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大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,編寫教學(xué)設(shè)計(jì)是必不可少的,教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教學(xué)對象的特點(diǎn),將教學(xué)諸要素有序安排,確定合適的教學(xué)方案的設(shè)想和計(jì)劃。寫教學(xué)設(shè)計(jì)需要注意哪些格式呢?以下是小編幫大家整理的大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì),僅供參考,希望能夠幫助到大家。
大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、地位和作用:
“大氣的壓強(qiáng)”是壓強(qiáng)概念的鞏固和延伸,也為下一章學(xué)習(xí)“氣體浮 力”作必要的準(zhǔn)備。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生比較熟練掌握了壓強(qiáng),液體的壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,為某些知識的轉(zhuǎn)移和類比作了鋪墊。本章內(nèi)容的編排是在認(rèn)識大氣壓強(qiáng)存在的基礎(chǔ)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(rèn)知規(guī)律。
二、教學(xué)目標(biāo):
結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)和大綱要求確定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。
知識目標(biāo):
1.知道什么是大氣壓強(qiáng),能說出幾個(gè)大氣壓強(qiáng)存在的事例。
2.理解大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因。
3.會用大氣壓強(qiáng)解釋簡單的現(xiàn)象。
4.知道大氣壓強(qiáng)的值是托里拆利實(shí)驗(yàn)測定,記住大氣壓強(qiáng)的值約為105帕。
能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、分析問題和解決問題的能力,發(fā)展學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)研究思考獲得知識的能力。
思想目標(biāo):
讓學(xué)生掌握由實(shí)驗(yàn)探討物理知識的認(rèn)識過程,樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)和嚴(yán)謹(jǐn)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(qiáng)的存在是重難點(diǎn)。
依據(jù):教學(xué)目的和其在教材中的作用,學(xué)生基礎(chǔ)和思維水平。
處理:做好演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生通過直觀現(xiàn)象感知大氣壓的存在。
2.托里拆利實(shí)驗(yàn)及原理是難點(diǎn)。
依據(jù):教材只要求像課本中那樣簡單說明大氣壓強(qiáng)支持著玻璃管內(nèi)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(yàn)與水柱類比突破此難點(diǎn)。
四、教材的看法:
課本以馬德堡半球?qū)嶒?yàn)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(yù)習(xí)過的學(xué)生來說,已經(jīng)失去神秘感,沒有了懸念。如果教師以此實(shí)驗(yàn)引入,這部分學(xué)生滿足于已有的答案,不能最大限度調(diào)動他們的積極性,集中他們的注意力。因此我采用取硬幣的思考題,由于學(xué)生沒見過,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,觀察實(shí)驗(yàn)更仔細(xì)、認(rèn)真。
五、教學(xué)方法:
演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、多媒體、啟發(fā)式引導(dǎo)等多種教學(xué)法。
教學(xué)過程中重點(diǎn)突出學(xué)生的主體地位,注重雙邊活動,每一個(gè)結(jié)論都讓學(xué)生參與探索,教師因勢利導(dǎo)。
六、教學(xué)過程安排:
為了達(dá)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(xí)的主動性和積極性,對一些主要環(huán)節(jié)采取了以下安排:
1.實(shí)驗(yàn)引入新課(約5分鐘)
①. 出示思考題:
把一塊硬幣放在平底大盤里,倒上紅墨水,剛好淹沒硬幣,請同學(xué)們把硬幣拿出來而不沾濕手。然后讓學(xué)生討論,此時(shí)氣氛活躍,學(xué)生得出各種結(jié)論,教師不作解釋,讓學(xué)生觀察。
演示:
把點(diǎn)燃的紙放入杯子,倒扣在硬幣附近的盤子里,實(shí)驗(yàn)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。
?、冢埰兴畬?shí)驗(yàn):先空杯,再裝水,兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一樣,原因是什么?
