第三节空气的“力量.pdf

第三节 空气的“力量 第 2 页 教学设计 课题“力量”课型 新授课 课标与教材分析 课标要求：2.2.8 知道大气压强及其与人类生活的关系。课标解读：一是“知道”大气压强，属于“了解”水平，包括知道大气压强的产生、存在、大小、方向、单位、测量方法等知识；二是要让学生知道大气压强与人类生产生活的关系，使学生认识到我们生产生活的很多方面都在利用大气压强，为学生将来能够利用大气压强解决生产、生活中遇到的问题奠定基础。体现了从生活走向物理、从物理走向社会的课程理念。大气压强与生活密切相关，强调情感、态度与价值观的教育。本节课是沪科版物理教材八年级第八章第三节的内容，本节课是在学生较熟练的掌握了压强、液体压强的相关知识的基础上，学习的大气压强方面的知识。不但与课本前两节所学习的固体压强、液体压强一起构成了一个相对完整的压强知识体系，而且为第四节将要学 第 3 页 习的流体压强与流速的关系及气体浮力的产生原因等提供了必要的知识准备。本节课的内容在初中力学知识的学习过程中起到了承前启后的作用。重点：大气压强的存在及产生、大气压强的测量、大气压强的应用。难点：对验证大气压强存在的小实验中空气的“力量”显现的原因进行分析；对托里拆利实验的理解及分析。学情分析 本节课是在学生掌握了压强的概念、公式、单位、以及液体压强的规律、计算公式后进一步学习的气体压强部分的知识，学生已经具备一定的理论基础；此外通过一个多学期的物理学习学生已经具备了一定的观察、分析及概括能力，能够体会物理知识与生产生活的紧密联系。固体及液体压强都比较容易直观感受，由于空气看不见、摸不着，在日常生活中不易感受到大气压强的存在，因此需要教师设计实验引导学生亲身感受它的存在从而进一步学习和解决相关问 第 4 页 题。教学目标（一）知识与技能：1、知道大气压强产生的原因；能说出几个证明大气压强存在的实例；能用大气压强的知识解释生产、生活中简单的现象。2、知道托里拆利实验和一个标准大气压的大小。3、知道大气压强随高度的增加而减小，大气压强的大小可以用气压计来测量。（二）过程与方法：1、通过实验，观察了解大气压的存在。2、能明白托里拆利实验是将大气压强转化为液体压强而得出，体会转化法的灵活运用给人们带来的方便。（三）情感、态度与价值观 1、通过马德堡半球实验、佛罗伦萨之谜两个小故事的介绍，使学生了解物理学 第 5 页 史的相关知识，激发学生的学习兴趣。通过对托里拆利实验过程的认识培养乐于探究的精神。2、在探究过程中培养学生尊重事实，实事求是的科学态度。教学准备 教师：塑料瓶（2）；乒乓球；水槽；烧杯；热水；长试管；自制 1m 长“试管”；学生分组：塑料瓶（自带）；水槽；集气瓶；小纸片；吸盘（2）；试管；胶头滴管；教学方法 演示实验法；活动探究法；讲授法；小组合作 教学过程 教师课堂教学活动设计 学生课堂学习活动设计 设计意图（一）新课引入 教师演示神奇实验：请找出我的隐形助手。1.水为什么没有流出？学生观察教师演示实验，并思考是“谁”托起了水柱？“神奇”，激 发 学 生的 学 习 兴趣 和 求 知欲望。第 6 页（乒乓球覆杯实验）2.谁 压 瘪 了 塑 料瓶？（热水冲洗塑料瓶后密封，塑料瓶被压扁）引导学生观察，感受空气的力量。引出本节课的课题空气的“力量”。又是谁“压瘪”了塑料瓶？“力量”。3.为 接 下来 的 学 生自 主 实 验提供素材。（二）新课讲授【活动一】感受大气压强的存在 1.小组实验：提出要求：利用教师准备的实验器材进行分组实验，证明大气压强存在。（1）学生展示覆杯实验时，提醒学生缓慢的旋转集气瓶的方向，观察纸片是否【活动一】感受大气压强的存在 1.小组实验：（1）学生利用教师准备的实验器材分组进行探究活动验证大气压强的存在。