沈威
一、教材分析
《空氣的“力量”》這節(jié)課位于滬科版八年級(jí)下冊(cè)第八章第三節(jié),是壓強(qiáng)知識(shí)體系中的重要組成部分。這節(jié)課在《壓力的作用效果》和《液體的壓強(qiáng)》這兩節(jié)課之后,所以學(xué)生在有了一定壓強(qiáng)知識(shí)的基礎(chǔ)上來(lái)學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng),就不是很難理解了。雖然本節(jié)課沒(méi)有計(jì)算公式,但在中考中卻占有重要的位置,同時(shí)學(xué)好本節(jié)課對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)高中壓強(qiáng)知識(shí)也有著極其重要的作用。
二、如何引入新課
1.教師通過(guò)PPT展示,并加以講解的方式向?qū)W生介紹了我們生活的環(huán)境———我們生活的地球是一個(gè)蔚藍(lán)色的星球。厚厚的氣體包圍著堅(jiān)實(shí)的大地,保護(hù)、養(yǎng)育地球上的生命,這層厚厚的氣體,人們通常稱之為大氣層。
2.學(xué)生在有了固體、液體壓強(qiáng)知識(shí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)這個(gè)以前來(lái)說(shuō)非常陌生的詞匯有了一定的認(rèn)識(shí),當(dāng)有壓力時(shí),固體就會(huì)對(duì)它接觸的物體產(chǎn)生壓強(qiáng);而對(duì)于液體,它還有一個(gè)特點(diǎn),即“流動(dòng)性”,所以液體對(duì)浸在它其中的物體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。對(duì)于我們要學(xué)習(xí)的大氣它也有這兩個(gè)要素:①空氣有質(zhì)量,在地球引力的作用下,就會(huì)產(chǎn)生壓力。②大氣像液體一樣也有流動(dòng)性。因此大氣對(duì)浸在其中的物體就會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)。
3.上面在理論上推出在我們周圍存在著大氣壓強(qiáng),而物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,教師可以通過(guò)一些有趣的小實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證大氣壓的存在。例如,①瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn):點(diǎn)燃一張紙放在瓶子里,把一個(gè)煮熟并剝了皮的雞蛋放在瓶口,不一會(huì)兒看到雞蛋進(jìn)入瓶中。②套管實(shí)驗(yàn):取一大一小的試管,小試管恰能在大試管中自由移動(dòng),將大試管中灌滿水,小試管插在大試管中,將其倒置,小試管便自己向上運(yùn)動(dòng)到大試管頂部。這些實(shí)驗(yàn)充分證明了一點(diǎn):我們周圍存在著大氣壓強(qiáng),并且大氣對(duì)浸在它里面的物體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
三、如何講授新課
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和PPT展示,學(xué)生對(duì)大氣壓有了一定的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生自己閱讀課本,然后讓學(xué)生自己試著總結(jié)對(duì)大氣壓有幾點(diǎn)認(rèn)識(shí),教師對(duì)學(xué)生的總結(jié)加以概括:①定義:大氣對(duì)浸在它里面的物體都有壓強(qiáng),這個(gè)壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱“大氣壓”或“氣壓”。②產(chǎn)生原因:大氣受重力和具有流動(dòng)性。③方向:向各個(gè)方向。④驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn):馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。⑤生活中應(yīng)用大氣壓強(qiáng):吸管、吸盤、針管吸藥液、手壓式抽水機(jī)、拔火罐等。
2.在學(xué)生對(duì)大氣壓有了初步認(rèn)識(shí)后,教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考我們身邊的大氣壓有多大?讓學(xué)生思考通過(guò)所學(xué)的壓強(qiáng)的知識(shí)來(lái)粗略計(jì)算大氣壓強(qiáng)的值。比如:取個(gè)吸盤、一塊光滑的玻璃、一個(gè)小桶和一些水,讓吸盤壓在光滑玻璃上,吸盤下掛上小桶,在小桶中逐漸加水,直到恰好把吸盤拉下,測(cè)出小桶和水的質(zhì)量m,用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D,算出吸盤的面積S,根據(jù)壓強(qiáng)公式P=F/S=G/S=mg/S就可以算出大氣壓強(qiáng),讓學(xué)生思考算出的這個(gè)大氣壓強(qiáng)的值要比真實(shí)值會(huì)偏小,為什么呢?原因是:吸盤內(nèi)的空氣可能沒(méi)有完全排出。