此時(shí)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生思考,過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)。
2.大氣壓強(qiáng)(約15分鐘)
?、? 講述大氣壓強(qiáng)的定義。
?、?氣體與液體類比找出大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因以及大氣壓的方向。液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是因?yàn)橐后w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(qiáng);液體具有流動性,因此液體壓強(qiáng)的方向是向各個(gè)方向,氣體同樣具有流動性,所以氣體壓強(qiáng)的方向也向各個(gè)方向。
③ .演示紙片托水實(shí)驗(yàn),旋轉(zhuǎn)不同的方向,證明大氣壓的方向也是向各個(gè)方向的。
④.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
大氣壓強(qiáng)的存在是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),因此要做好演示實(shí)驗(yàn)。首先讓學(xué)生閱讀課文問號,然后師生共同演示馬德堡半球?qū)嶒?yàn)(因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的馬德堡半球容易漏氣,師生共同參與,有利于教師控制場面)。接著,師生共同分析此實(shí)驗(yàn)的作用:首次證明了大氣壓強(qiáng)的存在。最后,引導(dǎo)學(xué)生分析馬德堡半球很難打開的原因。
?、?學(xué)生實(shí)驗(yàn):用皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。提問學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的感覺,以及此實(shí)驗(yàn)證明了什么問題。通過演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位,因此學(xué)生積極思考,樂于接受知識。為了加深學(xué)生對大氣壓強(qiáng)存在的認(rèn)識,此時(shí)再看一段錄象。
⑥.錄象演示瓶子吃雞蛋的實(shí)驗(yàn)(即課本圖11-4)。啟發(fā)學(xué)生此實(shí)驗(yàn)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(qiáng)存在的事實(shí),這時(shí)教師趁機(jī)引導(dǎo),轉(zhuǎn)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(yàn),知道大氣壓可支持水柱,換用量筒,發(fā)現(xiàn)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米長的玻璃管做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)玻璃管仍充滿水,還是沒測出大氣壓的值,說明用水測大氣壓不方便。此時(shí),引導(dǎo)學(xué)生由P=ρgh分析得出用密度大的水銀來實(shí)驗(yàn),引出托里拆利實(shí)驗(yàn)。
?、? 介紹實(shí)驗(yàn)裝置。
?、? 模擬操作過程。
③. 錄象演示操作過程。
?、?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,將會出現(xiàn)什么結(jié)果?
⑤.演示(用水類比):用兩端開口的玻璃管,在水槽中裝滿水,用一手堵住一端的'開口,從水中把玻璃管提起,讓學(xué)生觀察水柱。然后把手慢慢松開,讓學(xué)生觀察哪段水柱由大氣壓強(qiáng)支持。通過此實(shí)驗(yàn),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)提問學(xué)生大氣壓很大,為什么我們感覺不到,為什么房子不會被壓垮。
4.大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用(約8分鐘)
?、伲忉屓∮矌诺膶?shí)驗(yàn)。
②.演示噴泉實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生解釋。
本節(jié)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生極大的興趣,此時(shí)學(xué)生已經(jīng)知道為什么。但是物理語言的駕馭能力還比較差,此時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生抓住問題的關(guān)鍵,規(guī)范這類簡答題的答法。噴泉實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己解答。
5.小結(jié)和作業(yè)(約2分鐘)
回顧講解的知識點(diǎn)、研究問題的方法,讓學(xué)生體會實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的重要手段。
作業(yè):練習(xí)1、2、3。
大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)2
《義務(wù)教育(物理)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。”可見,探究性教學(xué)應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、探究能力和實(shí)踐能力,作為教學(xué)目標(biāo)的取向之一;把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀、實(shí)踐操作、解決生活中與物理學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題的能力作為教學(xué)的重點(diǎn)。探究性教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)主要圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)環(huán)境這兩方面來展開、本文僅就現(xiàn)行的初中教科書《物理》(第一冊)第十一章中的“大氣的壓強(qiáng)”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì),淺析探究性教學(xué)設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)環(huán)境的有關(guān)問題。
