资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 八年级 学期 春季
课题 第3节　大气压强
教学背景
1．教学内容分析 大气压强是在学习了固体压强、液体压强基础之上的进一步拓展。本节内容既帮助学生构建了一个较为系统的压强知识体系，也为后面学习流体压强与流速关系、浮力提供了必要的学习支撑，对前后知识起到了承上启下的衔接作用。因此，大气压强在本章中乃至力学部分都具有不可替代的重要作用。 本节课主要由“大气压强的存在”“大气压的测量”两部分内容构成，很好地体现了《义务教育物理课程标准(2022年版)》的要求，即：知道大气压强及其与人类生活的关系。本节的重点是“大气压强的存在”，需要引导学生通过实验或日常现象，感受大气压的存在；本节的难点是“大气压的测量”，需要引导学生运用压强、二力平衡等物理知识测量大气压强的大小。在本节的教学中，通过对大气压强概念的建构，有助于使学生形成运动和相互作用观念；通过对大气压强测量的科学探究，培养学生的科学思维和科学探究能力；通过对大气压强的应用，培养学生良好的科学态度和责任。 2．学情分析 从知识上看，学生已学过固体压强和液体压强，对压强知识有所了解，但由于大气看不见、摸不着，学生很难感知大气压强的存在，因此需要引导学生创设情景，将大气压强“可视化”。 从思维方法上看，学生在学习本节课之前学习了压强的相关知识，具有了学习大气压强的理论基础和一定的认知体验，但这种认知大多停留在表象，如认为用吸管喝水是依靠“吸力”将水吸上来；许多学生知晓大气压的存在，但难以理解生产生活中的大气压强，其原因是学生没有掌握研究大气压强的关键思维方法。学生根据以往的实验经验，能初步掌握探究的方法和步骤，但是在设计实验和实验探究方面仍然面临困难。通过让学生运用多种感官参与课堂教学，深度参与体验、探究大气压强的存在以及运用，有助于本节课教学目标的达成。
教学目标
物理观念 1．通过实验或日常现象，感受大气压的存在。 2．了解托里拆利实验，知道它可以测量大气压强。知道标准大气压，能说出大气压随高度变化的规律以及水的沸点和气压的关系。 3．知道大气压与人类生活的关系，能用大气压的知识解释生活、生产中的有关现象。 科学思维 1．通过观察生活中的现象感受大气压的存在，经历对大气压强存在的探究，培养归纳推理的能力。 2．通过学习托里拆利实验，体会托里拆利实验的设计思路，分析实验过程，培养科学推理和分析问题的能力。 科学探究 1．基于观察提出大气对周围的物体是否有压强的问题，通过设计实验来验证大气压强的存在，培养设计实验与制订方案的能力。 2．尊重实验数据，对实验中发现的水银柱高度问题进行科学分析并给出合理解释，培养科学探究精神。通过交流讨论对实验方案提出合理的改进建议。 科学态度与责任 1．通过探究大气压存在的过程，提高证据意识，养成尊重事实、实事求是的科学态度。 2．通过学习大气压强与人类生活的关系，应用大气压的知识解释和解决生活中的问题，初步认识科学技术对人类社会发展的作用，体会学科的应用价值，激发对物理学习的兴趣。
教学内容
教学重点 1．体验与探究大气压强的存在。 2．知道大气压对人类生活的影响。 教学难点 1．测量大气压大小的方法。
教学内容
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 演示实验1：“隔空喝牛奶” 牛奶真的被隔空吸走了吗？这里面蕴含着怎样的奥秘呢！ 学生观察，思考此现象与什么有关。 激趣、设疑，让学生产生强烈的求知欲。
新知探究 一、大气压强的存在 【知识类比迁移】 教师通过类比液体压强产生的原因，提出问题：围绕在我们周围的大气会对我们产生压强吗？ 介绍马德堡半球实验：1654年，德国马德堡市市长做过一个著名的马德堡半球实验。他让人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，然后让两支马队向相反的方向拉这两个半球。当两侧的马达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大的响声。 教师利用器材模拟演示马德堡半球实验。 提出问题：是什么使两个半球如此难以分开？ 生活中有很多现象可以让我们感受到大气压强的存在，你能举出几个实例或者做几个简单的实验，证明你的观点吗？ 活动1：“粘”在光滑墙面上的吸盘 用一个扎了孔、一个完好的吸盘进行实验，看哪个能吸附到墙面上。 实验现象：无论怎样用力压扎了孔的吸盘，松开手后它都不会吸附在墙面上。 活动2：“覆杯实验” 取一个底部带小孔的纸杯，堵住小孔，装满水，用纸片盖上后倒置，观察出现的现象。然后再松开堵住小孔的手指，再次观察。 实验现象：装满水的纸杯朝下倒置后，水不流出来。但当我们松开堵住小孔的手指后，水会流出。 活动3：利用真空罩证明大气压能支撑水柱 一端封闭的试管里灌满水，用手掌将管口堵住，然后倒插在水槽中。再将此装置放在真空罩内，逐渐抽出真空罩中的空气，观察现象。然后打开阀门，让空气进入，再次进行观察。 实验现象：用抽气机向外抽气，发现当真空罩中的气压减小后 ，试管内液面下降。打开阀门后，试管内液面上升。 活动4：“瓶吞蛋”实验 将火柴点燃，放入玻璃瓶内，快速将剥壳的鸡蛋轻放在瓶口。 实验现象：鸡蛋缓慢陷入瓶内。 