教學設計第3節大氣壓強一，教材分析大氣壓強主要講的是關于氣體壓強中大氣壓強的初步知識，運用壓強、壓力、液體壓強等內容來認識的，教材內容分三部分：大氣壓的存在、大氣壓的測量、大氣壓的應用。本節內容在本章的結構中則具有承前啟后的作用：教材不僅從內容上與前面所學的固體壓強、液體壓強一起構成了一個相對完整的體系，而且從培養學生的認知能力上也與前幾節內容銜接得很好，也為后面學習流體的壓強與流速的關系及氣體浮力奠定堅實的基礎。在教學中借助演示實驗，利用平衡力的知識進行大氣壓的測量，通過觀看分析托里拆利實驗，了解大氣壓強的大小和單位，利用實例計算，感知大氣壓強產生壓力的大小。利用托里拆利實驗裝置引入氣壓計，通過探究活動了解大氣壓強與高度的關系，了解常見的大氣的測量方法等，給學生親近感和真實感，便于學生更好的理解和掌握。二，學情分析知識：學生學習過液體壓強，具備中立，平衡等知識能力：學生具有一定的知識遷移能力，以形象思維為主，概念的建立主要依靠生活經驗情感：初中生表現欲望強，好奇心強，容易接受直觀明顯的現象。三、教學目標知識與技能1了解大氣壓的存在，知道標準大氣壓強的數值；2了解測量大氣壓強的方法，理解托里拆利實驗原理、過程和結論；3知道大氣壓強產生的原因，知道大氣壓強與天氣和高度有關；4認識生活中利用大氣壓強的現象，了解抽水機的工作原理。過程與方法1觀察跟大氣壓強有關的現象，感知大氣壓強的客觀存在；2通過實驗探究，估測大氣壓的大小，體會科學探究的過程；3通過對托里拆利實驗進行分析，使學生掌握推理和等效替代的方法；情感、態度與價值觀1在學習中讓學生親身實踐，培養實事求是的科學態度，激發其科學探究精神；2通過了解大氣壓的應用，認識大氣壓的存在與變化對人類生活的影響 。四、重點與難點：重點：驗證大氣壓強的存在；了解大氣壓的測量原理難點：感受大氣壓的客觀存在；對托里拆利實驗原理的理解五、教法與學法：教法：實驗法；討論法；啟發式講授法學法：觀察討論；實驗探究六、教學資源與工具設計實驗器材：玻璃杯，水槽，塑料板，礦泉水瓶，吸盤，吸管專門為本課設計的多媒體課件視頻：馬德堡半球試驗，托里拆利實驗。七、教學過程：導入新課復習導入：思考問題：1液體的壓強是由于什么原因產生的？2液體的壓強的計算方法？學生活動：由于液體受重力，并且由于液體具有流動性，所以液體朝各個方向都有壓強，且同一深度向各個方向的壓強都相等。方法：pgh問題：同液體一樣，地球周圍覆蓋著大氣層，大氣層中的空氣和液體一樣受重力，并且具有流動性，會不會也像液體一樣產生壓強呢？(教學說明：復習上節課所學，同時利用類比的方法引入新課，符合知識的遞進關系和學生的認知規律，有利于激發學生的思維和探究欲望)實驗導入實驗1：魔術表演(覆杯實驗)：取一個干凈的透明玻璃杯，一杯清水將玻璃杯裝滿水，仍用硬紙片蓋住玻璃杯口，用手按住，并倒置過來，放手后看到什么現象？(硬紙片沒有掉下來)再慢慢把杯口向各個方向轉一圈，又看什么現象？(硬紙片仍沒有掉下來)學生觀察奇妙的現象，集中學生的注意力并激發學生思考和探究的欲望。思考問題：實驗中硬紙片不會掉下來的原因是什么？引導學生分析：當杯口朝下時，杯中的水和紙片都沒有掉下來，說明有作用與水對紙片的壓力相抵消，這個作用是空氣產生的壓強。在大氣壓強的作用下，托住了硬紙片。