大氣壓強教學設計

教學內(nèi)容：（1）本節(jié)課的主要教學內(nèi)容是大氣壓強及其應用。（2）本節(jié)課主要介紹了大氣壓強的存在、大氣壓強的測量方法（特別是托里拆利實驗）、大氣壓隨高度變化的規(guī)律及其對人體的影響，以及水的沸點與氣壓的關系等知識點。（3）通過學習本節(jié)課，學生能夠理解大氣壓強的基礎概念，學會用大氣壓強解釋日常生活中的現(xiàn)象，如為什么高山上難以煮熟食物，以及如何使用氣壓計等工具。此外，學生還能初步掌握科學探究的方法，培養(yǎng)觀察、實驗和分析問題的能力。通過實驗探究，學生不僅能夠驗證大氣壓強的存在，還能了解到大氣壓強的巨大作用，從而增強對物理規(guī)律的認識和興趣。

教學目標：（1）物理觀念：通過實驗和事例，學生能夠理解大氣壓強的存在及其產(chǎn)生原因，并能夠運用大氣壓強解釋生活中的常見現(xiàn)象。（2）科學思維：在探究大氣壓強的過程中，學生能夠運用類比、等效替代等科學方法，初步具備分析和解決問題的能力。（3）科學探究：學生能夠通過實驗探究大氣壓強的測量方法，掌握托里拆利實驗的原理，并能計算大氣壓強的數(shù)值。（4）科學態(tài)度與責任：通過了解大氣壓強對人類生活的影響，學生能夠認識到科學知識在實際生活中的應用價值，培養(yǎng)科學人文精神和動手實踐能力。教學重難點：（1）理解大氣壓產(chǎn)生的原因及方向，能夠通過實驗和生活中的現(xiàn)象解釋大氣壓的存在。（2）掌握托里拆利實驗的原理及大氣壓的測量方法，能夠運用公式計算大氣壓的大小。（3）理解大氣壓隨高度變化的規(guī)律及其對生活的影響，能夠解釋高壓鍋的工作原理和液體沸點與氣壓的關系。教學方法：實驗演示法、問題探究法、討論法、案例分析法

