第八章壓強第三節(jié)空氣的“力量”物理觀念:了解大氣壓強及產(chǎn)生的原因;知道托里拆利實驗和1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大小;知道大氣壓強跟高度的關(guān)系;能通過實例說明大氣壓強跟人類生活的密切關(guān)系?？茖W(xué)思維:體會用液體壓強類比理解大氣壓強產(chǎn)生的原因;體會轉(zhuǎn)換法測量大氣壓強的思維方法?？茖W(xué)探究:觀察托里拆利實驗演示,動手探究有關(guān)大氣壓強的實驗,并能分析有關(guān)實驗現(xiàn)象,初步解釋探究結(jié)果,并嘗試表述自己的觀點和結(jié)論?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任:能體會大氣壓強在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用以及帶來的不便,體會物理學(xué)對人類認(rèn)識和社會發(fā)展的推動作用,逐步樹立親近自然、探索自然的好奇心,崇尚科學(xué),樂于思考與實踐的科學(xué)精神。教學(xué)重點:大氣壓強的存在及應(yīng)用大氣壓強解釋有關(guān)現(xiàn)象教學(xué)難點:大氣壓強的測量教師演示:馬德堡半球、抽氣機、玻璃杯、硬紙片、啤酒瓶、拔罐、抽水機模型(選:托里拆利實驗裝置)學(xué)生實驗:紙杯、紙片、小吸盤;自備飲料及吸管;注射器、彈簧測力計、細(xì)線教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課視頻導(dǎo)入:先讓學(xué)生觀看大氣壓強將鐵筒壓癟的視頻。引導(dǎo)提問:視頻中的鐵筒、易拉罐等都被神秘力量壓癟了,你知道是誰擁有這么大的力量嗎?它是如何產(chǎn)生的?我們怎么感覺不到它的存在?引導(dǎo)學(xué)生思考,進入新課學(xué)習(xí)。情境導(dǎo)入:老師指導(dǎo)學(xué)生完成覆杯實驗。大部分同學(xué)應(yīng)該能成功。我們知道,水對底部有壓強,可為什么薄片不會掉,水也不會流出來呢?學(xué)完該節(jié)后你就能解決這個問題了。通過有趣的開場,激發(fā)學(xué)生的求知欲二、新課講解探究新知探究點一:大氣壓強1.老師演示下列現(xiàn)象:(1)將空的礦泉水瓶內(nèi)倒入少許60℃的熱水(溫度太高會燙變形),晃幾下后倒出,擰緊瓶蓋,觀察現(xiàn)象。提示:一會兒后礦泉水瓶變癟,發(fā)生形變。(2)老師演示瓶吞蛋實驗。用一個廣口瓶用熱水燙一會兒,然后拿一個剝了皮的雞蛋,堵住瓶口(雞蛋略大于瓶口),學(xué)生觀察;在吞到一半時將瓶口朝下,瓶子還能吞進去嗎?提示:雞蛋被吞進瓶子中。從“無”到“有”,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷實驗過程,感知空氣的“力量”存在2.指導(dǎo)學(xué)生閱讀P196“做中學(xué)”部分。學(xué)生每3人一組,進行小吸盤對拉實驗。為什么扣在一起的兩個小吸盤很難拉開?是什么力量把它們壓在一起?3.指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P195~196部分,完成下列題目:(1)和液體一樣,空氣內(nèi)部各個方向也都存在壓強。這種壓強稱大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。

(2)空氣有質(zhì)量,受重力作用,且氣體具有流動性。

(3)歷史上著名的馬德堡半球?qū)嶒炞C明了大氣壓強的存在。

探究點二:大氣壓強的測量1.大氣壓強能壓扁鐵筒,具體數(shù)值是多少呢?回到覆杯實驗。(1)引導(dǎo)學(xué)生思考大氣壓強能托起一整杯水,那么大氣壓與水壓之間的關(guān)系可能如何?提示:能托起水柱,大氣壓強不小于水柱壓強。(2)啟發(fā)提問:不斷增加容器高度,水壓如何變化?高度能無限增加嗎?提示:增加容器高度,根據(jù)p=ρgh可知,水壓增大,但大氣壓強不可能無限大,所以水柱的高度是有限的。(3)進一步思考,當(dāng)水壓增大,什么時候水柱恰好掉落?提示分析:當(dāng)水壓等于大氣壓時,剛好掉落。此時找到水壓數(shù)值就找到了大氣壓強數(shù)值。2.托里拆利實驗(1)老師引導(dǎo):實際上早就有人用上面的方法測出了大氣壓強的值,那就是托里拆利實驗。播放托里拆利實驗視頻。提示學(xué)生注意獲取信息點:托里拆利實驗表明大氣壓強能托起多高的汞柱?提示:76cm。(2)觀看完視頻后,指導(dǎo)學(xué)生帶著下面問題閱讀課本P197~198“大氣壓強的測量”部分。①最早精確測量出大氣壓的實驗是托里拆利實驗,實驗時要取大約長1m、一端封閉的玻璃管,里面灌滿汞。