教師繼續(xù)講解精確測(cè)出大氣壓強(qiáng)值的實(shí)驗(yàn)——托里拆利實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能自己動(dòng)手做,所以教師可以用PPT進(jìn)行演示,演示結(jié)束后,教師提幾個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)學(xué)生思考:①第一步為什么要在長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)灌滿水銀?②開始時(shí),水銀為什么會(huì)下落?③為什么水銀下落到一定高度后不再繼續(xù)下降?④試管傾斜,水銀柱的高度會(huì)變嗎?長(zhǎng)度會(huì)變嗎?試管變粗或變細(xì)的時(shí)候,水銀柱的高度會(huì)變嗎?在學(xué)生回答時(shí),教師要正確地引導(dǎo)學(xué)生:水銀柱開始會(huì)下降,是因?yàn)樗y受重力的作用,當(dāng)下降到一定高度后,水銀就不會(huì)再下降了,是因?yàn)榇髿鈮旱淖饔?,外界大氣壓能支?60mm的水銀柱,通過(guò)我們之前學(xué)習(xí)過(guò)的液體壓強(qiáng)知識(shí),通過(guò)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算大氣壓強(qiáng)的值,知道一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的值是1.013×105Pa。
3.大氣壓也跟液體壓強(qiáng)一樣,隨著深度的增加而有所變化,我們知道大氣隨著高度的增加越來(lái)越稀薄,所以大氣壓強(qiáng)隨高度的增加而減小。從而人們發(fā)明了測(cè)量大氣壓強(qiáng)的儀器——?dú)鈮河?jì):空盒氣壓計(jì)、汞氣壓計(jì)等。
四、本節(jié)課用到的教學(xué)方法
由于初中學(xué)生的理解能力和感知能力都比較薄弱,而且他們對(duì)自然的好奇心也比較重,所以對(duì)大氣壓強(qiáng)比較抽象的知識(shí)而言,教師就要更加努力鉆研,用淺顯易懂的方法讓學(xué)生接受我們周圍存在著大氣壓強(qiáng)。
1.教師演示法:覆杯實(shí)驗(yàn)、套管實(shí)驗(yàn)、瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)都能證明我們周圍的的確確存在著大氣壓強(qiáng)。是大氣壓托住了一整杯的水,是大氣壓使小試管進(jìn)入大試管中,是大氣壓使雞蛋進(jìn)入瓶子中。
2.實(shí)驗(yàn)感知法:取兩個(gè)半球,把它們壓緊,用抽氣機(jī)把半球內(nèi)的空氣抽成真空,請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)拉半球,好幾個(gè)同學(xué)費(fèi)了很大力氣才能把兩個(gè)半球拉開。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了大氣壓強(qiáng)的存在并說(shuō)明大氣壓強(qiáng)很大。
3.多媒體演示法:在做測(cè)大氣壓強(qiáng)值實(shí)驗(yàn)時(shí)——托里拆利實(shí)驗(yàn),由于水銀有毒,學(xué)生不能做此實(shí)驗(yàn),教師就用PPT進(jìn)行演示,教師先預(yù)設(shè)幾個(gè)問(wèn)題,學(xué)生帶著問(wèn)題看PPT動(dòng)畫,這樣學(xué)生就能很好地理解托里拆利實(shí)驗(yàn)。
4.聯(lián)想實(shí)踐法:由于托里拆利實(shí)驗(yàn)不能做,學(xué)生深入思考還能通過(guò)什么方法測(cè)出大氣壓強(qiáng)的值,教師提示:通過(guò)公式P=F/S計(jì)算大氣壓強(qiáng)值。比如用一個(gè)吸盤壓在光滑玻璃下面,用彈簧測(cè)力計(jì)拉吸盤,當(dāng)吸盤恰被拉下時(shí),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的值,從而計(jì)算大氣壓強(qiáng),對(duì)比分析此方法測(cè)出的大氣壓強(qiáng)值要比真實(shí)值偏大還是偏小,分析為什么?
5.分組討論法:由于托里拆利實(shí)驗(yàn)不是很容易理解,讓學(xué)生帶著教師提出的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分組討論,這樣學(xué)生可以集思廣益,通過(guò)討論得出最佳答案。
五、對(duì)本節(jié)課的反思
通過(guò)大氣壓強(qiáng)的這節(jié)課,如何讓學(xué)生學(xué)好物理,讓初中學(xué)生卸下“物理難,難于上青天”的包袱,我有幾點(diǎn)看法:
1.“多做”:盡量多做實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在現(xiàn)象中總結(jié)規(guī)律,得出結(jié)論。
2.“多思”:教師應(yīng)避免多說(shuō)話,盡量給學(xué)生多思考的時(shí)間,讓他們理解并記憶都需要時(shí)間。
3.“多練”:讓學(xué)生自己動(dòng)腦思考,動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)他們解決物理問(wèn)題的能力。
(作者單位:黑龍江省大慶市第一中學(xué))