1.小 组 实验：（1）使学生 亲 身 实验，较深刻感 受 大 气压 强 的 存在。第 7 页 脱落。（2）口吸塑料瓶实验，使学生观察塑料瓶的形变，感受大气压强向哪个方向挤压矿泉水瓶。感受大气压强的方向：各个方向 2.大气压强产生的原因：（1）提出问题：引导学生类比液体压强产生的原因，思考大气压强产生的原因。（2）总结大气压强产生的原因，使学生认识到大气压强在我们周围无处不在却不轻易显示自己的“力量”。（2）展示小组设计的实验。（3）感受大气压强的方向。2.大气压强产生的原因：（1）学生思考并交流 （2）学生展示 “力量”显现的原因分析：（1）同学们展开深入思考并组内交流。（2）通过实验，使学生 形 象 的感 受 到 大气 压 强 的方向。2.大 气 压强 产 生 的原因：类 比液 体 压 强帮 助 学 生领 会 大 气压 强 产 生的原因。3.空 气 的“力量”显 第 8 页 “力量”显现的原因分析：（1）提出问题：在自主探究的过程中你进行了怎样的操作才使大气压强“现身”？试着举例说明操作的目的。（2）总结原因：产生压强差（3）胶头滴管吸取液体的原理分析，结合学生的分析，进一步黑板作图分析原理。（4）引导学生分析覆杯实验原理 4.首次验证：（1）视频展示马德堡半球实验 （2）学生结合自己前面所做实验展示自己的答案。4.首次验证：（1）学生观看视频，思考并回答此实验给与我们的启示。【活动二】测量大气压强的大小 1.设计实验：现 的 原 因分析：（1）能够使 学 生 更加 深 刻 的理 解 存 在压 强 和 显现 压 力 的区别。（2）通过此 环 节 的学 习 能 够帮 助 学 生更 好 的 辨认 和 解 释生 产 生 活中 利 用 大气 压 强 的现象。（3）为下一 环 节 将要 进 行 的 第 9 页（2）提出问题：这个实验能够给与我们怎样的启示？大气压强不但存在，而且非常巨大。引出下一活动：大气压强的测量。【活动二】测量大气压强的大小 1.设计实验：（1）提出问题：大气 压 强 到 底 有 多大？能否自主设计实验得出？教师提示：不能直接测量就间接得出，能否将这个问题转化为我们学习过的知识进行研究？提示：（覆杯实验不就是大气压强托住（1）学生讨论交流。（2）简述怎样进行实验测量大气压强。（3）学生观看教师演示实验，感受大气压强能够支持多高水柱。（4）听述“佛罗伦萨之谜”，思考如何改进实验设计。得出要想缩短试管长度，必须选用大 气 压 强的 测 量 理论 奠 定 基础。（4）培养学 生 深 入思 考 和 分析 问 题 的能力。4.首 次 验证：视频观看，提高兴趣，加深印象。1.设 计 实验：（1）通过本环节，使学 生 经 历大 气 压 强 第 10 页 了水柱吗）如果能够知道大气压能够托住多高的水柱就能通过液体压强公式间接得出大气压强的数值了。（2）教师演示：大气压能够托起多高的水柱。展示 40cm 试管，1米长试管（教师自制）对应实验。（3）展示大气压托起水柱视频。叙述“佛罗伦萨之谜”引出对设计实验的改进。2.托里拆利实验：（1）视频展示托里拆利实验 密度更大的液体。2.托里拆利实验：（1）观看托里拆利实验视频 （2）学生自主思考，独立完成学案对应题目。（3）展 示 答案，加深对本部分知识的理解。测 量 的 设计过程，能帮 助 学 生明 白 托 里拆 利 实 验是 将 大 气压 强 转 化为 液 体 压强 而 得 出的，体会转化 法 的 灵活 运 用 给人 们 带 来的方便。同时，帮助学生 更 好 的理 解 托 里 第 11 页（2）提出要求：独立思考并完成学案内容。（内容如下）1.实验员松手后，管内水银柱下降，试管上方有没有空气？有没有气压？2.试管倾斜后水银柱的高度依然不变，为什么？3.