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1、大气压强教学设计济水一中 石云燕【整体设计】本节内容是压强在空气中的表现。由于气体看不见、摸不着，气体压强也容易被人们忽视。学生日常生活中经常利用大气压，但对大气压的存在却不清楚。大气压强的知识对人们的日常生活、生产技术和科学研究等有广泛的意义，本节大气压强的学习也是高中阶段进一步学习的基础。因此有必要学习大气压强，了解大气压强在生产、生活中的重要作用。对大气压强的研究是在前面所学的基础上，运用压强、压力、液体压强等内容来认识的。联系液体压强的知识，将生活中熟悉的现象在课堂上演示或学生自己设计实验利用转换法验证，激发学生的思维和探究欲望，从而用实验感知大气压强的存在，进一步学习大气压强的测量和
2、应用。学生小组合作探究，利用平衡力的知识进行大气压的测量，通过观看分析托里拆利实验，了解大气压强的大小和单位，利用实例计算，感知大气压强产生压力的大小。在实际教学中，在注重知识逻辑的同时重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中现象的认识与掌握物理知识结合起来，加强学生的直接经验和亲身体验。关注学生“知道什么”，更关注学生“怎样才能知道”能动手做的实验就让学生自己动手做，给学生亲近感和真实感，多媒体仅起到穿针引线的作用。【教学目标】1知识与技能（1）知道大气压强的存在。（2）了解大气压强产生的原因。（3）知道大气压强测定的方法、理解托里拆利实验的原理、过程和结论。（4）能利用大气压强知识解释
3、日常生活的一些简单现象。2过程与方法（1）观察与大气压强有关的现象，感知大气压强是客观存在的。（2）通过实验探究测定大气压强，使学生掌握推理和等效替代的科学方法。3情感态度与价值观（1）在学习中让学生亲身实践，培养实事求是的科学态度，感悟科学探究的方法，激发其科学探究精神。（2）通过了解大气压的应用，初步认识科学技术对人类生活的影响。（3）使学生体会到物理知识与生活的密切联系，使他们能够学以致用，提高他们物理学习兴趣。【重点与难点】1教学重点：认识大气压强的存在。2教学难点：设计实验测定大气压强。【教学准备】多媒体课件，真空压缩泵，模拟马德堡半球，矿泉水瓶，水，烧杯光滑玻璃板，弹簧测力计（量程
4、为100N）。注射器，滴管，等【课型】新授课【教学方法】小组合作，实验探究法【教学过程】 一、创设情境 引入新课演示：（瓶吞圣女果）事先准备好一个细颈烧瓶和一个圣女果，把烧瓶中装入开水再倒出，然后把瓶口朝下对着圣女果，过一会，圣女果被吸入瓶中，谁能帮我解释这是为什么吗？学生观察奇妙现象实验改进：由圣女果放在瓶口上改为瓶口朝下，防止学生误认为是重力的作用，从而也更能说明大气压处处都存在，且大气向各个方向都有压强。设计说明：教师演示时可以增加神秘感，引发学生的好奇心，有利于集中学生的注意力，抓住课堂黄金三分钟。同时可以活跃课堂气氛,促进学生的思维。二、新课探究学习（一）、大气压强的存在提出问题：空
5、气看不见、摸不着，如何才能证明大气中存在着压强呢？你能用实验桌上的物品设计实验，说明大气压强的存在吗？学生活动：利用课桌上的物品证明大气压强的存在，学生展示实验，交流体验。设计说明：虽然学生在生活中已有很丰富的利用大气压的现象，但并没有对大气压进行深入的思考和科学的探究，所以让学生利用手中的物品进行思考，自己设计实验，体会科学的方法转换法。意在让学生从“知道什么”到“怎样才能知道”。提出问题：刚才同学们所演示的实验现象真是大气压强在起作用吗？以滴管中的液体为例，如果没有了大气压的作用，会发生什么现象？进行猜想：如果没有了大气压，滴管中的液体又回到烧杯中去了。演示实验：把吸有液体的滴管和烧杯放入