②將玻璃管倒插在汞液槽中放開手指后,汞柱下降,最后汞柱保持在760mm不再下降,汞柱上方是真空。

③經(jīng)測算大氣壓強約為1.013×105Pa,此大氣壓能支持約10.3m高的水柱。

(3)老師和學(xué)生共同分析以下問題。一般先讓學(xué)生交流討論,嘗試回答,老師再點撥強調(diào)。①汞有毒,為什么還要用汞來做實驗?提示:汞的密度大,液柱高度可以大大降低,便于操作。②為什么要灌滿汞?提示:是為了排凈玻璃管內(nèi)的空氣。③汞液面下降了一段距離后為什么不再下降了?提示:此時汞液槽外液面上的大氣壓支撐著玻璃管內(nèi)一定高度的汞。讓學(xué)生沉浸式參與課堂,加強物理知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系類比液體壓強,得到大氣壓強產(chǎn)生的原因引導(dǎo)學(xué)生有目的地觀看視頻學(xué)生需要感性認(rèn)識,還能鍛煉估算能力④怎樣通過計算得出大氣壓強的大小?提示:管內(nèi)外汞液面高度差不再變化時,管內(nèi)760mm的汞柱產(chǎn)生的壓強就是大氣壓強的值,實際上是一種轉(zhuǎn)換法,轉(zhuǎn)換關(guān)系如下:我們推理計算出大氣壓強p0的值:p0=p汞=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa。⑤請估算大氣壓強能支持大約多高的水柱?估算并積極上臺展示結(jié)果。參考過程:h=p0ρ水g=1.013×105Pa3.讓學(xué)生動手探究P198“迷你實驗室”里的“估測大氣壓強”活動。(1)老師給予適當(dāng)點撥:(2)學(xué)生動手實驗,體驗測量大氣壓強的過程和方法。4.觀看視頻,指導(dǎo)學(xué)生了解汞氣壓計、管式彈簧壓強計等。探究點三:大氣壓強與人類生活1.游戲活動:吸飲料老師提問:吸飲料大家都會吧,你為什么能吸到飲料?男女生各一名自主上臺進行比拼,上臺比賽用吸管喝飲料,先喝完的同學(xué)獲勝。(男生的吸管提前剪開一個小洞)現(xiàn)象:男生一直喝不到飲料,而女生很順利就喝完了。引導(dǎo)學(xué)生思考原因。點撥:引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)吸氣后吸管內(nèi)氣壓變小,管外大氣壓把飲料壓進嘴里的。2.指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P198~199“大氣壓強與人類生活”部分。(1)復(fù)述大氣壓強跟海拔高度的關(guān)系。提示:大氣壓強隨海拔高度的增加而減小。(2)人們通常把等于760mm高的汞柱所產(chǎn)生的壓強叫做1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013×105Pa。

3.了解航天員航天服的作用。先交流討論,后找同學(xué)總結(jié)表述。4.引導(dǎo)學(xué)生舉例,并組織小組討論,如何利用大氣壓。若學(xué)生說到教師預(yù)備的實驗器材則進行現(xiàn)場演示。用游戲的方式體驗大氣壓強在生活中的應(yīng)用,學(xué)生有直觀感受,積極性提高第三節(jié)空氣的“力量”空氣的“力量”大氣壓強跟海拔高度關(guān)系大氣壓強的值(1)能支持760mm高的汞柱(2)p0=1.013×105Pa見PPT課件大氣壓強客觀存在,也因此產(chǎn)生很多現(xiàn)象,但如果不點出來,學(xué)生確實很難意識到,就像發(fā)現(xiàn)大氣壓是距今不遠(yuǎn)的事情一樣。所以在本節(jié)課教學(xué)的過程中,始終把學(xué)生是