《大气压强》教学设计

《大气压强》教学设计

在教学工作者开展教学活动前，时常要开展教学设计的准备工作，教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。怎样写教学设计才更能起到其作用呢？以下是小编为大家整理的《大气压强》教学设计，希望对大家有所帮助。

【教学目标】

1．知识与技能：

了解由于大气压强的客观存在而产生的现象；

了解测量大气压强的方法；

了解大气压强的大小，能用大气压强解释相关问题。

2．过程与方法：

观察实验现象，体验大气压强的存在；

探究测量大气压强的方法；

联系实际，培养学生观察、思考和分析问题的能力，应用知识解决简单问题的能力。

3．情感态度价值观：

培养学生动手和积极探究的精神和实事求是的科学态度。

【教学重点】

大气压的存在、大气压的大小

【教学难点】

测量大气压大小的方法。

【教学用具】

玻璃杯1个，粗玻璃管1根，小试管1个，烧杯1个，水槽1个，烧瓶1只，乒乓球1只，硬纸片1块，水适量，注射器1只，马德堡半球一个，抽气机一个。

【课时安排】

1课时。

【教学过程】

一、复习提问

提问：

（1）液体内部压强特点是什么？为什么液体向各个方向都有压强？

（2）液体内部压强怎样计算？

二、情境引入：从生活走向物理。

实验演示：

（1）将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，请同学们猜测瓶子倒过来后会发生什么现象？你看到的现象是什么？想一想为什么？

（2）“覆杯实验”：将玻璃杯装满水，用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向，你又看到了什么？这是什么原因？

（3）试管放在长玻璃管中倒过来会怎样？这是什么原因？

（4）抽气机抽取马德堡半球内气体时，橡胶管会怎样？为什么会发生形变？受到了谁施加的力？这说明了什么？

三、新课

（一）大气压的存在

师生分析上述实验，得出结论：大气有压强即大气压。

引入新课，板书课题。

那么，你还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢？学生举例说明。

学生阅读教材86内容。

问：大气压有什么特点呢？

学生思考回答，也可做演示说明。如在“覆杯实验”中将纸片朝向各个不同的方向，发现纸片不掉下来，从而得出：大气向各个方向都有压强。

那么，大气压有多大呢？你能否设计实验测量出来？

（二）怎样测量大气压？

[活动]讨论：如何估测大气压。

学生讨论可用哪些方法？

讨论后，给予鼓励

学生可能说出的方法：

（1）器材：吸盘、弹簧测力计；原理：P＝F/S

思路：（由学生交流讨论，再整理）

（2）器材：注射器、弹簧测力计、刻度尺；原理：P＝F/S

思路：（由学生交流讨论，再整理）

以上两步，在学生讨论的基础上，再将实验的思路总结出来。

问：还有其他方法吗？

[活动]教师演示作铺垫，学生观察思考。

（1）先用试管装满水倒插入水槽中，再慢慢往上提（杯口不离开水面，下同），观察试管中水是否充满？接着换用量筒和细长玻璃管，重复上述过程。

（2）学生讨论：你观察到了什么现象？为什么水总是充满的？怎样做才能使水不充满呢？

经过讨论之后，使学生认识到：水充满的原因是由于大气压大于管中的水压，只有管内水压等于外界大气压时，把管子再加长的话，管内水面就不再上升充满整个管子了，这时它的上方成了真空。

这就给我们提供了一个测量大气压的思路：可以利用液体压强间接测量大气压。但是由于水的密度太小，要求玻璃管太长，所以，人们就选择了密度大的液体汞（水银），这就是著名的托里拆利实验。

[活动]学生阅读：托里拆利实验。

思考：（1）开始时，汞为什么会下降？什么时候停止下降？

（2）玻璃管内汞柱上方为什么是真空？

（3）如何计算大气压的值？

学生回答后，教师小结并强调：1个标准大气压的值──

P0＝ρ汞gh＝13．6×103kg/m3×9．8N/kg×0．76m＝1．013×105Pa

[想想议议]教材88页“想想议议”

学生计算，并讨论、交流。

思考：我们生活在大气层的底层，为什么没有感到难受或被压瘪呢？再得出结论。

学生阅读：气压计并了解其作用。

思考抽水机工作原理，并讨论、交流。

四、知识拓展

介绍大气压强发现的历史（见附页）

本节小结。

（1）大气有压强吗？它有什么特点？

（2）托里拆利实验中，应注意的哪些问题？一个标准大气压的值。

（3）大气压有什么应用？

五、课后作业。

（1）完成课后动手动脑学物理。

（2）练习册76页第7、8题

计算1标准大气压能支持多高的水柱.

