◎克山縣第二中學 管艷華

輕松高效物理課堂的探究
——以《大氣壓強》一課教學實錄（2）為例

◎克山縣第二中學 管艷華

【三維學習目標】

1.知識與技能目標：（1）知道大氣壓強的存在并能舉出幾個證明大氣壓強存在例子。（2）了解大氣壓強產生的原因。（3）知道大氣壓強測定的方法、實驗的原理、實驗過程和結論。（4）能利用大氣壓強知識解釋日常生活的一些簡單現象。

2.過程與方法目標：（1）觀察與大氣壓強有關的現象，感知大氣壓強是客觀存在的。（2）通過實驗探究測定大氣壓強，使學生感受到等效替代的科學方法。（3）體會物理學的實驗研究方法——提出問題、實驗探索、猜想、實驗驗證。

3.情感態(tài)度與價值觀目標：（1）感悟科學探究的方法，領悟實驗在物理中的地位和作用。（2）使學生體會到物理知識與生活的密切聯系，使他們能夠學以致用，提高他們的物理學習興趣。

【重點與難點】

1.教學重點：認識大氣壓強的存在。

2.教學難點：設計實驗測定大氣壓強。

【教學資源】

教師工具：多媒體課件，吸盤，礦泉水瓶，水，玻璃杯。

學生工具（學生4人1組）：光滑玻璃板，彈簧測力計（量程500N），小皮碗。

【教學過程】

一、利用南北美食引入新課

師：同學們：我們都喜歡美食，我們在吃田螺時，用牙簽挑出螺肉，但是南方在吃田螺時，用舌頭抵住田螺，用力一吸，田螺肉就進入嘴里。這是因為什么呢?（引起學生的興趣。）

師：那你們想不想知道其中的奧秘呢？

生：想。

師：就讓我們進入今天的學習之旅吧。這節(jié)課我們學習大氣壓強（板書）。

二、證明大氣壓強的存在

師：下面我要做幾個有趣的小實驗，請同學們注意觀察，找出其原因。

【演示實驗1】

師：我把兩個吸盤擠壓在一起，現在誰能幫我把這兩個吸盤拉開。

生1：我能。

生2：我能。

（兩名同學上前來拉吸盤，用了很大力才拉開。）

師：同學們想一想，為什么兩名同學用了很大的力才把吸盤拉開，我現在把吸盤橇起一點，讓空氣進入一些，輕輕一拉就拉開了，這又為什么，你能試著說一說嗎？注意前后兩次有什么不同。

生：第一次拉時，兩吸盤之間的空氣被擠出來了，第二次，你讓空氣進入兩吸盤間，可能是因為一個沒有空氣，一個有空氣。

師：說得很好，有沒有能補充一下的？

生：空氣被擠出，外面的空氣壓著兩吸盤，所以很難拉開，而讓空氣進入，內外都有空氣，沒有力壓著它們，就很容易拉開。

師：很好，同學們想得很對，是大氣把它們壓在一起。液體具有流動性，受到重力作用，對浸入它里面的物體有壓強。氣體與液體很類似，那么它對浸入它的物體也應該有壓強，這就是大氣壓強簡稱為大氣壓或氣壓。我們在日常生活中有很多現象都能證明大氣壓的存在，歷史上曾有一經典的實驗，生動大膽地證明了大氣壓的存在，大家看多媒體課件──馬德堡半球實驗。