教學過程：一、情景引入演示實驗硬紙片與玻璃杯實驗教師演示：將一個空的平口玻璃杯平穩(wěn)地放在桌面上，然后用一塊硬紙片緊緊蓋住杯口。教師用手按住硬紙片并將杯子倒置過來（提醒學生仔細觀察）。教師提問：如果放手，紙片會掉下來嗎？（生：紙片會掉下來。）放手后，觀察結(jié)果：紙片果然掉了下來。裝滿水的玻璃杯實驗教師演示：再次使用同一個玻璃杯，這次將其裝滿水，再用硬紙片緊密蓋住杯口，并用手按住倒置過來（暫不放手）。教師提問：如果放手，紙片會掉下來嗎？（生：紙片應該不會掉下來。）放手后，觀察結(jié)果：紙片沒有掉下來，水也沒有溢出。吸盤實驗教師演示：將一個掛物鉤的吸盤壓在光滑的墻壁上，確保吸盤牢固地吸附在墻上，然后將一個重物掛在鉤上。教師提問：吸盤會脫落嗎？（生：不會脫落。）觀察結(jié)果：吸盤穩(wěn)固地保持在墻上，沒有脫落。教師總結(jié)：同學們是否想知道這些神奇現(xiàn)象背后的科學原理呢？通過這節(jié)課的學習，我們將揭示這些現(xiàn)象的原因。（生：非常好奇，想了解更多。）二、新課教學探究點一：大氣壓強的存在教師講解：地球被厚厚的空氣層包圍著，這層空氣被稱為大氣層?？諝馐艿街亓ψ饔?，且可以流動，因此空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強（類似于液體）。大氣對浸在其內(nèi)部的物體的壓強，稱為大氣壓強，簡稱大氣壓。多媒體展示：馬德堡半球?qū)嶒瀸嶒瀮?nèi)容：兩個銅半球緊密連接在一起，需要16匹馬才能把它們拉開。教師提問：這個實驗說明了什么？（生：大氣壓很強。）散發(fā)討論：為什么這么多馬都難以把兩個半球拉開？（學生：因為大氣壓的作用，使得兩個半球之間產(chǎn)生了巨大的吸引力。）教師講解：馬德堡半球?qū)嶒灢粌H證明了大氣壓強的存在，還顯示了大氣壓的強度之大。學生實驗：學生按下圖所示做實驗，兩個皮碗口對口擠壓，然后兩手用力往外拉（用較大的力才能拉開）。教師提問：為什么需要用這么大的力才能拉開？（生：因為大氣壓的作用。）教師總結(jié)：這個實驗進一步驗證了大氣壓強的存在。探究點二：大氣壓的測量多媒體展示：托里拆利實驗實驗內(nèi)容：一根長管內(nèi)裝滿水銀，倒置在水銀槽中，管內(nèi)水銀高度達到約760mm時，水銀柱不再下降。教師提問：管內(nèi)水銀為什么不繼續(xù)下落？（生：可能是因為大氣壓的作用。）散發(fā)討論：大氣壓如何支持管內(nèi)的水銀柱？（學生：大氣壓強等于水銀柱產(chǎn)生的壓強。）學生活動：計算大氣壓強的值。公式推導：p=ρgh具體計算：p=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×10?Pa。教師總結(jié)：標準大氣壓的數(shù)值為1.013×10?Pa，相當于在1cm2表面受到10N的壓力。通常人們把760mm汞柱所產(chǎn)生的壓強稱為一個標準大氣壓。討論：大氣壓作用在一個人手掌上的壓力約為500N，相當于一個質(zhì)量為50kg的人站在你手掌上產(chǎn)生的壓力。為何我們感覺不到這種壓力？集體回答：人體內(nèi)也存在壓強，內(nèi)外壓力相互平衡；另外，人長期生活在大氣中，已經(jīng)適應這種環(huán)境了。針對托里拆利實驗，請學生思考下列問題：如果玻璃管內(nèi)徑變大，管內(nèi)和管外水銀面高度差如何變化？（生：高度差不變。）如果往水銀槽內(nèi)多倒些水銀，管內(nèi)和管外水銀面高度差如何變化？（生：高度差不變。）如果玻璃管傾斜，管內(nèi)和管外水銀面高度差如何變化？（生：高度差不變。）如果玻璃管內(nèi)水銀柱上方進入一些空氣，管內(nèi)和管外水銀面高度差如何變化？（生：高度差會變小。）學生分組討論，回答問題。教師指導，加深學生對托里拆利實驗的理解。教師提問：大氣壓是固定不變的嗎？大氣壓的大小與什么因素有關？實驗演示：教師拿著自制氣壓計從樓下到樓上，觀察并記錄玻璃管內(nèi)水柱高度的變化。學生觀察并記錄數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：大氣壓隨高度增加而減小。拓展：大氣壓隨高度增加而減小的規(guī)律：在海拔3000m以內(nèi)，每上升10m，大氣壓大約降低100Pa。探究點三：大氣壓與人類生活多媒體展示：電影片段——紅軍爬雪山的情景：茫茫雪山上，狂風卷著雪花。山高路遠，氣壓又低，戰(zhàn)士們呼吸困難，但他們?nèi)匀粓猿种?，相互攙扶著前進……炊事員支起鐵鍋，用那少得可憐的糧食和雪水做出“煮不熟”的飯……討論：看了影片，你想到了什么？影片中哪些情景與大氣壓有關？學生閱讀課本內(nèi)容，舉例說明大氣壓與人類生活息息相關。教師引導：影片中的哪些情景直接反映了大氣壓對人類生活的影響？觀察現(xiàn)象：大氣壓的大小與海拔高度有關：隨著高度的增加，空氣稀薄，氣壓減小。大氣壓對人體的影響：高原反應——初次進入高原，因為空氣稀薄，吸入的空氣中含氧量減少，造成缺氧，加之氣壓較低，使人體出現(xiàn)不適癥狀。討論：剛才同學們提到，為什么高山上用普通的鍋很難將飯煮熟？怎樣才能把飯煮熟呢？教師講解：這是因為水的沸點與水面上的氣壓有關。液體表面的氣壓增大，液體沸點升高；液體表面的氣壓減小，液體沸點降低。教師介紹：高壓鍋的工作原理。工作原理：高壓鍋通過增加鍋內(nèi)氣壓，使水的沸點升高，從而加快食物的烹飪速度。教師示范：實際操作高壓鍋，讓學生直觀感受其工作原理。教師介紹：活塞式抽水機的工作原理。工作原理：活塞式抽水機利用大氣壓強將水抽出。教師講解：通過活塞上下移動，形成真空，從而使水被吸入。三、課堂小結(jié)教師總結(jié)：大氣壓的概念：大氣對浸在它里面的物體的壓強。大氣壓的測量方法：托里拆利實驗。標準大氣壓的數(shù)值：1.013×10?Pa。大氣壓與人類生活：大氣壓與高度的關系，液體沸點與氣壓的關系，應用實例如高壓鍋和活塞式抽