气体的压强.docx

【教学设计、中学物理】 气体的压强教学设计 作者姓名： 宁新蕾 所在学校： 西安市第四十五中学 所属区县： 雁塔区 联系方式： 18729293913 气体的压强教学设计一、 教材分析：1.教材的地位和作用 气体的压强选自苏科版的义务教育教科书物理八年级下册第十章压强和浮力的第三节，本节是第一课时。教材不仅从内容上与前面所学的固体压强、液体压强一起构成了一个相对完整的体系，而且从培养学生的认知能力上也与前几节内容衔接得很好。本节通过与液体压强产生的原因类比，得出大气压强存在的原因，接着教材安排了几个有趣的实验，从实际现象出发，采用推理的方法，引发学生思考，令人信服地得出大气压强确实存在的结论。再通过对“大气压强”的估测活动，激发学生的探究意识，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力，为学生提供更多机会去发展自己的物理思想。最后学生通过了解大气压与人类生活的关系，突出知识在生产和生活中的应用，强化从物理走向生活的理念。2.学情分析八年级学生具有强烈的好奇心、求知欲和表现欲，喜欢动手实践，虽然前面已经学习了一些有关压强的知识，具备了初步的科学探究和逻辑思维能力，但气体压强更为抽象，易被学生忽视，另外，大气压强的测量方法与固体液体的测量有一定的差别，这些都是对学生的学习造成不良影响。所以在教学中要充分利用学生已有的知识经验，以演示实验、多媒体为主，在有一定基础的前提下再以分组讨论、分组实验为重点，让学生自主探究测大气压值实验。在教学中要始终以学生思考讨论为主，教师引导为辅，让学生更多的参与课堂，逐渐引导学生利用已有的知识解决新问题。3教学目标1）知识与技能知道大气压强产生的原因；通过实验和事实知道大气压的存在以及在生活中的应用；知道大气压强的测定方法；了解大气压随高度的变化关系。2）过程与方法经历探究大气压强存在的实验，培养学生分析和概括问题的能力；通过对测定大气压强数值的应用，感知大气压强的大小和单位。培养学生观察、分析能力，以及利用物理知识解决实际问题的能力。3） 情感态度与价值观通过探究和观察，形成关注周围现象的意识，使学生学会探究未知问题的方法，并利用科学的思维方式解释自然现象和解决实际问题。4教学的重点和难点重点：知道大气压强的存在，经历“测量大气压强数值”的过程难点：大气压强的测量，大气压强知识的应用5.教具有孔的饮料瓶，广口瓶，熟鸡蛋，杯子，硬纸一张，大小试管各一个，吸盘两个，注射器，玻璃板，弹簧测力计，吸盘式挂钩，刻度尺二、教法学法 教法：本节的教学过程始终围绕“感受”两个字展开，因此，将演示实验设计为学生分组实验，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，提高学生参与学习的归属感和兴趣。利用一系列源于生活的、新奇的大气压实验，让学生在生活中感知物理知识的存在，激发学生的学习兴趣和对生活的热爱之情.本节课通过对生活中有关大气压强现象的分析与应用，提高学生的发散思维能力和解决实际问题的能力.学生通过生动有趣的实验，体验大气压强的存在，讨论概括大气压强的特点，应用大气压强的知识解释生活现象，解决实际问题，并探究测定大气压强大小的方法。学法：学生在学习过程中应重点关注几个探究活动，并通过探究理解气体压强的特点及影响因素，能较准确测量和估测大气压的值.会分析大气压的测量值与实际大气压存在差异的原因。在近几年的中考中，主要考査生活中的一些对大气压利用的例子，题型以填空题、选择题和简答题为主.今后对这部分内容的考查将更加开放，主要考查学生的发散思维及解决实际问题的能力。三、教学过程 教学内容 教师组织指导 学生活动设计意图引入新课：小故事：天方夜谭里有一个魔瓶，打开瓶盖就会有魔鬼跳出来。然后告诉学生，讲台上也有一个这样的瓶子：“哪个同学敢来打开它？不过打开若发现异常，请迅速盖紧瓶盖”。问：为什么打开瓶盖有水流出，盖上后水不流呢？创设情境、讲授新课【新课讲授】大气压强产生的原因：1、液体压强产生原因是什么？2、那气体呢？受重力吗？有流动性吗？气体有压强吗？