实验证明：大气压强确实是存在的。 大气压强简称大气压。 二、大气压的测量 演示实验2：“被压扁的铁桶” 在铁桶内放少量的水，用火加热。有大量“白气”冒出后用盖子把桶口堵住，然后浇上冷水。在大气压的作用下，铁桶被压扁了。大气压究竟有多大？ 教师引导学生分析活动2中的覆杯实验，提出问题：大气压能托起的液柱能无限高吗？能否通过计算托起的最高的液柱的压强来间接计算大气压强。 演示实验3： 用试管装满水倒插入水槽中，再慢慢往上提（试管口不离开水面，下同），观察试管中的水是否充满。 教师提问：你观察到了什么现象？是什么原因使水能随着试管上升？如果试管足够长，水能否一直升高？这样进行实验存在什么问题，如何改进实验？ 演示实验4（录像）： 在1643年，意大利的物理学家托里拆利就根据这个原理利用水银做了这样的实验，这就是著名的托里拆利实验。 让学生观看视频，结合教材内容，了解托里拆利实验的步骤、现象和结论。 让学生思考以下问题： 开始时，水银为什么会下降？水银什么时候停止下降？如何计算大气压的值？ 针对托里拆利实验，请学生进一步思考下列问题： 托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关？ 实验结论： 大气压支持760 mm高的水银柱，通常把这样大小的大气压叫作标准大气压，用p0表示。 p0＝p水银＝ρ水银gh ＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m ＝1.013×105 Pa。 在粗略计算中，标准大气压可以取为1×105 Pa。 三、自主学习，动手制作 学习任务1： 教师提问：生活中还有哪些测量大气压强的仪器？请同学们结合教材内容，了解常用气压计以及各自的特点。 学习任务2： 想想做做：观察大气压随高度的变化。 指导学生自制气压计： 1.取一个瓶子，装入适量带颜色的水。 2.取一根玻璃管，画上刻度，通过橡皮塞插入水中。 3.向管中吹入少量气体，使水沿玻璃管上升到瓶口以上。此时，瓶内气体压强大于大气压。 播放视频：拿着这个装置乘坐电梯从楼下到楼上，引导学生观察细管中水柱的高度变化。并给出解释。 实验现象：随着高度的增加管内水柱高度变大。 实验表明：大气压随高度增加而减小。 学习任务3： 通过阅读教材内容，让学生自主学习。 （1）大气压与高度的关系 海拔越高气压越低，海拔越低气压越高。 （2）沸点与大气压的关系 当气压增大时，水的沸点升高；当气压减小时，水的沸点降低。 演示实验5（录像）：沸点与气压的关系 四、课外延伸 介绍山东省淄博市博物馆收藏的战国时期的铜汲酒器——“竹节柄铜汲酒器”。
五、魔术揭秘 学生通过图片和老师的引导，思考老师提出的问题。 学生根据老师的介绍，认识到大气压强的存在。 学生观察实验，感受大气压强的存在。 学生通过真空罩实验进一步体会大气压强的存在。 学生想知道大气压有多大，结合前面的实验思考测量大气压的方法。 学生通过思考，不断改进实验。 学生认真观看实验视频，理解托里拆利实验的过程和原理。 学生将液体压强公式与本节内容相联系，弄清大气压大小的推算过程。 阅读教材，提取信息，找寻答案。 学生利用教材“想想做做”的信息自制气压计。 思考：液柱高度变化的原因，建立气压与高度的联系。 阅读教材，提取信息，找寻答案。 学生观看图片并思考“战国青汲酒器”的结构和原理。 运用类比进行思考，学生易于接受新知识。 培养学生将生活中的问题转化为可探究的科学问题的能力。 引导学生学会制订简单的科学探究方案，培养其有控制实验条件的意识。 学生在自主实验中感受到解决问题的喜悦和科学探究的成就感。 培养学生能够依据实验现象，得出实验结论，体现出证据意识，推理能力。 学习托里拆利实验之前，为了降低学生认识的难度，有必要增加几个过渡性的实验。 根据托里拆利实验，培养学生建立测算“大气压大小”的物理模型，通过科学推理、论证，培养学生解决问题的科学思维能力。 让学生自己利用信息，增强自主学习的能力。 增强自主学习、获取信息的能力，加强合作交流的能力。 领略中华文明的博大精深。
课堂练习 气压与生产、生活、科研紧密相连，下面几个选项中分析不正确的是（ ）。 A．使用胶头滴管吸取液体时利用了大气压的作用 B．大气压没有把房顶压塌是因为墙把房顶支撑住了 C．做托里拆利实验时，若有空气进入管内，则测出的大气压值比实际值偏小 D．医生把注射器的针头插入药液，提起活塞把药液吸入针管，利用了大气压的作用 学生思考、回答。 应用大气压强的知识解决实际问题，体会物理知识的应用价值。
课堂小结 一、基本知识 1．大气压强： 概念、产生原因、数值、利用 2．测量——气压计、托里拆利实验 二、技能与方法 用大气压的相关知识分析实验现象。 学生从知识和技能、方法等方面进行本节课的总结。 培养学生总结归纳的能力。
板书设计
9.3　大气压强 一、大气压强的存在 1．产生原因：空气有流动性 2．方向：大气向各个方向都有压强 二、大气压的测量 1．托里拆利实验 2．标准大气压：p0＝1.013×105 Pa 3．大气压与高度的关系：大气压随着高度的增加而减小。 4．对沸点的影响：水的沸点随着水上方气压的增大而升高 。
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