而當把杯口向各個方向轉圈時硬紙片未掉下來，說明處處都存在大氣壓強，且大氣向各個方向都有壓強。(設計說明：教師演示時可以增加神秘感，演示后要結合理論分析，關鍵讓學生認識到容器外存在壓力或壓強，從而認識到大氣也有壓強)推進新課現象：塑料吸盤把玻 現象：水進入膠頭滴管璃片“吸”起來引導學生分析1將塑料洗盤捏扁后吸到窗玻璃上，甚至還能掛上重物。2將膠頭滴管內的空氣排出，將其插入水中，如果空氣有壓強，就會進入滴管，但由于兩者之間有水分隔，就會看到有水進入滴管，證明大氣存在壓強。交流討論并總結：由于大氣層中的空氣像液體一樣受重力且具有流動性，所以大氣像液體一樣對浸入其中的物體有壓強作用，并且空氣中朝各個方向都有壓強。(板書)1大氣壓強：大氣會對處于其中的物體產生壓強，我們稱它為大氣壓強，簡稱為大氣壓。(注意：大氣壓是大氣壓強的簡稱，不是大氣壓力的簡稱)2大氣壓產生的原因：由于大氣受到重力作用，而且大氣有流動性。3大氣壓的方向：大氣壓強的方向與液體壓強的方向一樣，也是朝向各個方向的。教師引導 提出著名的馬德堡半球實驗其實早在1654年德國馬德堡市的市長奧托格利克就做了著名的馬德堡半球實驗，證明了大氣壓的存在，你能解釋球為什么很難被拉開嗎？二、大氣壓的測量提出問題：16匹馬都很難將馬德堡半球分開，那么大氣壓到底有多大？能不能借助馬德堡半球的原理來測量？請同學們回憶以前學過的有關壓強的知識，思考還有什么方法能夠測出大氣壓強的大小？要求學生說出想法并敘述理由。學生活動：方法1：用吸盤和測力計。將一個吸盤壓在玻璃板上，然后用彈簧測力計拉，直到將吸盤拉起，讀出彈簧測力計的示數，根據二力平衡的原理，得出大氣壓力，再用刻度尺測出吸盤的直徑，算出吸盤的面積，根據公式p計算，即可求出大氣壓強的大小。教學說明：這里可以演示一下，幫助學生設計測量方案，為托里拆利實驗的引入做一下鋪墊。思考一下：用這些方法為什么只能粗略測量大氣壓值？學生討論：吸盤里進入空氣教師提問：想知道世界上第一個精確測出大氣壓值的實驗嗎？大氣壓強值的測定：很久以前意大利的物理學家托里拆利就做了下面的實驗，這就是著名的托里拆利實驗。1演示(觀察錄像)托里拆利實驗裝置。引導學生討論以下問題：(1)為什么要在玻璃管內裝滿水銀？(2)玻璃管中水銀柱上方的空間中是否有空氣？(3)管內水銀柱為什么要下降？為什么水銀柱要停在760 mm處？(4)管子傾斜，管子直徑加粗，水銀柱豎直高度是否發生變化，即所測大氣壓強值是否變化？學生討論交流：灌滿水銀是為了排除出管內的空氣。玻璃管中水銀柱的上方空間是真空。管內水銀柱下降是因為水銀柱太高，產生的壓強大于外界大氣壓強，當下降到760 mm處時，產生的壓強與外界大氣壓強相等，水銀柱就不再下降。通過計算可知，求出760 mm水銀柱的壓強的大小。pgh1.36104 kg/m39.8 N/kg0.76 m1.013105 Pa通過液體壓強公式pgh可知，水銀柱產生的壓強只與水銀柱的高度(水銀的深度)和密度有關，所以管子粗一點、彎曲一點、提高一點、傾斜一點，管內的水銀柱的高度不變。歸納總結：托里拆利實驗測量出：大氣壓強支持著管內760 mm高的水銀柱，也就是大氣壓強跟760 mm高的水銀柱產生的壓強相等。通常把這樣的大氣壓叫做標準大氣壓，約為105 Pa。