1.設(shè)置發(fā)現(xiàn)問題的學(xué)習(xí)環(huán)境
觀察1 將一干燥的玻璃瓶放在酒精燈上均勻加熱一段時(shí)間,用一插有長細(xì)玻璃管的橡膠塞把玻璃瓶的瓶口塞緊,并倒插入盛水的玻璃槽中,這時(shí)玻璃管中的“水往高處走”,如圖1所示。
觀察2 在一玻璃杯中裝滿水,用一蓋玻片將其蓋住,手壓住蓋玻片,將玻璃杯口向下倒置,放開手后蓋玻片并不掉下,如圖2所示。
觀察3 把一個(gè)內(nèi)徑比手指肚稍小一點(diǎn)的玻璃管或飲料吸管插入水中,直到全部被水淹沒。用手指堵住管子的一端并將其從水中取出,水依然保留在管中,只有當(dāng)手指松開被堵塞的管口,水才會流出來,如圖3所示。
現(xiàn)象的觀察主要是為學(xué)生正確理解“大氣具有壓強(qiáng)”提供感性認(rèn)識,引起學(xué)生注意,也就是為他們發(fā)現(xiàn)問題和提出問題提供一種學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí),這一環(huán)境也激發(fā)了學(xué)生的好奇心,激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的良好欲望。
2.引導(dǎo)學(xué)生思考。促使學(xué)生現(xiàn)有概念向科學(xué)發(fā)展
物理概念的學(xué)習(xí)是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),只有讓學(xué)生的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,才能真正掌握物理概念。科學(xué)概念的形成需要有一個(gè)構(gòu)建已有事實(shí)的邏輯數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程,因此,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做出玻璃管中水、蓋玻璃片的受力示意圖,進(jìn)一步明確大氣壓的存在,這是把原始問題抽象成物理(或數(shù)學(xué)邏輯結(jié)構(gòu))模型,也是解決物理問題的關(guān)鍵。
3.從現(xiàn)象的分析與印證,促進(jìn)學(xué)生現(xiàn)有概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)思維能力和良好的思維習(xí)慣
現(xiàn)象的觀察與分析為學(xué)生建立了“大氣壓”的概念,但是,概念的正確與否卻需要有實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。有步驟地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但增強(qiáng)了學(xué)生的體驗(yàn)機(jī)會,更重要的是為學(xué)生概念的形成提供幫助。這時(shí)教師可以在組織學(xué)生在認(rèn)真分析前面三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,列舉出與大氣壓強(qiáng)有關(guān)的自然現(xiàn)象或物理現(xiàn)象,并演示給學(xué)生看,或者說,讓學(xué)生親自參與到實(shí)驗(yàn)中來。
教師也可利用物理學(xué)史中關(guān)于人類對大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識,幫助學(xué)生構(gòu)建具有抽象意義上的“大氣的壓強(qiáng)”。如馬德堡半球?qū)嶒?yàn):德國物理學(xué)家奧托?格里克利用自己發(fā)明的抽氣機(jī)把兩個(gè)直徑只有26.4厘米的鐵球抽成真空。然后用8匹馬來對拉,卻怎么也拉不開兩個(gè)鐵球,可見大氣壓強(qiáng)有多大。
大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)3
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能:
了解由于大氣壓強(qiáng)的客觀存在而產(chǎn)生的現(xiàn)象;
了解測量大氣壓強(qiáng)的方法;
了解大氣壓強(qiáng)的大小,能用大氣壓強(qiáng)解釋相關(guān)問題。
2.過程與方法:
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,體驗(yàn)大氣壓強(qiáng)的存在;
探究測量大氣壓強(qiáng)的方法;
聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考和分析問題的能力,應(yīng)用知識解決簡單問題的能力。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀:
培養(yǎng)學(xué)生動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(jī)一個(gè)。
【課時(shí)安排】
1課時(shí)。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)提問
提問:
?。?)液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)是什么?為什么液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)?
(2)液體內(nèi)部壓強(qiáng)怎樣計(jì)算?
二、情境引入:從生活走向物理。
實(shí)驗(yàn)演示:
(1)將礦泉水瓶裝滿水后把一個(gè)乒乓球放在瓶口,請同學(xué)們猜測瓶子倒過來后會發(fā)生什么現(xiàn)象?你看到的現(xiàn)象是什么?想一想為什么?
?。?)“覆杯實(shí)驗(yàn)”:將玻璃杯裝滿水,用硬紙片蓋緊倒過來或朝向各個(gè)方向,你又看到了什么?這是什么原因?