如果更换细一点的试管进行实验，实验 数 据 将 如 何 变化？为什么？4.请通过计算得出大气压强的数值？（103kg/m3；g=9.8N/kg）（3）订正答案，帮助理解。（4）展示视频：更换细玻璃管，水银高 （4）结合前面进行的实验理解汞气压计如何指示大气压强的大小？的影响因素：（1）自主学习P161 页，压强的变化部分。（2）尝试解释教师提出的问题。（3）尝试利用大气压强产生拆利实验。（2）在此过 程 中 还渗 透 了 对实 验 装 置的改良，有利 于 提 高学 生 的 思考 分 析 能力 及 实 验操作能力。第 12 页 度无变化。总 结 提 升：105Pa。（5）利用此实验装置改装为汞气压计，简单介绍气压计。3.大气压强的影响因素：（1）展示图片提出疑惑：这些是高原上超市中的食品，怎么都胀袋了？是坏了吗？（2）提出要求：结合课本 P161，大气压强的变化部分的内容，解释这一现象。教师总结：大气压强与海拔高度有的原因解释大气压强与海拔高度的关系。【活动三】大气压强在生产生活中的应用（1）学生讨论交流并展示自己发现的利用大气压强的现象及应用。预设：通过本节课的学习，学生应该能够提出：吸管、钢笔吸墨水、吸盘、拔火罐等应用。（2）分析：吸管、钢笔吸墨水等现象并不是是把液体吸上 2.托 里 拆利实验：（1）通过观 看 实 验视 频 初 步了 解 托 里拆 利 实 验的内容。（2）通过解 决 教 师提 出 的 4个问题，能够 帮 助 学生 更 好 的理 解 托 里 第 13 页 关，海拔越高，大气压强越小。（3）提出问题:为什么海拔高度越高，大气压强越小？【活动三】大气压强在生产生活中的应用（1）提出问题：利用前面学习的知识，试分析生产、生活中哪些方面或现象利用了大气压强？（2）教师提示：大气压强还有些在生活中不太常见的应用。如：飞机压力高度表等。ppt 图片展示。（3）提出问题：压力高度表的原理是来的，而是被大气压强压上来的。（3）学生思考压力高度表工作原理，并尝试回答。拆 利 实 验的原理，并得 出 一 个标 准 大 气压 的 具 体数值。（3）使学生 认 识 到汞 气 压 计就 是 根 据托 里 拆 利实 验 装 置改 良 设 计的。知道其如 何 反 应大 气 压 强的 大 小 变化。第 14 页 什么？总结提升：大气压强在我们的生产、生活中有着广泛的应用，是我们的暖心小帮手。的 影 响 因素：（1）自主学 习 感 知大 气 压 强与 海 拔 高度的关系。（2）利用自 主 学 习的 知 识 解释 教 师 的疑惑。学以致用。（1）小组讨论交流，发 挥 集 体的力量，获知 更 多 大气 压 强 在生 活 中 的 第 15 页 应用。培养学 生 讨 论交 流 及 分析 问 题 的能力。（2）学以致用：明确生 活 中 很多 所 谓 的“吸”实为大 气 压 强的“压”。（3）学以致用：知道飞 机 压 力高 度 表 是对 大 气 压强 知 识 的应用。（三）课堂小结（1）提出问题：回顾本节课知识并总（1）学生总结本节课知识。（1）提升学 生 总 结归 纳 的 能 第 16 页 结展示。（2）师生共同分析知识之间的联系。（2）师生共同分析知识之间的联系。（3）进行当堂检测。力。（2）感受知 识 之 间的联系。帮助 学 生 完善 压 强 部分 知 识 体系。（3）检验本 节 课 学习效果。（四）课后拓展 1.家庭探究作业：利用家庭生活中的常见材料进行大气压强存在的实验证明。（不同于课上实验）上交形式：自主设计并完成实验报告或拍摄（1）总结、回 顾 本 节课知识。（2）从物理 走 向 生活，培养学生分析、解决 问 题 的能力。第 17 页 视频解说实验内容及结论。2.寻找大气压强在生产生活中的应用？并试着解释说明。（至少 2 例）