资源描述
大气压强
天门市九真中学石汝平
教学思路
由于气体的特殊存在形式――看不见,摸不着,气体的压强也同样容易被人们所忽视。在课堂导入环节,通过一个“易拉罐自动形变”实验激发学生的好奇心和求知欲,为新课的教学创造良好的学习氛围。
在解决“大气压强是否存在”这个问题上,演示实验小球顶水,利用扎孔的杯子对比分析乒乓球顶水的主要原因,培养学生的观察能力和分析问题的能力。再组织学生利用器材亲自动手实验,要求学生设计实验验证大气压的客观存在,让学生能够多动手、多观察,并在其中指导学生共同体验“盛满水的试管倒插在水银槽”,为大气压的测量埋下伏笔,让他们在实际的学习体验中完成对知识的理解性建构。
多媒体再现历史上著名的马德堡半球实验,组织学生模拟此实验,使学生能亲身体会到大气压的巨大威力,给他们留下深刻的印象。托里拆利实验是本节课的重点,也是难点,学生较难理解,但水银有毒不适宜在课堂演示。我在设计中,通过大气压支撑水柱引申到支撑水银柱,再介绍托里拆利实验;通过一系列引导和讨论,让学生在“不知不觉”中,“重温”科学家经历的实践过程,最后达到在过程中掌握知识、方法,提高科学探究能力的目的。这时再通过播放托里拆利实验的视频录像来帮助学生加深理解。
物理源于生活,大气压强在生活中的应用很多。让学生把所学大气压的知识应用到实际中解决实际问题,分析日常生活中一些大气压强现象,使学生感受到物理知识在生活中的普遍性,并培养学生运用知识能力和积极的情感态度和价值观。
教学目标
知识与技能
1.通过实验事实知道大气压的存在。
2. 知道大气压强的测定方法,了解了托里拆利实验的原理、过程和结论。
3.认识生活中利用大气压强的现象。
过程与方法
1、通过演示实验,培养学生的观察能力和分析能力。
2、通过覆杯实验引导学生重温托里拆利实验的探究过程,使学生理解用液体压强来来研究大气压强的等效替代法,培养学生设计实验的能力。
3、运用大气压强知识解释日常生活、生产中的有关现象,培养学生运用知识的能力。
情感态度与价值观
1、通过实验,培养学生的学习兴趣,激发学生的求知欲。
2、培养学生的观察、实验、分析和科学探究能力。
3、通过对托里拆利实验的学习,培养学生热爱科学的精神,培养学生的创新意识。
4、运用大气压强知识解释日常生活、生产中的有关现象,使学生体会物理与生活的紧密联系。
教学重点:
感知大气压强的存在和探究大气压值的测量方法。
教学难点:
理解托里拆利实验的原理。
教学资源:
教师工具:多媒体课件,酒精灯,火柴,易拉罐,橡皮泥,水,玻璃杯,乒乓球,两个马桶吸水槽,蜡烛,集气瓶
学生工具(学生4人1组):集气瓶,试管,胶头滴管,水槽,塑料片,注射器,弹簧测力计,吸盘,光滑玻璃板。
教学流程
一.新课引入:实验演示“空压易拉罐”
激发学生兴趣,使学生初步了解空气压力的作用
二.体验大气压的存在
1.回顾液体压强的特点,将空气与之类比
设置疑问:我们就生活在大气海洋的最底层,你们有感受到大气在压着我们吗?大气压确实存在吗?
2.实验演示:“乒乓球顶水”
引导学生分析产生这种现象的原因,证明大气压确实存在
3.谈谈生活中有哪些事例也能证明大气压存在
学生利用手中的器材分组体验——展示体验成果
学生共同体验:装满水的玻璃管倒置在水槽中
三.大气压强的测量
1.投影展示马德堡
学生游戏:模拟马德堡半球实验,让学生感受大气压的存在与强大
2.提出问题:大气压究竟有多大,我们可以用什么方法来测量大气压的大小?
回顾学生体验——引导学生分析原因——推导托里拆利实验原理:
P0 = P水柱 =ρ水gh
分析用水来做托里拆利实验的不足——引导学生改进
3.视频:托里拆利实验测大气压值
四.大气压与生活
师生共同分析一些工具的使用原理——引导学生解释课前“空压易拉罐”的原因
五.小结
教学过程
教学过程
教师活动设计
学生活动设计
备注
导
入
手捏易拉罐,这个过程蕴含了什么物理知识?
如果我不用力按压它,还有什么方法也能达到这样的效果?
实验演示“空压易拉罐”
形成这样的现象,它的施力物体又是什么呢?