?。?)試管放在長玻璃管中倒過來會怎樣?這是什么原因?
?。?)抽氣機(jī)抽取馬德堡半球內(nèi)氣體時(shí),橡膠管會怎樣?為什么會發(fā)生形變?受到了誰施加的力?這說明了什么?
三、新課
?。ㄒ唬┐髿鈮旱拇嬖?/p>
師生分析上述實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:大氣有壓強(qiáng)即大氣壓。
引入新課,板書課題。
那么,你還能列舉哪些現(xiàn)象或事例說明大氣壓的存在呢?學(xué)生舉例說明。
學(xué)生閱讀教材86內(nèi)容。
問:大氣壓有什么特點(diǎn)呢?
學(xué)生思考回答,也可做演示說明。如在“覆杯實(shí)驗(yàn)”中將紙片朝向各個(gè)不同的方向,發(fā)現(xiàn)紙片不掉下來,從而得出:大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
那么,大氣壓有多大呢?你能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量出來?
(二)怎樣測量大氣壓?
[活動]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)生可能說出的方法:
?。?)器材:吸盤、彈簧測力計(jì);原理:P=F/S
思路:(由學(xué)生交流討論,再整理)
?。?)器材:注射器、彈簧測力計(jì)、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(chǔ)上,再將實(shí)驗(yàn)的思路總結(jié)出來。
問:還有其他方法嗎?
[活動]教師演示作鋪墊,學(xué)生觀察思考。
?。?)先用試管裝滿水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不離開水面,下同),觀察試管中水是否充滿?接著換用量筒和細(xì)長玻璃管,重復(fù)上述過程。
?。?)學(xué)生討論:你觀察到了什么現(xiàn)象?為什么水總是充滿的?怎樣做才能使水不充滿呢?
經(jīng)過討論之后,使學(xué)生認(rèn)識到:水充滿的原因是由于大氣壓大于管中的水壓,只有管內(nèi)水壓等于外界大氣壓時(shí),把管子再加長的話,管內(nèi)水面就不再上升充滿整個(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(qiáng)間接測量大氣壓。但是由于水的密度太小,要求玻璃管太長,所以,人們就選擇了密度大的液體汞(水銀),這就是著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)。
[活動]學(xué)生閱讀:托里拆利實(shí)驗(yàn)。
思考:(1)開始時(shí),汞為什么會下降?什么時(shí)候停止下降?
?。?)玻璃管內(nèi)汞柱上方為什么是真空?
?。?)如何計(jì)算大氣壓的值?
學(xué)生回答后,教師小結(jié)并強(qiáng)調(diào):1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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“想想議議”
學(xué)生計(jì)算,并討論、交流。
思考:我們生活在大氣層的底層,為什么沒有感到難受或被壓癟呢?再得出結(jié)論。
學(xué)生閱讀:氣壓計(jì)并了解其作用。
思考抽水機(jī)工作原理,并討論、交流。
四、知識拓展
介紹大氣壓強(qiáng)發(fā)現(xiàn)的歷史(見附頁)
本節(jié)小結(jié)。
?。?)大氣有壓強(qiáng)嗎?它有什么特點(diǎn)?
(2)托里拆利實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)注意的哪些問題?一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值。
?。?)大氣壓有什么應(yīng)用?
五、課后作業(yè)。
(1)完成課后動手動腦學(xué)物理。
?。?)練習(xí)冊76頁第7、8題
計(jì)算1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持多高的水柱.
