在認真研讀課標和教材的基礎上,結合自己對于“大氣壓強”一節(jié)課的解讀,設計出最初的授課思路,通過三次進入課堂實際授課,進行了三次修改,其中第一次進行了比較大的調整,第二、三次修改是針對一些細節(jié)進行了微調,下面是經過三次修改以后的最終思路: 第一環(huán)節(jié):新課導入 師:很高興今天能夠和咱們云峰中學的同學們一起來交流與學習,希望通過這節(jié)課的學習,大家能夠學到一些既有趣又有用的物理知識。 師:在上課之前呢,我們大家一起先來思考一個問題。(多媒體投影思考的問題——“想一想”) 生:…… 師:為了驗證氣體是否也會產生壓強,下面咱們先來一起做個小實驗。(多媒體投影操作步驟——“快樂體驗”) 師:(演示)在咱們同學課桌上的燒杯里放了大小不同的兩只試管,請同學們首先把其中的大試管灌滿水,然后將空的小試管輕輕壓入大試管中,直到兩個試管口齊平,最后將兩個試管一起倒置過來,觀察一下會發(fā)生什么奇妙的現(xiàn)象? 生:動手進行實驗,發(fā)現(xiàn)其中的小試管上升到大試管的頂部。(異常興奮) 師:剛才大家已經看到小試管不但沒有下落,反而上升到大試管的頂部。其實這是由于氣體壓強作用的效果。今天這節(jié)課我們就一起來學習第四節(jié)課——大氣壓強。(板書課題:§7-4 大氣壓強) 第二環(huán)節(jié):課堂探究 一、初步認識大氣壓強 師:首先我們來看一下什么是大氣壓強?(多媒體投影) 師:我們生活在地球上,周圍被厚厚的空氣層包圍著,包圍地球的空氣層又叫大氣層,我們就生活在大氣層的底層。大氣對其內部的物體產生的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。(多媒體投影:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強。) 師:那么為什么大氣對浸在里面的物體產生壓強呢? 生:…… 師:下面我給大家提示一下(演示)。 師:大家請看水為何會從瓶子的底部和側壁流出? 生:因為水對瓶子的底部和側壁都有壓強作用。 師:那么為何水會對容器的底部和側壁產生壓強呢? 生:因為水受到重力作用并且水具有流動性。 師:其實水和空氣有很多相似性,都受到重力作用并且具有流動性。 生:大氣對浸在里面的物體產生壓強也是由于大氣受到重力作用而且具有流動性。(板書:1.大氣壓的產生——大氣由于受重力作用并具有流動性,對于浸在其中的物體有壓強。) 二、感知大氣壓的存在 師:其實很久很久以前人們就已經通過實驗研究并證明了大氣壓的存在。 師:請同學們看大屏幕。(多媒體投影) 師:在這里我給大家準備了兩個小型的馬德堡半球,下面請兩位同學到前面來給大家做一下“馬德堡半球實驗”:用兩個吸盤相對用力擠壓,再往外側拉,你的感受怎樣?這是什么原因? 生:到前面進行演示實驗 師:下面我們來分析一下為何吸盤很難被拉開? 生:吸盤內部的氣體被擠出,吸盤外部的氣體對吸盤有壓力,進而產生了壓強,所以把吸盤緊緊壓在一起了。 師:這就是證明最早證明大氣壓存在的實驗——馬德堡半球實驗。(板書:2.大氣壓的存在——馬德堡半球實驗) 師:剛才看到這兩位同學的精彩表現(xiàn),大家是否也想親自動手做一下。下面給同學們一個實踐的機會。 師:在做小實驗之前請看大屏幕上的投影,我們看清楚實驗步驟以后再來進行實驗。