一、 体验大气压的存在 演示实验一广口瓶吞鸡蛋实验学生上台配合老师完成魔术，思考、想办法，跃跃欲试。 打开盖子后，发现并没有什么“魔鬼”跑出来，瓶底直往下流水，学生急忙盖住盖子，水又不流了。学生思考回答：1、液体具有流动性，受重力！2、气体也受重力，也具有流动性。气体可能也有压强。通过这样的引课方式，充分调动学生的积极性和课堂的活跃程度，激发学生对大气压强知识的了解，为后面的教学活动起到了铺垫作用。启发学生进行分析、类比。 教师组织指导 学生活动 设计意图演示实验二覆杯实验（旋转杯子）将纸杯向各个方向转动，发现纸片还是掉不下来（若转到竖直向下，说明大气对纸有向上的压强）说明：大气向各个方向都有压强。思考：实验成功的关键是什么？演示实验三小试管在大试管中缓慢上升实验总结： 1、大气压强的定义：大气对浸没处在其中的物体有压强这种压强叫做大气压强，简称大气压。2、方向：各个方向交流讨论 说说生活中证明大气压的实验的存在或利用大气压的例子。并思考以下问题：一个乒乓球不小心踩瘪了一点，怎样想办法把它恢复原形呢?教师演示实验，引导学生观察，让学生自己解释蛋入瓶中的原因。让学生相互讨论与交流，很自然地提出问题，为什么没有水时或者杯内进入空气时，纸片就掉下来？而装满水后纸片和水都掉不下来呢?去解和尝试解释原因。观察实验、思考：是什么力使小试管上升？得出结论：大气的压力使小试管上升。学生讨论说出实例：1、将热水灌入矿泉水瓶摇晃几下，倒去热水后迅速拧紧瓶盖，用凉水充瓶子，观察到瓶子变瘪了。学生观察实验现象、讨论思考：是什么力把鸡蛋进入广口瓶中？得出结论：大气的压力把鸡蛋压进去。学生相互讨论交流，很自然地提出问题，尝试解释原因。通过这些实验让学生体验到大气的存在，并对大气压进行定义。学生交流、合作，大胆说出自己观察，教师鼓励学生自己是否独立思考、解释，让学生想办法留意身边的实验现象。 教师组织指导 学生活动设计意图指出乒乓球内部也有气体，球内外都有大气压。一定质量的气体，温度越高，压强越大，因而可以加热乒兵球内部气体，增大气压使凹陷部位恢复原形，如用开水烫。想办法减小凹陷部位的上方气压，使外部气压小于内部气压，也可使乒兵球凹陷部位恢复原形，如局部抽气降低气压。感受大气压大小（模拟马德堡半球实验）第一个证明大气压强存在的马德保半球实验，介绍并模拟马德保半球实验。实验操作：用力拉开两个仅仅吸在一起的吸盘。观看视频教师用多媒体展示马德堡半球的相关资料，向学生介绍马德堡半球实验。告诉学生历史上首次证明大气压强存在的实验是著名的马德堡半球实验。问题1：为什么我们把球内空气抽掉后，球很难被拉开呢？问题2：为什么通常情况下，我们很容易将两个半球分开呢？马德堡半球实验说明什么？二、 测大气压值大气压强究竟有多大？第一次测量大气压强数值的实验:托里拆利实验。测量大气压的实验步骤:多媒体展示托里拆利实验。思考为什么不用水做实验而选用水银？如果用水，标准大气压可以支持多高的水柱？2、 手堵住玻璃管一端，将开口另一端向下，发现水不能流出.3、 .学生举出生活中的事例:吸管喝饮料、吸盘式挂钩、马桶抜子、针筒抽水、茶壶盖设计有孔等等.看现象听声音学生动手进行实验探究，根据观察到的现象，结合自己的感悟发表观点。学生观看视频，了解！马德保实验说明：该实验说明大气不仅有压强，大气的压强还很大。学生观看视频并讨论思考问题。标准大气压的值相当于760mm水银柱产生的压强，约等于Pa如果有些班级的学生，不能说出有关实验和实例，可以让学生下去自己查阅有关资料，下节课说出自己的想法。总之要充分发挥学生的主观能动性，培养学生科学创新能力。指导学生做好实验：两个吸盘要紧密重合，尽量将空气排出。通过这些实验让学生认识到大气压的特点。由于水银有毒，不宜在课堂演示托里拆利实验，但要启发学生如何利用液体测量大气压，利用多媒体课件演示，可以更好的帮助学生理解托里拆利实验。 教师组织指导 学生活动 设计意图学生分组实验互相协作完成“活动10.7”实验后，粗略计算大气压强的数值。问题：我们又如何来测量呢？压强的定义是什么？能否直接测压强？如果不行，那怎么测压强？ 1、原理 教师引导学生如何测F、S（F用弹簧测力计测，S用刻度尺测）2、 设计方案方案一： 如图把吸盘式挂钩吸在玻璃上，用弹簧测力计来拉。