板書設(shè)計(jì):14.3大氣壓強(qiáng)
一、大氣壓的存在
二、大氣壓的測量:托里拆利實(shí)驗(yàn)
三、大氣壓的大小:760mm高汞柱
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0=1.013×105Pa
四、氣壓計(jì)
附頁
大氣壓發(fā)現(xiàn)的歷史
17世紀(jì)以前的人們認(rèn)為自然界不存在真空,即所謂“自然界厭惡真空”。對于抽水機(jī)能把水抽上來,認(rèn)為是活塞上升后,水要立即填滿活塞原來占據(jù)的空間,以阻止真空的形成。
20xx多年以前,古希臘學(xué)者亞里士多德提出了“自然害怕真空”的說法。人們曾用這種說法來解釋抽水機(jī)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,于是水就升上來填補(bǔ)這段真空。人們還常常用“真空吸力”來解釋這種現(xiàn)象,把鋼筆吸墨水、用吸管喝汽水等都說成是“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(jī),準(zhǔn)備用它把探礦坑里的水抽走。但是抽水機(jī)造成以后,用來一試,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(jì)地改進(jìn)抽水機(jī),保證活塞和水面間是真空,結(jié)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(xiàn)單擺規(guī)律的伽里略,那時(shí)他已經(jīng)成為著名的物理學(xué)家了。76歲的伽里略曾經(jīng)對“自然害怕真空”的說法產(chǎn)生過懷疑,他猜想:也許空氣有壓力吧?抽水機(jī)是不是靠壓力把水壓上來的呢?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(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。證實(shí)了伽里略的猜想。
托里拆利預(yù)料,因?yàn)樗y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(yīng)該是水升起高度的1/14。托里拆利設(shè)計(jì)了用水銀柱檢驗(yàn)這個(gè)預(yù)想的方案。1643年他的學(xué)生做了這個(gè)試驗(yàn),結(jié)果證明了他的預(yù)想是正確的。在托里拆利試驗(yàn)中,玻璃管內(nèi)水銀面的上方就是真空,可見自然界是可以存在真空的。托里拆利用一根大約1米長一端封閉的玻璃管,往里面灌滿水銀,用食指封住開口的一端,然后將玻璃管倒插在水銀槽中,放開手指,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有空氣,叫托里拆利真空。管內(nèi)的水銀柱是被大氣壓支持著的。托里拆利試驗(yàn)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(yàn)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,如果水銀柱是被大氣壓支持著的,那么在海拔較高的地方,水銀柱應(yīng)該較短。1648年他的朋友沿多姆山山坡從山腳到山頂設(shè)立了若干觀察站,每個(gè)站上裝一個(gè)托里拆利氣壓計(jì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(qiáng)的試驗(yàn)研究,他做了一個(gè)水氣壓計(jì),水能升高到他住房的第三層,格里克認(rèn)為水的上升是大氣壓的作用。通過長期的觀察,他還發(fā)現(xiàn)水柱高度的變化與天氣有關(guān),1660年他根據(jù)一次氣壓的突然下降,預(yù)報(bào)了一場大的風(fēng)暴。
按照這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來推算,一個(gè)人的手掌面積大約是50厘米2,上邊應(yīng)受到大約500牛頓的壓力,這相當(dāng)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(dāng)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(dāng)于12~15噸的物體的重力。這似乎是難以相信的。但是著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),用事實(shí)使人們信服了。
大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)4
“發(fā)現(xiàn)法”“做中學(xué)”“思中學(xué)”“說中學(xué)”“練中學(xué)”是新課改中常見的詞匯,其側(cè)重點(diǎn)各有不同,但其內(nèi)在的宗旨都是自主、合作、探究,都是為了實(shí)現(xiàn)課堂互動,讓學(xué)生快樂學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí)。由于水銀對人體有害,“大氣壓強(qiáng)”一節(jié)的實(shí)驗(yàn)多為講解實(shí)驗(yàn),增加了教學(xué)的難度,應(yīng)該怎樣把握教材,實(shí)現(xiàn)師生互助,達(dá)到教學(xué)目標(biāo)呢?下面談?wù)勎业淖龇ā?/p>
