大气压强教学设计

《空气的“力量”》教学设计福州三中金山校区陈晞一、教学理念及教学方式本节课采取小组合作方式，注重全体学生的发展，让学生经历科学的研究方法，既重视知识的探究，更重视学生探究方法、探究四维、探究习惯的培养，从生活走向物理，从物理走进社会。二、教材分析1.教学目标（1）知识与技能目标①理解大气压强产生的原因，能说出几个证明大气压强存在的事例；能用大气压强解释简单的现象。②知道托里拆利实验和标准大气压的大小。（2）过程与方法目标①进一步提高实验动手能力和探究能力。②能够把所学知识与生活、生产实际相结合。③培养物理科学实验探究研究方法。（3）情感态度与价值观①学会与人合作，共同学习。②重视理论联系实际，学以致用。2.教学重点。认识大气压强的客观存在、大气压强的测量、托里拆利实验、大气压的值及单位换算。3.教学难点托里拆利实验、托里拆利实验中水银柱产生压强的大小就是大气压强的大小三、学生情况分析学生在小学自然和日常生活已经接触到许多大气压的现象，但学生对现象只能是表面认识，对其中蕴涵的物理知识知道较少，这种表面现象认识既是我们学习大气压的生活基础，同时生活现象的表面错误认识也为我们学习大气压设置思维障碍，通过学习深层次理解正确的认识，改正生活认识中错误的理解，这也是我们学习物理的必要性。四、教具准备：（1）教师教具：两个试管（试管内径不同）、鸭蛋、集气瓶、酒精灯、火柴、棉布。镊子、酒精、热水、塑料瓶、水槽、马德堡半球、抽气机、水杯、塑料片（2）学生用具（按小组准备）：吸盘式挂钩2个、水槽、小杯子、塑料片、烧杯、水五、教学过程：（一）新课引入：（实验引入法）今年的春晚大家有看吗？有一个人肯定给大家留下了深刻的印象——刘谦。他以英俊的外表，出神入化的表演，征服了许多人，当然也包括了老师。今天，老师也来牛刀小试。演示实验1——取大小不同的两个试管，将大试管套在小试管外面，提问学生：将会看到什么现象？（学生回答：试管将下落。）如果在大试管里装一半的水，然后将小试管放入其中，倒置过来，小试管将会如何运动呢？（设计意图：通过激趣方法，创设问题情景）（学生可能回答：1.试管会下落；2.试管不动）实际会出现的情况：里面的小试管会倒吸。（板书：第三节：空气的“力量”）（设计意图：用比较新颖的实验，学生会感到十分惊讶、好奇。教育学理论告诉我们，学生的好奇心能产生对科学的浓厚兴趣，促使学生去探索，去研究，这就迅速抓住了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣。）（二）新课讲授：演示实验2：瓶吞鸭蛋问题探究：哪位同学能将这个鸭蛋塞入瓶子，但鸭蛋不裂掉？（学生可能设计的实验方法：1.鸭蛋被塞入瓶子，但鸭蛋裂掉。2.仿照引课实验的方法，将集气瓶装满水，将鸭蛋放在瓶口，并倒置过来3.束手无策）并由学生上台验证提出的方法是否可行。老师也来作这个实验，信不信鸭蛋不会破？教师演示：将点燃的棉布塞入集气瓶中，后迅速把鸭蛋放在集气瓶口，鸭蛋在大气压强的作用下被吸入集气瓶中，而鸭蛋的形状没有被破坏。演示实验3：冷水浇塑料瓶实验在老师的手上，有个佳得乐的瓶子，佳得乐的瓶子十分坚硬，无论是用热水还是冷水都不能使瓶子发生变形，但是老师确有办法使瓶子变形，大家相信吗？教师演示：将热水倒入塑料瓶中，振荡后倒出，迅速将瓶子盖紧，将塑料瓶放在水槽中，用冷水浇塑料瓶外部，塑料瓶变瘪。老师引导学生分析前面发生现象的原因，在学生回答的基础上，由教师总结：瓶子中的空气被排出瓶子，当盖紧瓶子并用冷水浇，瓶子内的水蒸气受冷而凝结为水，压强大为降低，瓶子在瓶外大气压力的作用下而塌陷。而鸭蛋也是一样的道理，集气瓶内部的氧气被消耗，压强减小。鸭蛋在瓶外大气压的作用下被挤入瓶中。这都说明了在我们的周围存在着大气压强。我们都生活在地球上，在我们的周围围绕着空气，和液体一样，空气内部各个方向也都存在压强。这种压强成为大气压强，简称大气压或气压。（板书：一、大气压强）（设计意图：培养学生根据实验现象进行猜想的能力。