板书设计：14.3大气压强

一、大气压的存在

二、大气压的测量：托里拆利实验

三、大气压的大小：760mm高汞柱

标准大气压P0＝1.013×105Pa

四、气压计

附页

大气压发现的历史

17世纪以前的人们认为自然界不存在真空，即所谓“自然界厌恶真空”。对于抽水机能把水抽上来，认为是活塞上升后，水要立即填满活塞原来占据的空间，以阻止真空的形成。

20xx多年以前，古希腊学者亚里士多德提出了“自然害怕真空”的说法。人们曾用这种说法来解释抽水机为什么能抽水：活塞向上一提，水面和活塞之间形成了一段真空，自然害怕真空，于是水就升上来填补这段真空。人们还常常用“真空吸力”来解释这种现象，把钢笔吸墨水、用吸管喝汽水等都说成是“真空吸力”的作用。

1640年，在古老的意大利城市佛罗伦萨，制造了一台抽水机，准备用它把探矿坑里的水抽走。但是抽水机造成以后，用来一试，水被提到不足10米高的地方就不再上升了。技师们千方百计地改进抽水机，保证活塞和水面间是真空，结果还是不能使水再升高。这是什么原因呢？

人们便去请教那位发现单摆规律的伽里略，那时他已经成为著名的物理学家了。76岁的伽里略曾经对“自然害怕真空”的说法产生过怀疑，他猜想： ……此处隐藏5386个字……/p>

二、问题的探究──得出概念、实验测量

（一）大气压强概念的得出

1、学生做皮碗实验（如图1），思考是什么力量吊起了钩码？在教师的引导下分析原因：除了皮碗和钩码，就只有空气！这个力量一定来自空气。那为什么要挤压皮碗呢？学生会谈很多的想法，然后教师进行动画分析讲解（图2），得出a中大气对皮碗有向上的压力f；b中大气对皮碗有向右的压力f，在f的作用下，玻璃和皮碗间产生一个摩擦力f，f等于皮碗和钩码的重，从而得出大气压强的概念。

2、能证明大气压强存在的还有哪些实例？鼓励学生发言，肯定学生的发言后，请两位学生分别演示书上的“水杯实验”和“鸡蛋实验”，再一次分析原因。

3、教师指出：能证明大气压强存在的事例很多，但最早证明大气压强存在的是马德堡半球实验。通过多媒体介绍奥托·格里克和马德堡半球实验，然后请学生上台演示，学生踊跃争取动手，此时，可趁机提问：①怎么做这个实验？②为什么要将里面的空气抽掉？实验完毕后，再请学生讲讲：为什么会有那么大的力量？说明了什么？鼓励学生勇于探索，科学求证，大胆实践。

4、思路拓展：为什么大气有压强？为什么大气对各个方向都有压强了

对比液体产生压强的原因，学生很容易得出空气受重力作用，所以能产生压强，空气具有流动性，所以大气对各个方向都有压强的结论。

（二）大气压强的测量

1、提问：我们怎样才能测量出大气压强的值呢？要用到什么器材？（猜想）

2、演示（图3）实验：将玻璃瓶灌满水，再倒过来，看到什么现象？水受重力的作用，但没有往下流，一定是受到一个向上的力的作用，这个作用只能是来自大气压。将瓶子灌满的目的是什么？再将玻璃瓶换成1米长的玻璃管，用水灌满后倒放在水槽里，看到水还是没有流下来。那么，是不是不管玻璃管多么长，水都不往下流呢？究竟大气压能支待多高的水柱？（引出话题，进一步猜想）