對于本節(jié)的教學(xué),對學(xué)生提出課前預(yù)習(xí)要求:
1、根據(jù)課文的描述,做一做皮碗實(shí)驗(yàn)和水杯實(shí)驗(yàn),初步體會實(shí)驗(yàn)原理、產(chǎn)生問題;
2、觀察生活中與大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象。
課堂上,我將其分為四部曲:
一、課題的引入──設(shè)置問題、激發(fā)興趣;
二、問題的探究──得出概念、實(shí)驗(yàn)測量;
三、問題的拓展──聯(lián)系實(shí)際、深化研討;
四、總結(jié)和歸納──形成結(jié)論、體味方法。
具體的處理方法:
一、課題的引入──設(shè)置問題、激發(fā)興趣
同學(xué)們在家里做了實(shí)驗(yàn),你是怎樣做的?你有什么想法?(大約2分鐘的發(fā)言時(shí)間)教師對講得好的進(jìn)行表揚(yáng),對講得不怎么好的進(jìn)行鼓勵,調(diào)動積極性。
二、問題的探究──得出概念、實(shí)驗(yàn)測量
?。ㄒ唬┐髿鈮簭?qiáng)概念的得出
1、學(xué)生做皮碗實(shí)驗(yàn)(如圖1),思考是什么力量吊起了鉤碼?在教師的引導(dǎo)下分析原因:除了皮碗和鉤碼,就只有空氣!這個(gè)力量一定來自空氣。那為什么要擠壓皮碗呢?學(xué)生會談很多的想法,然后教師進(jìn)行動畫分析講解(圖2),得出a中大氣對皮碗有向上的壓力f;b中大氣對皮碗有向右的壓力f,在f的作用下,玻璃和皮碗間產(chǎn)生一個(gè)摩擦力f,f等于皮碗和鉤碼的重,從而得出大氣壓強(qiáng)的概念。
2、能證明大氣壓強(qiáng)存在的還有哪些實(shí)例?鼓勵學(xué)生發(fā)言,肯定學(xué)生的發(fā)言后,請兩位學(xué)生分別演示書上的“水杯實(shí)驗(yàn)”和“雞蛋實(shí)驗(yàn)”,再一次分析原因。
3、教師指出:能證明大氣壓強(qiáng)存在的事例很多,但最早證明大氣壓強(qiáng)存在的是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。通過多媒體介紹奧托·格里克和馬德堡半球?qū)嶒?yàn),然后請學(xué)生上臺演示,學(xué)生踴躍爭取動手,此時(shí),可趁機(jī)提問:①怎么做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?②為什么要將里面的空氣抽掉?實(shí)驗(yàn)完畢后,再請學(xué)生講講:為什么會有那么大的力量?說明了什么?鼓勵學(xué)生勇于探索,科學(xué)求證,大膽實(shí)踐。
4、思路拓展:為什么大氣有壓強(qiáng)?為什么大氣對各個(gè)方向都有壓強(qiáng)了
對比液體產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因,學(xué)生很容易得出空氣受重力作用,所以能產(chǎn)生壓強(qiáng),空氣具有流動性,所以大氣對各個(gè)方向都有壓強(qiáng)的結(jié)論。
(二)大氣壓強(qiáng)的測量
1、提問:我們怎樣才能測量出大氣壓強(qiáng)的值呢?要用到什么器材?(猜想)
2、演示(圖3)實(shí)驗(yàn):將玻璃瓶灌滿水,再倒過來,看到什么現(xiàn)象?水受重力的作用,但沒有往下流,一定是受到一個(gè)向上的力的作用,這個(gè)作用只能是來自大氣壓。將瓶子灌滿的目的是什么?再將玻璃瓶換成1米長的玻璃管,用水灌滿后倒放在水槽里,看到水還是沒有流下來。那么,是不是不管玻璃管多么長,水都不往下流呢?究竟大氣壓能支待多高的水柱?(引出話題,進(jìn)一步猜想)
3、介紹托里拆利和托里拆利實(shí)驗(yàn):用多媒體向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)動畫,邊演示邊講解。
4、我們怎樣將大氣壓強(qiáng)計(jì)算出來呢?
水銀產(chǎn)生的壓力與大氣壓力平衡,將大氣壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化為水銀的壓強(qiáng)來計(jì)算:
p=p0=ρ水銀gh
5、這里是采用轉(zhuǎn)化和替代的方法來解決問題的,算一算標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持多高的水柱?由此知道如果用水來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)有難度。
三、問題的拓展──聯(lián)系實(shí)際、深化研討
?。ㄒ唬┩欣锊鹄麑?shí)驗(yàn)的拓展
1、實(shí)驗(yàn)中為什么要把玻璃管中的空氣排盡?如果沒有排盡空氣,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響?為什么?我們又怎樣檢驗(yàn)空氣是否排盡?