思考:1）以吸盘为研究对象，如何测量大气对活塞的压强？ 使吸盘一侧不存在大气压强的作用，其效果就会明显表现出来。2）如何测量大气对吸盘一侧的压力？ 3）如何测量吸盘和大气的接触面积？ 方案二：如图【学生讨论】Pa到底有多大呢?请同学们估算大气对指甲盖的压力有多少牛顿?相当于多少千克的物体压在了指甲上？学生通过引导明确F、S如何测量。小组讨论，交流，回答问题。小组交流解决问题：刚刚拔掉吸盘的瞬间，弹簧测力计的拉力与大气的压力是平衡力，两者相等！S用刻度尺测出吸盘的直径，算出面积。会利用大气压强进行简单计算。让学生自己想办法测量出大气压的值，然后进行评估。将演示实验设计为学生分组实验，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，提高学生参与学习的归属感和兴趣。设计多种不同方案估测大气压强数值，按照“体验现象分析思考整理扩展巩固应用”的模式，学生通实验解决实际问题，探究测定大气压强大小的方法。 教师组织指导 学生活动 设计意图操作：将活塞推至针管底部，将里面的空气排净，将针管前面堵住，则针管内部是真空状态，以活塞为研究对象，活塞水平方向两侧是否都受到大气压力？问：F、S如何测？引导：观察注射器的刻度代表的是什么？强调：刻度尺测的是全部刻度的长度！表格设计大气对活塞的压力F/N注射器的容积V/mL注射器有刻度的部分长度l/cm活塞的和横截面积S/m2大气压的值p/Pa讨论交流为什么我们所测的大气压的值和标准大气压值有差异？三、 大气压的变化(1)大气压跟高度有关:不同的海拔高度，大气压的值不同；后在海拔2000m以内大约每升高12m，大气压减小1mmHg【教师点拔】天气的变化也会影响大气压的大小晴天的速大气压比雨天大，冬天的大气压比夏天大。气压计:用来测量大气压的仪器.气压计分两类:水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)，如果无液气压计的刻度盘上标的是高度，就变为高度计。学生分组实验学生推导压强的公式学生讨论误差原因以及导致结果偏大偏小学生小结：a、弹簧测力计的轴线与外壳有摩擦b、活塞和注射器筒壁之间有摩擦c、注射器内的空气未排尽。学生通过事例了解大气压与天气、季节的关系。活动中提供的实验可粗略测定大气压的数值，实验时应注意尽可能提高测量的准确度:1、用蜡或橡皮帽封注射器度小孔时，要注意提高气密性。注射器要保持在水平方向。2、要选用分度值小的弹簧测力计。3、由于测力计自身有重力，实验时使测力计和注射器都保持在水平方向，从而提高实验的准确度。由于活塞与注射器壁之间有摩擦，实验记下活塞刚开始向外滑动时测力计的示数F1，即大气对活塞的压力。让学生了解大气压强的数值不是固定不变的。 教师组织指导 学生活动 设计意图四、大气压的应用把注射器的活塞推到底端，然后把针孔插到水槽的水中，提起活塞观察到水由低处往高处流动，这对我们有什么启示呢?【教师点拨】活塞上提，由于活塞下方没有空气，作用在注射管外的大气将水槽中的水压进注射器，使水随活塞上升。解释原理：活塞式抽水机和离心式抽水机都是靠大气压把水压进泵体的。问：能否解释课堂一开始旳魔瓶？通过小实验，帮助学生更好的理解生活中利用大气压强工作是工具。观看动画：活塞式抽水机和离心式抽水机工作原理。学生通过了解大气压与人类生活的关系，突出知识在生产和生活中的应用，强化从物理走向生活的理念。联系实际，使学生获得对科学知识的热爱。板提纲书【课堂小结】 1、大气压的存在 2、大气压的测量以及标准大气压的值 3、大气压的变化 4、大气压的应用课后小结、反思教学中注重了学生学习知识的连贯性,大气压强概念贯穿全节，是重中之重的知识点，它是一根主线，把各部分的知识紧紧联系在一起，在突出重点的同时，注重前后知识间的有机渗透，体现了知识的系统性、综合性.教学中重视理论联系实际，体现了生活-物理-社会这一设计思路。大气压强知识与生活、生产实际及自然现象的联系极为密切，在教学中，着重培养学生运用概念、规律解释现象，说明道理，进而解决一些实际问题的能力，同时加强设计题的训练。