6、真空罩中，将罩中的气体抽出来，观察滴管中液面的变化实验现象：观察到消除大气压强的影响后，被压到滴管中的液体又回去了。若恢复罩内大气压强的作用，再观察滴管中液面的变化实验现象：滴管中的液体又被压了上来进一步提问：这是不是一个特例呢？演示实验：一个带橡皮塞的矿泉水瓶，用抽气机抽去里面的空气，观察矿泉水瓶形状的变化。实验现象：矿泉水瓶瘪下去讨论分析：大气压把矿泉水瓶压瘪了。把瘪下去的矿泉瓶也放入真空罩中，将罩中的气体抽出来，观察瓶形状的变化实验现象：瓶子会重新鼓起来若恢复罩内大气压强的作用，再观察瓶子形状的变化实验现象：瓶子会又瘪下去交流讨论并总结：大气压强确实是存在的。由于大气层中的空气像液体一样
7、受重力且具有流动性，所以大气像液体一样对浸入其中的物体有压强作用，并且空气中朝各个方向都有压强设计说明：取生活中的物品反复做实验,通过小实验的层层设疑,可以激活学生的求知欲,同时可以活跃课堂气氛,促进学生的思维，通过归纳以上实验，引导学生总结出概念，培养学生观察能力和分析、概括能力。并培养学生严谨的科学探究态度。其实早在1654年5月8日，德国马德堡市市长奥托格里克就做了著名的马德堡半球实验，证明了大气压的存在。（媒体展示马德堡半球实验）设计说明：增强学生对物理历史的了解，培养学生尊重科学的情感，注重学生的情感教育和价值观的养成。提问：你能解释球为什么很难被拉开吗？猜想：大气压力太大实验：用两
8、个皮碗按压到一起，找同学到前面拉，很难被拉开，感受大气的压力。设计说明：增强学生亲身体验和真实感，并引入大气压的测量（二）、大气压的测量提出问题：16匹马都没能将马德堡半球分开，那么大气压到底有多大呢？能不能借助马德堡半球来测量？同学们回忆一下我们学过的有关压强的知识，想一想我们可以用什么方法来测量大气压强的大小呢？说出你的想法和理由。实验原理：利用P=F/S来测定大气压强的值小组讨论：如何利用桌上所提供的器材设计实验来测出大气压的值？（友情提示：实验时应测出哪些物理量？如何来测这些物理量？）小组探究：小组讨论交流后可利用实验器材尝试着来完成实验。学生思考：实验存在哪些问题和误差在哪？设计说明
9、：小组尝试后，首先提出实验所遇到的困难和存在的困惑，如实验中利用弹簧测力计测拉力时什么时候读数，怎样测小皮碗和玻璃板接触的面积等等，这样有助于培养学生们发现问题的能力。对待学生所提出的问题，如果学生自己能够解答的老师决不参与，在学生们讲解不到位的老师才给予补充，这也是旨在培养学生自主思考解决问题的能力。小组交流展示测量结果交流讨论并总结：皮碗内空气不能排净、弹簧测力计读数等。所以这个方法只能粗略测量大气压值。设计说明：在学习中让学生亲身实践，培养实事求是的科学态度。感悟科学探究的方法，激发其科学探究精神。通过小组的共同努力很快地完成了实验，在交流展示中享受着实验的收获。这不仅是课堂教学的收获，
10、更是学生自主成长的收获。课堂上能让学生人人参与，真正活动起来，课堂的教学才有意义，才有活力。有没有更精确的实验测出大气压值吗？其实早在350多年前，已由意大利著名的科学家，也是伽利略的学生，托里拆利巧妙地做到了。他是怎样做的，我们先来分析一下他的实验原理。托里拆利实验原理多媒体展示：在水槽中装有适量的水，不采取任何措施，大气压强是均匀地压在液面上的每一个位置，因为各个位置受到的压强都一样，都是大气压强，所以液面是稳定的。思考一下：如果老师采取某种措施，某一个位置上方没有了大气压强，在这个位置会发什么现象？现象：这个位置的液面会压上来思考：液面会一直往上走吗？什么时候会停呢？当液面又稳定之后，应
