大气压强
★整体设计说明★
本节内容是在学生对固体以及液体的压强的认识基础上,针对气体是否存在压强、气体压强有那些特点以及如何测量大气压值这三个问题,进行的一堂以教师为主导、学生为主体的一节实验探究课。本节课在一定的力学知识的基础上,通过实验和方法的探究过程,使学生的观察能力、设计实验能力、分析能力、交流合作的能力、归纳总结的能力得到一定的锻炼。在教学中,按照“体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开,让学生通过实验,体验大气压的存在,讨论大气压的特点,探究测量大气压的方法,以及应用大气压知识解决实际问题。在教学中,不仅要关注学生“知道什么”,更要关注学生“怎样才能知道”,所以,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,多媒体起到穿针引线的作用,形象补充说明的作用。
★教学分析★ (1)教材分析
对大气压强的研究是在前面所学的基础上,结合力的测量、二力平衡、压力、压强、液体压强等内容来认识的,先通过感知大气压强的存在,再进一步学习大气压强的测量和应用。
既是对以往固体液体压强知识的复习巩固,又是对压强知识的深化和提高,也为后面学习“流体流速与压强的关系”及“浮力”奠定了坚实基础。所以,本节课在物理知识的学习中起到了承前启后的作用,是本章的重点,大气压强的学习对人们的日常生活,生产技术和科学研究等有广泛的意义。
(2)教法建议
根据新课程基本理念“注重科学探究,提倡学习方式多样化”,在本课教学中采用探究性教学模式。通过实验探究、讨论交流,鼓励学生的行为参与和思维参与,充分体现学生在教学中的主体作用。使学生从具体的探究活动中获得体验,培养学生严谨的科学态度。
(3)学情分析
学生在前面已经学习过固体压强和液体压强,对压强知识有所了解,但气体压强更为抽象,所以容易被忽视。通过一系列实验和生活中的现象让学生感受到大气压强的存在和运用,突破难点。学生对科学探究的过程有了一定的了解,这里要逐步引导学生完成估测大气压值的探究实验,放手让学生完成,并对实验进行评估交流。在教学中通过实验和多媒体,以实验为基础、感性认识为依托,逐步引导学生利用已有知识解决新的问题,学生完全能够完成本节内容的学习。
(4)学法建议
学生课前要做好充分的准备,明确探究任务,在任务的驱动下充分发挥学习积极性和主动性,选择身边的物品与器材,进行开放性的体验和实验,力争把这种“完成形式”知识改成“待建形式”的知识,模拟当年科学家的探索过程,通过探索去获得知识。
★教学目标★ 1.知识与技能: (1)了解大气压的存在。
(2)了解测量大气压强的方法,了解大气压强的大小和单位,理解托里拆利实验原理、过程和结论,知道标准大气压的数值。
(3)知道大气压产生的原因,知道大气压与高度和沸点的关系。 (4)认识生活中利用大气压的现象,了解抽水机的工作原理。 2.过程与方法
(1)观察跟大气压强有关的现象,感知大气压强是一种客观存在。 (2)观察演示实验现象,感知大气压强的大小和单位。 (3)通过观察课件感知人类是如何利用大气压强的。
3.情感态度与价值观
(1)培养实事求是的科学态度。
(2)通过大气压强应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。 ★教学重点★
(1)确认大气压的存在,会用相关知识解释生活现象。 (2)通过利用身边的物品设计小实验,感受大气压强的存在。 ★教学难点★ 测量大气压的方法。 ★课时设计★ 1课时 ★教学方法★
演示法:通过演示生活中大气压的现象,让学生感知大气压的存在。
讨论法:通过对实验现象的分析讨论,说明大气压的存在,并能利用大气压的知识解释生活中的简单现象。