2、玻璃管的粗細(xì)對結(jié)果有沒有影響?為什么?
3、如果將玻璃管往上提1cm或往下壓1cm,但管口都不離開槽中水銀面,管內(nèi)外水銀高度差有沒有變化?如果將玻璃管傾斜呢?為什么?
4、如圖4,a中在玻璃管頂端a處開一個(gè)小孔,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?b中如果在玻璃管中間b處開一個(gè)小孔呢?
5、如圖5,如果當(dāng)時(shí)的
大氣壓是72cm水銀柱,a中a點(diǎn)的壓強(qiáng)是多少?b點(diǎn)的壓強(qiáng)又是多少?b中玻璃管頂端受到多大的壓強(qiáng)?
(二)計(jì)算問題拓展
1、能不能用公式p=ρ空氣gh來計(jì)算空中某點(diǎn)的壓強(qiáng)?為什么?
2、假定當(dāng)?shù)氐臍鈮菏?6cm水銀柱,塑料吸盤的半徑是10cm,塑料吸盤吸在天花板上(不考慮吸盤的質(zhì)量),下面能吊多重的物體?
3、假定地面的氣壓是76cm水銀柱,地球的半徑是6400km,地球上空氣的質(zhì)量大約是多少?
四、總結(jié)和歸納──形成結(jié)論、體味方法
這一部分盡量由學(xué)生完成,教師提示、鼓勵。在這里就略寫。
1、學(xué)生活動:總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,相互補(bǔ)充,形成本節(jié)知識體系。
2、學(xué)生活動:大氣壓在生活中的應(yīng)用。
3、教師結(jié)語:生活處處皆物理,只要我們用心觀察,多想方法,大膽實(shí)踐,就能學(xué)好學(xué)活。
大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)5
一、教材分析
教材首先通過與液體的類比,引出大氣壓強(qiáng)的課題。由于氣體的特殊存在形式—看不見、摸不著,所以大氣壓強(qiáng)對初中學(xué)生來說是比較抽象的概念,需要通過一系列新奇、有趣的實(shí)驗(yàn),讓他們感受到大氣壓的真實(shí)存在。托里拆利實(shí)驗(yàn)中水銀柱的高度等于大氣壓強(qiáng)值應(yīng)是本節(jié)的難點(diǎn)。教材通過介紹生產(chǎn)生活中的氣壓計(jì),使學(xué)生了解一些大氣壓的測量方法。又通過介紹抽水機(jī)等,強(qiáng)化從物理走向社會這一課程理念。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
?。?)了解大氣壓強(qiáng);
?。?)了解測量大氣壓強(qiáng)的方法,了解大氣壓強(qiáng)的大小和單位。
2、過程與方法
?。?)觀察、體驗(yàn)跟大氣壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象,感知大氣壓強(qiáng)的存在;
?。?)通過感知,認(rèn)識大氣壓強(qiáng)在生活中的應(yīng)用。
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀
?。?)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;
?。?)了解大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用,認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):大氣壓強(qiáng)的存在,大氣壓強(qiáng)的測量。
難點(diǎn):托里拆利實(shí)驗(yàn)測量大氣壓值。
四、教法與學(xué)法
教法:通過瓶吞雞蛋、覆杯、半球等實(shí)驗(yàn)探究大氣壓的存在;通過半球、托里拆利實(shí)驗(yàn)粗略和精確測量大氣壓的值。
學(xué)法:在探究實(shí)驗(yàn)活動中,體驗(yàn)感受大氣壓的存在;通過氣體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的類比,學(xué)習(xí)大氣壓值的計(jì)算方法和測量方法。
五、教學(xué)準(zhǔn)備
教師:玻璃瓶、雞蛋、酒精棉球、水槽、水、硬紙片、兩個(gè)粗細(xì)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)吸盤掛鉤、玻璃板、彈簧測力計(jì),小吸盤等。
六、教學(xué)過程
?。ㄒ唬?dǎo)入新課
演示:探究實(shí)驗(yàn)一(瓶吞雞蛋)
師:同學(xué)們,我們先來做個(gè)實(shí)驗(yàn),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?