即1標準大氣壓相當于760 mm水銀柱所產生的壓強值為1.013105 Pa(約為105 Pa)p01.013105 Pa大氣壓的單位：帕、厘米汞柱、毫米汞柱現在知道覆杯實驗中杯里的水為什么不會掉下來了吧，除非杯子中的水超過10.3 m的高度。2.大氣壓的測量工具：氣壓計：水銀氣壓計金屬盒氣壓計的外形和內部構造無液氣壓計(盒式氣壓計)抽去內部空氣的薄金屬盒在大氣壓發生變化時會發生形變，這種形變經放大并顯示出來。水銀氣壓計的特點：精確但攜帶不方便。無液氣壓計的特點：攜帶方便但不精確。大氣壓與液體的壓強有許多相同之處，根據液體的壓強公式pgh可知，當液體的密度越小，深度越小時，壓強也越小。在大氣層中就像在海洋中一樣，越高的地方越淺，h越小，并且空氣越稀薄，密度越小，于是大氣壓也越小，比如高山上。歸納總結：大氣壓的大小跟大氣的密度直接相關。大氣的密度隨高度升高而減小，離地面越高，氣壓越小。(1)海平面附近：大氣壓的數值接近1.01105 Pa(標準大氣壓)。(2)在海拔3 000 m以內大約每升高10 m，大氣壓減小100 Pa。(3)天氣的變化也影響大氣壓，晴天比陰雨天氣壓高。(4)氣壓會影響沸點，氣壓越高，沸點越高；氣壓越低，沸點越低。教師提出問題：為什么在高山上煮不熟雞蛋？學生交流：海拔越高，氣壓越低，沸點越低，所以不容易煮熟食物。三大氣壓的運用引導學生生活中大氣壓的運用有哪些實例？展示活塞式抽水機原理圖，由學生嘗試說出構造和原理。思考問題：1為什么使用抽水機之前都需要先灌水？2活塞式抽水機能提升水的高度最大有多少？學生活動得出答案：排出抽水機的空氣，利用大氣壓將水壓上來，只能抽到10.3米的高度。(教學說明：通過觀察，學生容易理解活塞式抽水機的工作原理，但離心式抽水機結構復雜，通過演示實驗，可以提高學生的興趣，加強學生從生活走向物理，從物理走向社會的意識) 課后練習：1、由于空氣也受_____力的作用，而且能流動，因而空氣內部向_______方向都有壓強。2、著名的____________實驗有力的證明了大氣壓強的存在.3、盛滿水的玻璃杯，用硬紙片把杯口封嚴，小心地將杯口朝下，紙片不會掉下來，這是因為（ ）A 紙片太輕了B 空氣對紙片向上的壓力大于水的重力C 水由于慣性處于靜止狀態D 水把紙片粘住了4、用塑料管吸瓶內果汁時，是由于（ ）A、人體內部對果汁產生吸引力。B、人用嘴吸去管內氣體使管內氣壓降低，大氣壓使果汁沿管上升。C、吸管本身有吸水作用。D、果汁本身產生壓強較大。5.做托里拆利實驗時，當玻璃管里的水銀柱穩定后，在管的頂端穿一個小孔，那么管中水銀將（ ）A、往上噴出 B、稍微下降C、保持不變 D、降到與外面水銀面相平6某同學在做托里拆利實驗中，不慎在玻璃管中混入了少量空氣，則測量結果將（ ）A偏大 B偏小 C相等 D都有可能 第3節大氣壓強一大氣壓的存在1大氣壓強：大氣會對處于其中的物體產生壓強，我們稱它為大氣壓強，簡稱為大氣壓。2大氣壓產生的原因：由于大氣受到重力作用，而且大氣有流動性3大氣壓的方向：大氣壓強的方向與液體壓強的方向一樣，也是朝向各個方向的。4.馬德堡半球實驗：證明了大氣壓強的存在。二大氣壓的測量1.大氣壓的大小：托里拆利實驗的原理標準大氣壓：p01.013105 Pa2.測量大氣壓的儀器：氣壓計水銀氣壓計、無液氣壓計3.海拔越高，氣壓越低，沸點越低三大氣壓強的運用吸管，吸盤，注射器吸藥水，抽水機抽水機的原理