(多媒體投影) 師:將燒杯中的水倒入試管中(注意一定要倒?jié)M),然后用一張小紙片蓋住試管口(注意一定要蓋緊),然后將試管倒置過來,看看小試管內的水能否將紙片沖走?然后將小試管倒置過來以后朝任意方向旋轉一下,再看看水能否將紙片沖走? 生:分組實驗 師:一邊巡視,一邊鼓勵?!竽懭プ觯×嗽賮?。 師:同學們把你們做的實驗舉起來,大家都做出來了。小紙片沒有被水沖走,這個現(xiàn)象說明了什么問題? 生:說明大氣壓強存在。 師:其實試管內的水對小紙片產生了壓強,但是為什么小紙片沒有掉下來? 生:因為有大氣壓把它托住了。 師:你們發(fā)現(xiàn)小試管朝向任意一個方向旋轉以后,小紙片掉嗎? 生:沒有(齊答) 師:為什么小紙片不掉?說明了什么? 生:大氣向各個方向都有壓強。 (板書:3.大氣向各個方向都有壓強) 三、大氣壓的大小 師:剛才我們通過小實驗已經證明了大氣存在壓強,那么大氣壓究竟有多大呢?請同學們繼續(xù)做第三個小實驗。(多媒體投影) 師:任取一個小試管灌滿水,用手指堵住,不要漏氣,然后倒置過來,按到水槽里,放開手指看看水柱會不會下降? 師:大家剛才無論采用短試管還是長試管,試管中的水柱向下降嗎? 生:不會降 師:那么是外面的什么東西把水柱支持住了? 生:大氣壓 師:我們如果把試管再加長,看看大氣壓到底能夠支持多高的水柱?我們的教室不夠高,有人替我們做了這個實驗,下面請同學們看大屏幕。(多媒體播放視頻) 生:觀看視頻(異常驚嘆) 師:剛才我們看到大氣壓能夠支持大約10米高的水柱,下面我們就來一起分析大氣壓能夠支持10米水柱的原因。(多媒體投影) 師:管內10米高水柱的下方與管外水面相連的地方,假設有一個小液片。當小液片靜止時,它的上下兩個表面所說的壓力大小有什么關系? 生:相等。 師:如果上下兩個表面所受的壓力相等,我們就說上下所受的壓強相等,即:P1= P2。 師:小液片上方的壓強P1應該來自10米高的水柱產生,根據液體壓強公式可知:P1=ρ水gh,而下表面的壓強P2大小等于誰呢?由于在液體內部的同一深度處,液體向各個方向的壓強都相等,下表面與管外水面是相平的,所以與管外水面上方的大氣壓強是相等的,即:P2= P大氣,因此P大氣=ρ水gh,所以大氣壓強可以支持10米高的水柱。 師:通過大氣壓強可以支持10米高的水柱這個實驗,我們就可以間接測出大氣壓的數值,可是這套裝置搬到生活中在進行實驗的確不太方便。如果能夠將液體水換成其他液體來做實驗,液柱的高度還會是10米高嗎? 生:不會 師:根據液體壓強公式P =ρgh,如果外界大氣壓P一定,要想大大降低液柱的高度h,應該怎么做? 生:增大液體的密度ρ 師:這里給大家一些液體的密度,大家思考一下應該選用哪種液體才能夠大大降低液柱的高度?(多媒體投影) 生:水銀 師:歷史上曾經有一位著名的科學家,他就是采用水銀做了這樣一個實驗,精確測出了大氣壓的數值,他叫做托里拆利。下面我們大家一起來觀看一下這個實驗。(多媒體播放托里拆利實驗視頻) 生:觀看實驗視頻 師:通過前面的分析我們可知:P大氣= P水銀=ρ水銀gh,下面我們一起來計算以下760mm的水銀柱會產生多大的壓強。(多媒體投影) 師:剛才這個實驗就是著名的托里拆利實驗。(板書:4.大氣壓的測定:托里拆利實驗 P0=1.013×105Pa) 師:我們通常把這樣大小的大氣壓叫做標準大氣壓,用P0表示。 