(二)新課教學(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:我們來了解一下空氣(教師介紹大氣層)。液體受重力,能流動,液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),空氣會不會向各個(gè)方向有壓強(qiáng)呢?演示:探究實(shí)驗(yàn)二(覆杯實(shí)驗(yàn))師:(將杯子裝滿水,蓋上紙板,倒過來),紙板為什么不掉下來?
演示:探究實(shí)驗(yàn)三(小試管在大試管中上升)
師:(將大試管裝滿水,將小試管放進(jìn)大試管,倒過來,水流出,小試管卻上升),小試管為什么會上升?
學(xué)生:探究實(shí)驗(yàn)四(注射器吸水)
師:請同學(xué)們做注射器吸水實(shí)驗(yàn),并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生:探究實(shí)驗(yàn)五(吸盤半球?qū)嶒?yàn))
師:用兩個(gè)吸盤合在一起,擠出其中的空氣,用力拉開,并解釋現(xiàn)象。
早在1654年,在德國的馬德堡市,就有人做過著名的類似實(shí)驗(yàn)—馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。(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。經(jīng)過上述大量探究實(shí)驗(yàn),我們可得到一個(gè)什么樣的結(jié)論?
結(jié)論:大氣存在壓強(qiáng),大氣壓強(qiáng)很大。
2、大氣壓的測量
?。?)用吸盤半球?qū)嶒?yàn)粗測大氣壓強(qiáng)值。
師:(分析前面吸盤半球?qū)嶒?yàn)),當(dāng)兩邊用力拉吸盤時(shí),彈簧測力計(jì)拉力與大氣壓力是什么關(guān)系?
師生:據(jù)p=F/s得,p大氣壓=F拉力/s
因?yàn)槲P中空氣不易抽盡,所以p大氣壓為粗測值。
?。?)用托里拆利實(shí)驗(yàn)精確測量大氣壓值。
師:回顧覆杯實(shí)驗(yàn),紙片不掉下來,說明p氣〉p水,換一個(gè)高些的杯子做實(shí)驗(yàn),紙片還是不掉下來,說明仍然有p氣〉p水,什么時(shí)候,紙片將掉下來?分析:p氣=p水,即p氣=ρgh時(shí);展示探究實(shí)驗(yàn)七(托里拆利實(shí)驗(yàn))
師:為減少h,我們選用ρ較大的水銀做實(shí)驗(yàn),當(dāng)h為76cm高時(shí),液面不下落。據(jù)p氣=ρ銀gh得p氣=1.013×105帕,即一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。師:一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可支持多高水柱?分析:據(jù)p氣=ρ水gh得h≈10m(3)常用氣壓計(jì)師:(介紹水銀氣壓計(jì)、無液氣壓計(jì)、液化氣罐上的氣壓計(jì)、醫(yī)用氧氣瓶上的氣壓計(jì)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(dǎo)觀察大氣壓與海撥高度關(guān)系圖
結(jié)論:與海撥高度、季節(jié)、溫度有關(guān)。演示:探究實(shí)驗(yàn)八(自制氣壓計(jì))
師:(在帶塞玻璃瓶塞上打一小孔插入細(xì)管,由細(xì)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(yīng)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(qiáng)?
師生:真空吸盤、活塞式抽水機(jī)、吸飲料等。
?。ㄈ┱n堂小結(jié)
師:學(xué)到了什么?(略)
教學(xué)反思:
一、通過大量探究實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生感受大氣壓強(qiáng)的存在,進(jìn)行大氣壓強(qiáng)值的測量,觀察大氣壓強(qiáng)的變化,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生深刻認(rèn)識大氣壓強(qiáng)。
二、利用氣體與液體類比,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(qiáng)。
三、改變覆杯的高度做實(shí)驗(yàn),直至展示托里拆利實(shí)驗(yàn),有利于學(xué)生理解托里拆利實(shí)驗(yàn)測量大氣壓值的原理,符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。
四、廣泛列舉生產(chǎn)生活中應(yīng)用大氣壓的實(shí)例,有利于體現(xiàn)、落實(shí)從生活走向物理、從物理走向社會的教學(xué)理念。
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