輕松高效物理課堂的探究

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(chǎn)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(jié)論。（4）能利用大氣壓強知識解釋日常生活的一些簡單現(xiàn)象。

2. 過程與方法目標：（1）觀察與大氣壓強有關(guān)的現(xiàn)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(lǐng)悟?qū)嶒炘谖锢碇械牡匚缓妥饔?。?）使學生體會到物理知識與生活的密切聯(lián)系，使他們能夠?qū)W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(shè)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(xiàn)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(xiàn)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(nèi)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(xiàn)象都能證明大氣壓的存在，歷史上曾有一經(jīng)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?qū)嶒灐?/p>

【演示實驗2】

師：現(xiàn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(nèi)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(chǎn)中人們還根據(jù)標準大氣壓能支持10m高的水柱設(shè)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(nèi)容。

三、大氣壓強的值

師：根據(jù)奧托·格里克的馬德堡半球?qū)嶒?，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(nèi)水銀面下降一些就不再下降，這時管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。將管子慢慢傾斜，繼續(xù)測管內(nèi)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(nèi)水銀面產(chǎn)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(nèi)760mm高的水銀柱。也就是大氣壓強跟760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強相等。

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

生：水銀柱產(chǎn)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

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(xiàn)在利用桌上所提供的器材設(shè)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?qū)е挛覀儨y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(shè)計endprint