師:好了剛才我們看到托里拆利實驗精確測出了大氣壓值,下面我們一起來思考幾個問題。(多媒體投影) 師:玻璃管上方有沒有空氣?是什么? 生:沒有,真空 師:管子傾斜了以后,水銀柱的高度變化嗎? 生:不變 師:如果換用更粗或更細的管子時,水銀柱的高度變化嗎? 生:不變 四、認識氣壓計 師:托里拆利給我們人類做出了很大的貢獻,他給我們提供了一種測量大氣壓的方法。生活中我們已經普遍采用托里拆利實驗原理做出了測量大氣壓的儀器,我們把測量氣壓的儀器叫做氣壓計。請同學們看大屏幕。(多媒體投影) 師:生活中常用的測量大氣壓的儀器主要有兩種,一種是用于室內精確測量的水銀氣壓計,另一種是用于室外便于攜帶的金屬盒氣壓計,也叫無液氣壓計。 五、大氣壓與海拔高度的關系 師:假如說現(xiàn)在我們同學手里面就有這樣一個金屬盒氣壓計,請你去登山,在山腳下、半山腰、山頂上分別測出了不同高度處的氣壓值,你認為氣壓值會相同嗎?你覺得會變大還是變??? 生:會變小 師:好,下面我們一起開始一次愉快的登山之旅。(多媒體播放視頻) 師:剛才我們利用金屬盒氣壓計分別測出了山腳下、半山腰、山頂上不同高度處的氣壓值,其實僅僅這三組數據還不足以得出規(guī)律,科學家已經通過實驗給我們繪出了一副大氣壓隨海拔高度的變化圖。(多媒體投影)大家通過這幅圖觀察一下大氣壓與海拔高度有何關系? 生:大氣壓隨著高度的增加而減小。(板書:5.大氣壓的變化:大氣壓隨著高度的升高而減小。) 師:其實大氣壓與海拔高度的關系,科學家已經測算出了一個準確數量關系:在海拔3000m以內,大約每升高10m,大氣壓減小100 Pa. 師:那么為何大氣壓強會隨著高度的增加而減小呢?這是由于大氣壓是由于大氣重力產生的,海拔越高空氣越稀薄,大氣壓越低。 師:剛才我們是采用了金屬盒氣壓計測出了不同高度大氣壓值,其實我們完全可以自制一個水氣壓計。(多媒體投影) 師:由于時間和空間所限,我們不可能在教室里完成了這個小制作,請同學們參照課本P41圖7-4-4,自制一個水氣壓計,然后提著瓶子從一樓走到樓頂(或從山下到山頂),觀察吸管內水柱高度的變化情況。 師:其實大氣壓的變化不僅與高度有關,另外天氣的變化也會影響大氣壓的大小。一般來說,陰天、下雨時大氣壓會低些,天氣晴朗、干燥時大氣壓會高些。 六、大氣壓的應用 師:通過前面的學習我們知道了大氣壓強的方方面面,其實大氣壓在實際生活中有很多應用。下面請同學們仔細回憶一下在生活中何時何處何地,你們見過或者切身體會過利用大氣壓的實例。 生:吸盤掛衣鉤 生:…… 師:剛才大家舉了很多利用大氣壓的實例,說明大家很注意觀察生活,下面老師給大家看一段視頻,看看生活中還有哪些地方用到了大氣壓?(多媒體播放視頻) 師:剛才我們通過觀看視頻聽到了一個名詞——“吸盤”,請同學們思考以下這里用的“吸”字準確嗎? 生:不準確,應該說是“壓”。 師:說得太棒了,下面我們再來看大氣壓另外一個很重要的應用——水泵:①活塞式抽水機②離心式水泵(多媒體播放視頻) 七、達標檢測 師:剛才我們一起學習大氣壓強,下面我們來看看大家對本節(jié)課的知識掌握的情況如何? 生:做自我檢測題 必做題: 1.證明大氣壓存在的實驗是_____________,最早準確測出大氣壓強值的實驗是____________ 2.1標準大氣壓=_______mm水銀柱產生的壓強=_________ Pa. 3.