王蘭芬
一、內(nèi)容及其解析
1.內(nèi)容
本節(jié)的內(nèi)容如下
本節(jié)由“大氣壓強的存在”“ 大氣壓強的測量”“大氣壓強的應(yīng)用”三部分組成,主要內(nèi)容是“大氣壓強的測量”可以按照“實驗課”的特點來進行教學(xué)設(shè)計并實施。
2.解析
本節(jié)內(nèi)容是繼壓強、液體的壓強的學(xué)習(xí)后,讓學(xué)生學(xué)習(xí)大氣壓強。由于大氣壓強看不見,摸不著,教學(xué)中應(yīng)盡量聯(lián)系實際,通過實驗和生活中的例子,證明大氣壓強的存在和測量大氣壓強的值,在分析實驗現(xiàn)象過程中培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。再通過圖片展示大氣壓在生活中的應(yīng)用,讓學(xué)生體驗知識來源于生活,又應(yīng)用于生活。
二、目標(biāo)及其解析
1.目標(biāo)
(1)通過觀察、實驗,檢驗大氣壓強的存在。
(2)能簡單描述托里拆利實驗,能說出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值。
(3)能說出測量氣壓的儀器和氣壓與高度和沸點的關(guān)系。
(4)大氣壓強在生活中應(yīng)用的實例。
2. 解析
通過實驗和生活中的例子,證明大氣壓強的存在;通過多媒體演示實驗,掌握大氣壓的測量方法。經(jīng)歷“問題—思考—探究實驗—結(jié)論”的實踐過程,提高學(xué)生的主動探究的意識;在分析實驗現(xiàn)象過程中培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;通過了解大氣壓的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念。
三、教學(xué)問題診斷分析
在本節(jié)課教學(xué)中可能遇到的主要困難是:1. 大氣壓強的存在,由于大氣壓強看不見,摸不著,教學(xué)中應(yīng)通過實驗和生活中的例子,證明大氣壓強的存在2. 大氣壓的測量,通過大氣壓能托住水的實驗引入托里拆利實驗,并用多媒體演示實驗,掌握大氣壓的測量方法。
四、教學(xué)支持條件分析
教學(xué)方法:實驗探究法、討論法、觀察對比法
器材:水瓶16個、水槽16只、熱水、多媒體課件和動畫
五、教學(xué)過程
(一)大氣壓強的存在
問題一:如何用實驗來證明大氣壓強的存在?
1、動畫播放固體壓強(石塊把海綿壓變形)和液體壓強(放入水中的橡皮膜被水壓變形),引入大氣有壓強嗎?如何用實驗來證明?
2、分組實驗:大氣壓扁礦泉水瓶。把熱水倒入礦泉水瓶中一會兒后倒出熱水,立即蓋上瓶蓋,過一會兒后瓶子發(fā)生了形變。
3、動畫演示和講解大氣壓扁礦泉水瓶的原因:(熱水進瓶,空氣受熱膨脹從瓶內(nèi)溢出使瓶內(nèi)氣體減。蓋上瓶蓋,瓶內(nèi)空氣遇冷由氣態(tài)變成液態(tài)使瓶內(nèi)氣體再次減少,導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓減小→p外>p內(nèi)→ F外>F內(nèi) →瓶子被瓶外的大氣壓了變形。)
4、分組實驗:馬德堡半球?qū)嶒灐?/p>
5、視頻:鐵盒壓扁現(xiàn)象、瓶吞雞蛋、注射器吸水、覆杯實驗。
6、筆記歸納:
設(shè)計意圖:通過固體壓強和液體壓強的復(fù)習(xí),讓學(xué)生明白要證明大氣存在壓強可讓大氣把一個物體壓變形。通過驚險、有趣的實驗觀察到驚奇的現(xiàn)象讓學(xué)生感知到大氣壓是一種客觀存在,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時培養(yǎng)學(xué)生利用身邊器材設(shè)計并進行探究實驗的思維和能力。通過動畫和老師的講解來讓學(xué)生理解大氣是如何把礦泉水瓶壓扁的,增強學(xué)生的理解能力。再通過視頻的播放加深學(xué)生對大氣壓存在的事實,并知道大氣壓很大,為測量大氣壓的值進行鋪墊。
(二)大氣壓強的測量
問題一:大氣壓到底有多大呢?如何測出它的值。
1、分組實驗:大氣壓水實驗:把剛才被壓扁的礦泉水瓶有蓋的一端插入水槽中,在水中擰掉蓋子,水槽中的水進入到礦泉水瓶,且瓶內(nèi)水面高于水槽中的水面。
2、分析原因:F外>F內(nèi),瓶外氣壓把水壓入瓶中,此時P外氣=P水+P內(nèi)氣 ,若讓水柱上方的氣體為零,也就是真空,那么大氣壓的值便等于水所產(chǎn)生的壓強值P外氣=P水,便能測出大氣壓的值。
3、如何讓瓶內(nèi)的氣體為零呢?把2米長的透明皮管(一端用火燃燒使其封起來)裝滿水后倒插入水槽中。水一點也沒有流入水槽中,說明大氣壓大于2米長的水柱產(chǎn)生的壓強。
4、如何增大液體的壓強使它大于大氣壓強而使液體能流出到水槽中達到靜止后,P外氣=P水呢,根據(jù)
P液=ρ液gh可知改變液體的密度能改變液體的壓強,從而引入托里拆利實驗。
設(shè)計意圖:通過分組實驗讓學(xué)生見證大氣壓水的現(xiàn)象,順其自然地想到增大水柱的高度來測量大氣壓強,當(dāng)學(xué)生看到水柱已經(jīng)很高了但還是測不出大氣壓強,教師點撥改變液體的密度來增大液體的壓強便能測出大氣壓強,這樣的一個思維過度,從學(xué)生已有的認識上升到新的認識,培養(yǎng)學(xué)生主動思考解決問題的能力刺激學(xué)生求知欲,啟發(fā)學(xué)生如何利用液體測量大氣壓值,突破托里拆利實驗中水銀柱產(chǎn)生壓強即為大氣壓強這一難點。避免了學(xué)習(xí)托里拆里實驗,學(xué)生的囫圇吞棗,半信半疑,為下面的托里拆利實驗的學(xué)習(xí)打了基礎(chǔ)。
問題二:托里拆利是如何測出大氣壓強的值呢?
1、動畫播放:托里拆利實驗,引導(dǎo)學(xué)生理解測量原理。
2、合作討論:1米長的玻璃管中為什么要裝滿水銀?為什么要倒插入水銀槽中?玻璃管豎直或傾斜、粗或細、上方是否是真空會影響測量出的大氣壓值嗎?1m長的水銀柱為什么會下降?下降到760mm后為什么就不下降了呢?
3、師生歸納:
設(shè)計意圖:由于水銀是有毒的,所以不應(yīng)在課堂上做托里拆利實驗,采用教師在實驗室做實驗并錄制成視頻在課堂上播放,讓學(xué)生有真實的感受。讓學(xué)生討論的問題是為了讓學(xué)生明白P氣=P水銀測量大氣壓值的影響因素是P水銀和h水銀和上端是否是真空。培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和合作分析實驗結(jié)果的影響因素,使學(xué)生對實驗原理理解更深刻,為氣壓計和氣壓的應(yīng)用做鋪墊。