易拉罐内外的空气是怎样作用的呢?要回答这个问题就必须学习大气压的知识。这节课我们就来学习大气压强
吸引学生的注意力,引导学生根据物理知识分析易拉罐的施力物体,初步了解空气的作用,并产生疑问。
激发学生学习兴趣和热情
体
验
大
气
压
的
存
在
在学习液体压强时,由于液体受重力,具有流动性,因此液体对浸在其中的物体有压强。地球被几千米厚的空气层包围,这就是大气层,空气有没有重力?空气对浸入其中的物体是否有压强呢?
我们就生活在大气“海洋”的最底层,你们有感觉到大气在压着我们吗?大气压确实存在吗?
教师实验演示: “小球顶水”
1.把装有水的瓶子倒过来会怎样?
2.若把兵乓球放在装满水杯口口,再倒置过来,水还会不会流出来?
3.在一相同杯子的底部扎孔,用手指堵住小孔重复上述实验,松开手指,乒乓球会怎么样?
4.将杯子朝各个方向调整时,大家有什么发现,这又说明了什么呢?小结:大气对浸在它里面的物体确实有压强即大气压,简称气压。
在我们日常学习生活中有哪些事例能证明大气压存在呢?
在同学们的桌子上也有很多器材,利用这些器材尽量的去体验,设计,你是怎样证明大气压存在的
观察,猜想,思考实验现象,学生亲身验证参与判断回答
对乒乓球的受力情况进行分析
对比实验,分析出乒乓球不掉下来的,主要施力物力,知道这是由于大气的作用,能理解大气对各个方向都有压强。
以小组为单位设计实验。
派代表上台演示自己小组的实验,并分析产生实验现象的原因。
培养学生观察能力与分析能力
培养学生互相之间合作的能力
大
气
压
强
的
测
量
1.在历史上最早证明大气压存在的实验是马德堡半球实验
播放:马德堡半球实验
请两位同学模拟这个实验,感受一下大气压的威力。
请一位同学谈谈他的感受。
2、引入问题:大气压强究竟有多大呢?我们可以用什么方法来测量大气压强的大小呢?
3、引入实验:在前面体验的几个实验中,若把装满水玻璃管倒置在水槽中。
①抽掉纸片,管中的水柱会不会全部流下来?
②在什么情况瓶中水柱才会下降?怎样做?
播放:猜想flash:如果换一个足够长的玻璃管,当玻璃管内水柱的压强大于外界的大气压,会观察到什么现象?
实验演示:利用一根1m长的玻璃管测测
大气压到底能支撑多高水柱?
播放:大气压支撑10米高水柱视频。
利用10m以上的玻璃管测大气压,做起实验来很不方便,如何改进一下,只需用1m长的玻璃管就能测出大气压的值呢?
4. 托里拆利实验
播放:托里拆利实验
这个实验最早是由300年前意大利科学家托里拆利做的,他测得的管内外水银面的高度差为760mm,
标准大气压P0 =ρ水银gh=1.013×105Pa≈1.013×105Pa
通过动手感知大气压的强大,进一步激发学生想知道大气压到底有多大的探究欲望。
观察实验现象
对玻璃管内的水柱进行分析
思考并回答增大水柱所产生的压强的方法
观看动画,根据现象知道水柱下降到一定高度后会停止,水柱的上方会形成一段真空,此时水柱的压强等于外界的大气压。
知道测出此时管内外水柱的高度,就可以根据液体压强公式算出大气压的值,
看视频录像
学生思考并改进实验
观看录像
培养学生思考和分析问题的能力
突出重点,突破难点
大
气
压
与
生
活
我们生活在大气层中,大气对我们有压强作用。那么我们是怎样利用大气压强为我们的生活带来便利呢?
1. 挂钩
2. 吸管吸饮料
组织两学生比赛吸饮料
3.抽水机:应用大气压强的知识,人类发明了抽水机
抽水机是怎样把水从低处抽到高处的呢,我们来看一个与抽水机原理相关的实验
实验演示:“水淹蜡烛”
蜡烛燃烧,在这个过程中起到什么效果?
大气压与我们的生活息息相关,如果没有大气压,我们又将会怎么样?
视屏:神七翟志刚出仓
总结:利用大气压的时候,往往利用的就是一种内外气压差,当物体内的气体被压出,抽出,吸出时,内部的气压减小,外界的大气就会体现出具大的威力了。
把大气压的知识应用到实际中解决实际问题
1.使用挂钩挂物体
2.利用吸管吸饮料
3.宇航服的作用
解释这些工具在使用过程中的原理
解释课前,在人没有捏易拉罐的情况下,易拉罐为什么还会变瘪呢?
体现学生的主体地位
课
堂
小
结
今天我们学习了两个内容。第一个是通过大量的实验,充分认识到大气压强的存在。第二个是利用托里拆利实验测量大气压强。从这两个环节学习中,你们都有那些收获呢?
总结知识和方法
培养归纳总结能力,进一步深化本节所学知识
展开阅读全文