shuō)明該實(shí)驗是歷史上證明大氣壓存在的最著(zhù)名的實(shí)驗。(視頻)
2.提出問(wèn)題
師:大氣壓到底有多大呢?你能不能設計一個(gè)實(shí)驗測量出大氣壓的值呢?
師:大氣看不見(jiàn)也摸不著(zhù),怎樣測量大氣壓的數值呢?
師:關(guān)于壓強我們知道什么?
生: 。
師:我們可以試著(zhù)把測量大氣壓值轉化為測大氣壓作用的壓力和大氣壓作用的面積呀。
師:怎樣測大氣壓作用的壓力?(舉例滑動(dòng)摩擦力的測量方法等,滲透轉化,等效的物理方法)
師:怎樣測大氣壓作用的面積?
生:……
3.設計實(shí)驗
師:請小組討論,設計實(shí)驗方法,選擇實(shí)驗器材,用文字和實(shí)驗設計圖表達出來(lái)。
學(xué)生利用投影儀展示各自的實(shí)驗方案(交流與評價(jià))
學(xué)生可能設計的測量大氣壓值的方案有:
。1)器材:吸盤(pán)、彈簧測力計;原理: 。
把吸盤(pán)“壓”在玻璃上,用彈簧秤拉皮碗,直到剛好把皮碗拉動(dòng),記下這時(shí)的拉力,再測出吸盤(pán)的受力面積即可算出大氣壓。
。2)器材:注射器、彈簧測力計、刻度尺;原理: 。
首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測力計的示數F,用刻度尺測出注射器的全部刻度的長(cháng)L,讀出活塞的橫截面積S,即可算出大氣壓。
從演示的覆杯實(shí)驗獲得啟發(fā):利用水測大氣壓值。
……
師生共同討論實(shí)驗中遇到的問(wèn)題以及解決的方法。(ppt)
。ㄗ⒁猓涸诮涣鞯倪^(guò)程中注意評價(jià)各方案的優(yōu)缺點(diǎn),注意學(xué)生間的互評。)
師:請利用我們提供的器材盡快測出大氣壓的值。
4.學(xué)生實(shí)驗:利用注射器彈簧測力計測量大氣壓的值。
交流:各小組匯報實(shí)驗測量值,師:實(shí)驗過(guò)程中你認為有哪些注意事項,大家一起分享?
生:操作過(guò)程中的應注意注射器內空氣要排凈;固定彈簧測力計,拉動(dòng)活塞要使彈簧測力計,繩子,注射器在同一直線(xiàn)且沿水平緩慢拉動(dòng);活塞剛好被拉動(dòng)的時(shí)候記錄彈簧測力計的示數……
師:思考一下:用這些方法為什么只能粗略測量大氣壓值?
交流:活塞與筒壁有摩擦;
針筒內不能完全真空;
測力計讀數有誤差;
【設計意圖】培養學(xué)生實(shí)驗設計、觀(guān)察和分析能力、增強學(xué)生之間的交流與合作;養成實(shí)事求是、尊重規律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。同時(shí)體驗科學(xué)探究成功的樂(lè )趣。
想了解世界上精確測出大氣壓值的實(shí)驗嗎?
。ㄈ┩欣锊鹄麑(shí)驗(約10分鐘)
教師:早在1643年,意大利科學(xué)家托里拆利首先用實(shí)驗的方法準確測出大氣壓的值,這個(gè)實(shí)驗就叫托里拆利實(shí)驗,由于實(shí)驗中使用了水銀,而水銀有毒,會(huì )影響健康,不能在課堂上演示。大家一起觀(guān)看托里拆利實(shí)驗視頻,了解如何準確測出大氣壓的值。
1.播放視頻,引導學(xué)生討論以下問(wèn)題:
。1)為什么要在玻璃管內灌滿(mǎn)水銀?(為了排除管內的空氣)
。2)玻璃管中水銀柱上方的空間是否有空氣?(是真空)
。3)管內水銀為什么會(huì )下降?為什么沒(méi)全部下降,而是停在760mm處?(管內水銀下降是因為水銀柱太高,產(chǎn)生的壓強大于外界大氣壓;當下降到760mm處時(shí),產(chǎn)生的壓強等于外界大氣壓,水銀柱不再下降;)
。4)計算760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強有多大?(P氣 =P水銀=ρ水銀gh≈1.013×105Pa)
。5)管子傾斜放置,水銀柱豎直高度是否發(fā)生變化,即所測的大氣壓值是否變化?
。6)管子直徑加粗,水銀柱豎直高度是否發(fā)生變化,即所測的大氣壓值是否變化?