注重实验的趣味性，目的是为了更大限度的引发学生的兴趣，教学进行到这里，学生已经完全认识到大气压强存在的事实，这时教师趁机引导、组织学生进行实验体会大气压强。）对于大气压强，大家想知道什么呢？（学生可能回答：1.大气压强有多大？2.大气压强的大小与什么因素有关？3.大气压强作什么用的？）首先让我们先来感受下大气压强的力量：实验探究1：空气的“力量”取2个小吸盘，将2个吸盘对接，挤出其中的空气，然后拉开吸盘，感觉拉开吸盘时所用的力。通过这个实验，我们可以感受到空气的力量的强大，老师这里有2个更大的金属铜球，现在老师将2个铜球合在一起，用抽气机抽出其中的空气，请两位同学上台，试着拉开这两个铜球。演示实验4：马德堡半球实验（让2个学生试着来拉开半球，实验结果：无论学生用多大的力量都无法拉开）提问学生：这是什么原因造成的？（学生回答：铜球内部的气体被抽出后，内部气压变小，在外界大气压的作用下，两个铜球被紧紧的压在一起。）可见，大气压确实很大。其实在几百年前，就有人做过了这个实验。(视频演示：马德堡半球实验)德国马德保市市长，他将两个他将2个直径为30cm的铜制空心半球紧扣在一起，用抽气机抽出球内空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果16匹马费了很大的劲才拉开铜制空心半球并发出了像“放炮”一样的响声。这就是历史上著名的马德堡半球实验。这个实验证实了大气压强的存在。（板书：二、马德堡半球实验）（设计意图：通过多媒体课件的演示，加深学生对马德堡半球实验的理解。）（学生回答：在重力的作用下，纸片下落）现在，我们将杯子里面装满水，还用刚才的那张纸片盖住，用手压紧，一样的倒置过来，我们将看到什么现象呢？和刚才的情况是否相同？大家动手完成这个实验，并解释其中的原因。（实验中学生可能出现的问题：由于纸片没有盖紧，实验会失败。此时可以提问学生：是什么原因导致实验的失败。学生回答：由于漏气，空气进入杯子内，使得内外的大气压强相等，从而导致实验的失败。告诉学生，实验要成功，要防止漏气。）（学生回答：可以改用密度更大的液体来代替水完成这个实验）托里拆利正是选用了液体中密度最大的水银来测量大气压值的，成功的测出大气压数值。（设计意图：通过纸和杯子的实验，引出托里拆利实验。）（板书：三、托里拆利实验）现在，请大家带着黑板上的问题，来看段模拟的托里拆利实验。（播放视频）思考问题：（1）为什么要灌满水银?（2）管内水银面为什么会下降?（3）水银下降后，管内水银柱的上方是否有空气?（4）水银面为什么下降一段后又不再下降了?（5）怎样通过计算得出大气压强的大小？（设计意图：由于水银有毒，现场演示存在危险性，利用视频就能很好的避免这个问题，同时也让学生知道水银的危险性，也是对学生进行综合素质方面的培养。让学生通过物理，能了解其他方面的知识。学生通过讨论得出前面几个问题的答案，加深学生对托里拆利实验的认识和理解。）画出截面图引导学生分析原因：管内的水银高度为760mm，会产生很大的压强，那为什么在这么大的压强下，水银面不会下降呢？主要是因为外界的大气压将这段水银柱支撑起来。所以我们可以知道，760mm水银柱产生的压强就相当于外界的大气压强。根据老师给大家的数据，我们也来动手来计算下大气压强到底有多大。p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.76m=1.013×105Pa（板书：四、大气压强：1.01×105Pa）讲到这里，我们就基本完成了这节课的内容，我们来回顾下这节课我们学到了哪些知识？六、作业：想办法在不破坏瓶子的前提下把鸡蛋从瓶子中取出。（设计意图：本节课是空气的力量第一课时，习题量较少，可以利用这个时机，布置与生活实践有关的题目，培养学生知识迁移能力。同时，利用学生的兴趣布置课后作业，也能增强学生学习物理的兴趣。）七、板书设计第三节空气的“力量”一、大气压强二、马德堡半球实验三、托里拆利实验四、大气压强：1.013×105Pa附录：空气的“力量”课堂分组记录表