3、介绍托里拆利和托里拆利实验：用多媒体向学生展示实验动画，边演示边讲解。

4、我们怎样将大气压强计算出来呢？

水银产生的压力与大气压力平衡，将大气压强转化为水银的压强来计算：

p＝p0＝ρ水银gh

5、这里是采用转化和替代的方法来解决问题的，算一算标准大气压能支持多高的水柱？由此知道如果用水来做这个实验有难度。

三、问题的拓展──联系实际、深化研讨

（一）托里拆利实验的拓展

1、实验中为什么要把玻璃管中的空气排尽？如果没有排尽空气，对实验结果有什么影响？为什么？我们又怎样检验空气是否排尽？

2、玻璃管的粗细对结果有没有影响？为什么？

3、如果将玻璃管往上提1cm或往下压1cm，但管口都不离开槽中水银面，管内外水银高度差有没有变化？如果将玻璃管倾斜呢？为什么？

4、如图4，a中在玻璃管顶端a处开一个小孔，会出现什么现象？为什么？b中如果在玻璃管中间b处开一个小孔呢？

5、如图5，如果当时的

大气压是72cm水银柱，a中a点的压强是多少？b点的压强又是多少？b中玻璃管顶端受到多大的压强？

（二）计算问题拓展

1、能不能用公式p＝ρ空气gh来计算空中某点的压强？为什么？

2、假定当地的气压是76cm水银柱，塑料吸盘的半径是10cm，塑料吸盘吸在天花板上（不考虑吸盘的质量），下面能吊多重的物体？

3、假定地面的气压是76cm水银柱，地球的半径是6400km，地球上空气的质量大约是多少？

四、总结和归纳──形成结论、体味方法

这一部分尽量由学生完成，教师提示、鼓励。在这里就略写。

1、学生活动：总结本节内容，相互补充，形成本节知识体系。

2、学生活动：大气压在生活中的应用。

3、教师结语：生活处处皆物理，只要我们用心观察，多想方法，大胆实践，就能学好学活。

《义务教育（物理）课程标准》指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。让学生体验科学探究的乐趣，学习科学的探究方法，领悟科学的思想和精神。”可见，探究性教学应把培养学生的创新精神、探究能力和实践能力，作为教学目标的取向之一；把培养学生的科学态度和价值观、实践操作、解决生活中与物理学相关的实际问题的能力作为教学的重点。探究性教学的教学设计应主要围绕学生的学习策略和学习环境这两方面来展开、本文仅就现行的初中教科书《物理》（第一册）第十一章中的“大气的压强”一节的教学设计，浅析探究性教学设计中学习策略和学习环境的有关问题。

1．设置发现问题的学习环境

观察1 将一干燥的玻璃瓶放在酒精灯上均匀加热一段时间，用一插有长细玻璃管的橡胶塞把玻璃瓶的瓶口塞紧，并倒插入盛水的玻璃槽中，这时玻璃管中的“水往高处走”，如图1所示。

观察2 在一玻璃杯中装满水，用一盖玻片将其盖住，手压住盖玻片，将玻璃杯口向下倒置，放开手后盖玻片并不掉下，如图2所示。

观察3 把一个内径比手指肚稍小一点的玻璃管或饮料吸管插入水中，直到全部被水淹没。用手指堵住管子的一端并将其从水中取出，水依然保留在管中，只有当手指松开被堵塞的管口，水才会流出来，如图3所示。

现象的观察主要是为学生正确理解“大气具有压强”提供感性认识，引起学生注意，也就是为他们发现问题和提出问题提供一种学习环境。同时，这一环境也激发了学生的好奇心，激发了他们学习物理的良好欲望。

2．引导学生思考。促使学生现有概念向科学发展

物理概念的学习是物理学习的基础，只有让学生的感性认识上升到理性认识，才能真正掌握物理概念。科学概念的形成需要有一个构建已有事实的逻辑数学结构的过程，因此，教师还应引导学生做出玻璃管中水、盖玻璃片的受力示意图，进一步明确大气压的存在，这是把原始问题抽象成物理（或数学逻辑结构）模型，也是解决物理问题的关键。

3．从现象的分析与印证，促进学生现有概念向科学概念的转化，培养思维能力和良好的思维习惯

现象的观察与分析为学生建立了“大气压”的概念，但是，概念的正确与否却需要有实验的验证。有步骤地进行实验，不但增强了学生的体验机会，更重要的是为学生概念的形成提供帮助。这时教师可以在组织学生在认真分析前面三个演示实验的基础上，列举出与大气压强有关的自然现象或物理现象，并演示给学生看，或者说，让学生亲自参与到实验中来。

教师也可利用物理学史中关于人类对大气压强的认识，帮助学生构建具有抽象意义上的“大气的压强”。如马德堡半球实验：德国物理学家奥托？格里克利用自己发明的抽气机把两个直径只有26．4厘米的铁球抽成真空。然后用8匹马来对拉，却怎么也拉不开两个铁球，可见大气压强有多大。