在大氣壓為760mm水銀柱的房間里做托里拆利實驗,測出管內水銀柱的高度為755mm,可能的因為是( ) A 玻璃管太長了 B 玻璃管放斜了 C 管內水銀面上方進入少量空氣 D 玻璃管比較粗 4.在托里拆利實驗中,如果將玻璃管由豎直變?yōu)閮A斜,則( ) A. 水銀柱長度增大,高度升高 B.水銀柱長度不變,高度降低 C.水銀柱長度減小,高度減小 D.水銀柱長度增加,高度不變 選做題: 5.大試管中上升的小試管 師:下面我們一起來分析一下剛開課的時候,做的有趣的小實驗——“大試管中上升的小試管”。 生:由于大氣壓的作用將小試管壓到了大試管的頂部。 師:看來大家通過這節(jié)課的學習已經解開這個小游戲的秘密。 師:老師這里還有一個難題需要大家解決,現(xiàn)在這個小試管已經到了大試管的頂部,如何能夠將小試管取出?看看哪個小組的同學最先取出小試管? 生:紛紛動手操作,很快就取出了小試管。 師:你能給同學們解釋一下你的方法嗎? 生:將兩個試管一起放到水里,然后向下放置,小試管由于重力作用就會慢慢從大試管中滑出來。 師:太棒了,剛才這位同學不僅告訴了我們方法,而且還將原理也講述了出來。我們學知識的真正目的就是要學以致用,希望同學們在日常生活中做一個有心人。 6.神奇的礦泉水瓶 師:看到大家的興致這么高,我還想給大家再做一個有趣的實驗。 師:大家請看在前面我們已經看到水會從瓶子的底部和側壁流出,現(xiàn)在如果我把瓶子重新灌滿水,并且用蓋子蓋好,大家看水還會流出嗎?如果把瓶蓋擰開,又會發(fā)生什么現(xiàn)象?(演示) 生:觀看演示(感到很興奮) 師:大家討論一下其中的道理 生:討論 師:下面哪位同學愿意和大家交流一下你的思路。 生:這是由于大氣壓的作用。由于外面的大氣壓大于瓶內的液體壓強,所以水不會流出。當打開瓶蓋以后,由于水的上方也有大氣壓的作用,與瓶外的大氣壓相互抵消了,由于液體的壓強作用水就會從底部和側壁流出。 師:分析得太好了,不僅運用了本節(jié)課學到的大氣壓的知識,而且還復習了前面學到的液體的壓強的知識。 師:這節(jié)課我們一起學習了有關大氣壓強的有關知識,下面請同學們結合導學稿,將本節(jié)課進行梳理反思: ①這節(jié)課我的收獲有哪些? ②我還有哪些疑問? ③我還想要知道的是什么? 第三環(huán)節(jié):課后探究 1.請利用身邊的器材設計一個能夠粗略測量大氣壓的實驗 2.設計實驗:“滴水之恩,當涌泉相報”,利用大氣壓的知識設計一種水杯,只要滴入少量水,就可以涌出許多水來。 結束語: 師:今天很高興和咱們云峰中學的同學們一起度過了這美妙的45分鐘,希望大家每天都能帶著一份愉悅的心情去感受科學世界的美麗。好,再次謝謝大家,下課! 生:老師再見! 師:同學們再見! 在這里,聆聽一線草根教師的教育心聲! 作者簡介:潘書朋,中學物理教師,在《當代教育家》、《光明日報》、《中國教師報》、《中學物理》、《新課程評論》等國家、省級刊物、教育網站上發(fā)表教育教學論文50余篇。多年來一直致力于“讓物理教學回歸實驗室”的課題研究,所申報的教育部教師科研基金“十二五”規(guī)劃重點課題子課題榮獲教育科研成果一等獎。 |
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