【演示實驗2】

師：現在我拿一只空玻璃杯，蓋上一張紙，用手壓住，倒過來，松開手紙會掉下來嗎？

生：會，紙受到重力作用。（教師演示：紙掉下來）

師：我把這個杯裝滿水，還是蓋上這張紙，用手壓住，倒過來，紙會掉下來嗎？

生：不會。（師操作，紙沒有掉下來。）

師：那我向各個方向轉動水杯，請同學觀察紙片是否掉下來。

生：真沒掉下來，一定是大氣壓強使紙沒掉下來。

師：對，氣體向各個方向都有壓強。大氣壓大于水產生的壓強所以紙沒有掉下來，而空瓶子時，紙的上下表面都是空氣，大氣壓一樣，紙在重力的作用下，掉下來了。

【演示實驗3】

師：這是個空的塑料瓶，往瓶子里倒一點開水并且把瓶子涮一涮，再把開水倒出來，迅速密封瓶蓋，同學們你們發(fā)現了什么？

生：瓶子變癟。

師：誰來解釋一下吧？

生：瓶子變癟了，開水的溫度高，把空氣擠出一部分，蓋上蓋子，水蒸汽液化，內部壓強小，外部氣壓大，所以瓶子變癟。

師：人類生活在大氣層中；人們的許多活動是離不開大氣壓的，同學們可以舉出一些例子嗎?

生：將塑料掛鉤的吸盤貼在光滑的墻上可以掛東西，家里的玻璃茶幾也是用吸盤固定茶幾面的。

生：我們能喝到水或飲料是大氣壓的幫助。

生：我在書上看到過，人們呼吸也要用到大氣壓強。

生：茶壺的蓋上都有一個眼兒，和空氣連通，利用大氣壓才能倒出水來。

生：鋼筆吸水時要用到大氣壓，滴管取液體時也用到大氣壓。

生：護士打針，注射器吸取藥時，也要用大氣壓。

師：生活中應用大氣壓的例子真的是太多了。在生產中人們還根據標準大氣壓能支持10m高的水柱設想利用大氣壓的作用把水從低處送到高處，制造了抽水機，大家自學這部分內容。

三、大氣壓強的值

師：根據奧托·格里克的馬德堡半球實驗，不僅證明了大氣壓強的存在，還表明大氣壓強是很大的。那么大氣壓強有多大呢？

師：歷史上首次測出大氣壓強值的是伽俐略的學生托里拆利。用多媒體展示托里拆利實驗的全過程。

師：在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，將管口堵住，然后倒入插在水銀槽中，放開堵管口的手指后，管內水銀面下降一些就不再下降，這時管內外水銀面的高度差約為760mm。將管子慢慢傾斜，繼續(xù)測管內外水銀面的高度差，仍為760mm。是什么支持著高760mm的水銀柱？

生：是大氣壓強。

師：回答得很好。那么水銀面上方是什么？

生：原來是充滿水銀，所以上面應該是真空。

師：是真空就不能對管內水銀面產生壓強，而管外水銀面上受到大氣壓強，正是大氣壓強支持著玻璃管內760mm高的水銀柱。也就是大氣壓強跟760mm高的水銀柱產生的壓強相等。

那么根據液體壓強公式P=ρgh，我們可以計算出水銀柱產生的壓強，同學們馬上計算一下。

生：水銀柱產生的壓強大約是1.013×105Pa，即大氣壓強的值約為1.013×105Pa。

[拓展]利用P=F/S的原理來測定大氣壓強的值

小皮碗

師：托里拆利測得大氣壓的值，同學們可不可以用我們以前學過的知識P=F/S，粗測一下大氣壓強的值呢？

現在利用桌上所提供的器材設計實驗來測出大氣壓的值，其中小皮碗與玻璃板接觸的有效面積為35cm2？小組討論交流后可利用實驗器材嘗試來完成實驗。（學生實驗，教師巡視。）

說明：通過小組的共同努力很快完成了實驗，在交流展示中享受著實驗的收獲。這不僅是課堂教學的收獲，更是學生自主成長的收獲。課堂上能讓學生人人參與，真正活動起來，課堂的教學才有意義，才有活力。

展示小組成果：

生：我們組用了如上圖方法測大氣壓，小皮碗與玻璃板接觸面積是35 cm2，拉力是352.5N，通過計算得大氣壓強的值是1.01×105Pa。

生：我們組測得的拉力是350N，計算得大氣壓強值是1.01×105Pa。

生：我們組測得的拉力是300N，算得的大氣壓強的值是0.86×105Pa。

師：同學們做得很好，那么誰能說一說是什么原因導致我們測量的大氣壓強有很大的差距呢？

生：我覺得這不是標準大氣壓，有的組測得過低，是因為沒有把皮碗中的空氣排盡。

四、板書設計