11、该具有什么样的特征呢？（友情提示：对比第一次液面稳定的特征进行思考）小组讨论并得出结论：液面会再一次稳定，第一次稳定是各个位置受到的都是大气压强，第二次稳定时外面受到的是大气压强，而A处是大气压强托起的这段液体产生的压强。那么再看整个大液面，稳定时各个位置受到的压强又一样了。说明这段液体在A处产生的压强和大气压强是相等的。如果能够计算出这一段液体在A处产生的压强，就可以间接测量出大气压强的数值。原理：P气p液设计说明：由于此实验的原理难度较大，采用动画更直观，能有效帮助突破难点。演示实验：用不同长度的一端开口的玻璃管装满水，开口朝下在水槽中靠大气压托起水柱。学生思考：根据原理可不可以用尺子量出
12、这个高度来测量大气压？学生讨论并得出：只要水一直充满整个管，就不可以。这个实验要在室内做的话有很多困难。提出问题：如果你是托里拆利你会怎么办？小组交流讨论：（友情提示：回想液体压强公式结合托里拆利实验原理进行思考）为了让实验更方便一些，我们可以选择密度更大的液体，常温下密度最大的是水银这样对高度的要求就低了一些。设计说明：从生活中学生非常熟悉的水来演示，符合学生认识规律，能帮助学生进一步深入理解托里拆利实验演示托里拆利实验装置（观看录像）设计说明： 由于本实验中的水银有毒，所以由实验演示改为课件演示，同样使学生体会到科学推理、科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段，并透过生活现象抽象出其本质，
13、抓住主要矛盾，使学生懂得理论来源于实践并指导实践同时可以渗透等效思想。提出问题：这么大的一个压强是一个什么概念呢？思考：我的手掌面积约为150cm2，大气压作用在我的手掌上的压力有多大？答：约1500N，相当于3个同学站到我的手掌上。思考：这么大的压力，可是为什么感觉不到？答：作用在手掌上下的大气压强相互抵消了。设计说明：增强学生对大气压的感性认识，利用实例计算，感知大气压强产生压力的大小。气压计用多媒体展示：水银气压计、金属盒气压计、数字气压计（三）、大气压的应用：让学生用本节的知识分析导入时的“魔术”，进一步分析生活中的拔火罐，再分析用吸管喝饮料、吸盘等小组讨论分析交流：如何利用大气压设计
14、说明：让学生透过现象寻找本质：不管加热、抽气、挤压等方式都是让内部气体压强小于外部大气压，从而实现对大气压的利用。展示自制简易模拟抽水机。学生课下对模型进行优化改进。课外在科技兴趣小组进行展示评估交流。选出最佳作品进行奖励。设计说明：可以提高并延伸学生学习探究的兴趣，进一步体会大气压在生活中的利用。让学生感受到物理对科技的促进，对社会文明的影响，从而培养学生追求科学、开拓创新的精神。【课堂小结】引导学生进行课堂总结设计说明：小组内合作交流对本节课的知识进行梳理，确保每位同学清楚本节课所要达成的知识目标，教师提升总结，学生交流的重点是知识，教师进行优化提升，教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法？原理分别是什么？实验中用到了哪种科学方法？小结不意味着学习探究的结束，能引导学生进行课外延伸性学习。【板书设计】大气压强一、大气压强的存在大气对浸在它里面物体的压强叫大气压强(简称大气压或气压)二、大气压强的测量1.粗略测量：P=F/S2.托里拆利实验：p大气=p水银=水银 gh=1.013105 Pa3.气压计三、大气压强的应用作业:学生课下做覆杯实验，计算杯中水柱超过多高，纸片就会掉下来。