资源简介

(共32张PPT)
大气压强
01. 实验研究背景
02. 实验教学目标
03. 实验设计思路与创新点
04. 实验教学过程
05. 实验效果评价
目录
实验研究背景
01
实验研究背景
对比各版本教材
沪科版
北师大版教科版
沪粤版
人教版
托里拆利实验
沪科版
北师大版
沪粤版
人教版
1
教科版
实验研究背景
经典的实验，却无法在教室演示
可见，托里拆利实验在初中物理中的地位非常重要。
从物理学发展的角度看，托里拆利实验是非常智慧和经典的实验之一，蕴涵着精妙的科学思维方法，对学生创新能力的培养有重要作用。
遗憾的是，因为水银有毒，该实验不能进入课堂，平时教学只能播放视频，不能提供充足的证据，使实验探究大打折扣，不利于培养学生的物理核心素养。
1
实验教学目标
02
物理观念
通过观察实验，理解托里拆利实验的测量原理；
了解大气压大小与海拔有关系；
科学思维
通过实验，领悟托里拆利实验的思维方法；
科学探究
会准确测出大气压强的大小；
科学态度与责任
增强对新材料的关注意识，关心身边物品的利用价值，形成实事求是的科学态度。
实验教学目标
2
实验设计思路与创新点
03
实验设计思路与创新点
玻璃储物罐
气嘴
玻璃杯子
塑料片
染色的水
实验一：“真空”环境下的覆杯实验
3
目的：创设情境，证明大气压的存在
让覆杯处于空气中和“真空”中，形成鲜明的对比，通过正反两方面的实验，形成完整的证据链，学生就容易推理得出：塑料片未掉落是大气压强的作用。这有利于培养学生的逻辑推理能力。同时，该实验也为托里拆利实验的教学做铺垫。
实验一：“真空”环境下的覆杯实验
实验设计思路与创新点
3
实验设计思路与创新点
3
教材对托里拆利实验处理：直接给出
学生思维难点：大气压强为什么等于水银柱的压强？
实验设计思路与创新点
3
实验二：“真空”环境下液柱的变化
实验设计思路与创新点
3
通过向玻璃罩内抽气和放气的过程，观察液柱的变化，形成正反两方面的对比实验，构成完整的证据链，可推理得：管内液柱不会下降是外界气压的作用，管内液柱的高度会随外界气压的变化而变化；若外界为大气压，管内液柱上方为真空，则管内液柱产生的压强就等于大气压，从而帮助学生理解托里拆利实验的测量原理。
目的：塔建思维“脚手架”，突破托里拆利实验的教学难点
实验设计思路与创新点
3
实验二：“真空”环境下液柱的变化实验
实验三：托里拆利实验的改进
教材中使用水银：
水银易挥发，有毒，会对师生的身体造成伤害，不能在课堂中使用。
实验设计思路与创新点
3
实验三：托里拆利实验的改进
通过查阅文献资料，镓铟锡合金无毒无放射性，满足使用安全的要求。
1.选用镓铟锡合金
梁兴忠,王卫健,董锐等.新型玻璃体温计研究现状[J].中国计量,2022(02):93-94.
实验设计思路与创新点
3
实验三：托里拆利实验的改进
密度6.3g/cm3
熔点11℃
1.选用镓铟锡合金
按照1个标准气压计算，液柱高度为1.64米，那么，大约长为1.7米的管子就能完成实验。所以使用镓铟锡合金完全能够在教室内进行实验。
实验设计思路与创新点
3
实验三：托里拆利实验改进
实验装置图
2.实验装置的改进
①用透明的空压机气管代替玻璃管
②用注射器加注合金液体
实验设计思路与创新点
3
③用夹子密封管子
管内加满合金液体后，大约在管子1.7米左右的位置，将气管对折，用夹子夹紧。当管子立起来后，夹子下方的合金液体会下降，自然形成一段真空；夹子上方还有合金液体，这部分合金液体和注射器也起到了密封的作用。
实验设计思路与创新点
3
实验三：托里拆利实验改进
2.实验装置的改进
2.实验装置的改进
实验三：托里拆利实验改进
⑤利用电动机调节刻度尺的位置，还加入了电动机的调速模块和正反转开关
低转速大扭矩电机
开关与调速器
④使用大字号刻度尺，增加了可视性
实验设计思路与创新点
3
实验教学过程
04
证明大气压的存在、引入问题
为什么杯中的水不会下降？
理解实验测量原理
搭建思维“脚手架”，突破教学难点
设计实验
验证猜想
实验教学过程
4
问题引领， 深度思维
镓铟锡合金
熔点11℃
密度6.3g/cm3
查阅
液体密度表
学生提出
使用水银
演示用水无法在教室进行托里拆利实验
实验教学过程
4
师生共同实验，分析实验数据，形成物理观念
教材给出的值与测量值差距大的原因？
1个标准大气压，
大气压与海拔的关系
阅读教材
介绍托里拆利
师生共同探究
记录、计算
实验教学过程
4
实验效果评价
05
利用测量值计算出相对误差
1.托里拆利实验误差分析
实验效果评价
5
实验当地的海拔约为3-5米，大气压值近似取1个标准气压做为参照值：
2.实现了托里拆利实验进入课堂
利用镓铟锡合金和改进后的实验装置，实现了托里拆利实验进入课堂。
实验效果评价
5
体现了“从生活走向物理”的课程理念。
3.取材方便，成本低廉
《义务教育物理课程标准》提倡师生利用身边的物品、器材、材料自主开发物理实验器材。
管子 储物罐 花瓶 泡沫KT板 夹子 气嘴
实验效果评价
5
4.操作简便，易于推广
利用夹子密封管子，取得了良好的密封效果，得到了较为准确的测量结果。
实验操作过程简便安全，可重复性强。
实验效果评价
5
5.发挥物理实验的育人功能
虽然是演示实验，但都有学生全程参与，并利用身边的物品创设实验情境，促进学生深度学习，充分发挥了实验的育人功能，发展了学生的物理核心素养。
实验效果评价
5
请各位评委批评指正！

展开更多......

收起↑