。ㄍㄟ^(guò)液體壓強公式P水銀=ρ水銀gh可知:水銀柱產(chǎn)生的壓強只與水銀柱豎直高度和密度有關(guān),所以,管子傾斜一點(diǎn)、粗一點(diǎn)、彎曲一點(diǎn)、提高一點(diǎn),水銀柱豎直高度不變。)
2.歸納:大氣壓p=76cmHg≈1.01×105Pa,叫一個(gè)標準大氣壓。
閱讀教材氣壓計的相關(guān)內容,了解水銀氣壓計和無(wú)液氣壓計的原理。
3.氣壓計:測量大氣壓的儀器:有水銀氣壓計和金屬氣壓計等。
。ㄋ模┐髿鈮旱膽眉疤攸c(diǎn)
進(jìn)一步提問(wèn):為什么不用水來(lái)做托里拆利實(shí)驗呢?
學(xué)生猜想后,觀(guān)看網(wǎng)上下載的視頻資源,利用水來(lái)做托里拆利實(shí)驗的情景。
思考1:如果用水做托里拆利實(shí)驗時(shí),h=?引導學(xué)生聯(lián)想到生活中的抽水機其實(shí)就利用了大氣壓將水抽到高處。
1.演示壓水機工作過(guò)程
【設計意圖】通過(guò)兩個(gè)視頻文件,突破難點(diǎn),理解水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓的大;知道如何準確測量大氣壓的值,并通過(guò)液體壓強的計算得出大氣壓的值;初步體會(huì )抽水機就利用了大氣壓的作用。
思考2:大氣壓強在社會(huì )生活中還有哪些應用?
學(xué)生思考后回答出:
。1)用吸管吸飲料
。2)吸盤(pán)式掛衣鉤
。3)鋼筆吸墨水馬桶拔子
。4)拔火罐
。5)用注射器吸藥液
閱讀教材相關(guān)內容,了解大氣壓變化的規律及沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系。
2.大氣壓隨高度增加而減小。
大氣壓變化的規律:在海拔3000m以?xún),每上?0m,大氣壓大約降低100Pa。
3.沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系:水的沸點(diǎn)在標準大氣壓下是100℃,隨著(zhù)氣壓的減小,水的沸點(diǎn)也會(huì )降低,所以高原上的水沸點(diǎn)低,會(huì )出現煮雞蛋不熟的現象,在高山上需要用高壓鍋來(lái)做飯。
【設計意圖】舉一反三,鞏固運用;培養學(xué)生留心身邊物理的意識;關(guān)注STS,密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際,使學(xué)生感受成功的喜悅和學(xué)習的快樂(lè )。從物理走向社會(huì )。
三、課堂小結(約2分鐘)
讓學(xué)生談這節課的收獲:
學(xué)到哪些知識?
學(xué)到了什么方法?
還想知道些什么?
提出問(wèn)題,課后完成:假如沒(méi)有大氣壓,我們將……
【設計意圖】培養歸納總結能力,進(jìn)一步深化本節所學(xué)知識。
四、課堂例題(約5分鐘)投影
1.將杯子里裝滿(mǎn)水,用硬紙片把杯口蓋嚴,手按住紙片把杯子倒過(guò)來(lái),放手后,紙片不會(huì )掉下來(lái),杯子里的水不會(huì )流出,這表明 。如果將杯子轉到乙、丙所示的位置,紙片不掉,水仍流不出來(lái),這表明大氣向 都有壓強。
2.以下生活現象中,不屬于利用大氣壓的是( )
。.用吸管吸牛奶
。.用注射針筒抽取藥液
。.貼在墻上的吸盤(pán)式掛衣鉤
。.用高壓鍋煮飯
【設計意圖】鞏固本節新課所學(xué)內容,讓學(xué)生快速回答,教師作適當的點(diǎn)評。
五、達標測試(約5分鐘)學(xué)案
六、布置作業(yè)(約1分鐘)
1.課后作業(yè)
2.假如沒(méi)有大氣壓,我們將……
板書(shū)設計
教學(xué)反思
本節課通過(guò)大量的生活現象和小實(shí)驗,充分證明大氣壓的客觀(guān)存在,實(shí)驗和課件豐富了學(xué)生的感性認識,說(shuō)服力強。教學(xué)中針對重點(diǎn)設置了實(shí)驗,設計實(shí)驗驗證大氣壓的存在;設計實(shí)驗測量大氣壓的數值,本節課的設計注重在學(xué)生原有知識的基礎上,設計問(wèn)題引導學(xué)生分析實(shí)驗的原理,拓展學(xué)生的思維,真正體會(huì )到生活中處處有物理。
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