实验探究法:通过实验感知大气压的存在,并测量大气压的值。 ★教学准备★
两瓶饮料(瓶塞密封和不密封)、玻璃杯、水、硬纸板、熟鸡蛋、广口瓶、棉球、火柴、吸盘、玻璃板、钩码、豆浆、吸管、矿泉水瓶、水槽、空矿泉水瓶、电热水壶(热水)、钻了小孔的空易拉罐瓶(平口)、注射器、吸盘、弹簧测力计、玻璃板(每两位学生一套实验器材)。多媒体课件。
★教学过程★
一、新课引入(约2分钟)
演示实验:组织两位学生吸饮料比赛。(对比实验:瓶塞密封和不密封) 赛后提出问题:为什么其中一瓶饮料吸不上来?饮料到底怎样进入嘴中? 师:要进一步了解其中的奥秘,我们还需要知道有关气体压强的知识。
【设计意图】从学生的一个非常熟悉的生活情景引入,鼓励学生发现与物理相关的问题,尝试表述这些问题,描述所发现问题不能用已学物理知识解释的冲突,激发兴趣,自然地引出新的课题,而不是强加于学生。)
二.新课讲解(约30分钟)
(一)体验大气压的存在(约10分钟)
提出问题:地球被厚厚的大气层包围着,生活在大气海洋中的我们是否也受到压强呢?请同学们仔细观察几个实验。
(不急于给出答案,让学生在后面的实践中逐步的改正、完善自己的想法) 1.演示实验
实验1:瓶吞蛋(该实验直接明朗地让学生感受到大气向下的压强把鸡蛋压下去) 介绍并进行实验:剥了壳的熟鸡蛋放在广口瓶上,广口瓶的口径太小,鸡蛋掉不下去。 将点燃的棉球扔入瓶中,迅速用鸡蛋塞住瓶口(鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内)。 实验2:覆杯实验(该实验直接明朗地让学生感受到大气向上的压强把水支撑着) 介绍并进行实验:将玻璃杯装满水,用纸片盖往杯口,用手按住,并倒置过来,移开手后看到什么现象?(水被空气托住)
进一步实验
慢慢将杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?(水仍没有掉下来)。 师:你看到了什么,发现了什么?(ppt 引导学生分析现象(是谁将鸡蛋压进瓶子的?空气怎样做才能把鸡蛋压进去?是什么力量托住了水和纸片?等。分析上述实验,不难理解大气压强存在问题。更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大气向上有压强。再慢慢向各个方向转动,硬纸片仍不掉下来,表明大气向各个方向都有压强。)(ppt)
【设计意图】用演示实验引入,让学生看到意想不到的结果,再引导他们进一步思考,在已有的力学知识的基础上,初步感受大气压的存在,得到大气压存在的结论。
2.归纳:
①大气压强定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强。简称大气压或气压。
②大气压强存在 ③大气压向各个方向 3.学生活动
师:生活中哪些现象还能说明大气压的存在呢?你能设计证明大气压存在的实验吗? (注意事项:根据生活中的经验学生可以举出很多生活中的例子,联系生活,把生活与物理学习联系起来。对学生的回答要适时鼓励,并注意引导学生清楚的表达自己的想法。)
生:(可能设计的实验) 利用吸盘;
利用注射器; 利用马桶拔子; 利用玻璃片;
利用空矿泉水瓶和热水; ……
师:(对学生进行肯定和鼓励)
【设计意图】大气看不见,大气压强更加抽象,如何使学生确信大气压的存在是非常重要的。在这里让学生亲身去体验大气压的存在。在对演示实验观察讨论的基础上,学生根据各小组的课前讨论准备进行组组间交流,亲自设计证明大气压的实验,进一步亲验确信大气压的存在。
(二)估测大气压的值(约10分钟) 1.创设情景
学生实验:模拟马德堡半球实验(利用两个规格相同的塑料挂钩吸盘对拉) 结论:说明了大气压强不仅存在而且大的惊人。
播放马德堡半球实验视频并伴随讲解。通过语言和表情突出强调大气压强的“