第八章壓強第三節空氣的“力量”物理觀念:了解大氣壓強及產生的原因;知道托里拆利實驗和1個標準大氣壓的大小;知道大氣壓強跟高度的關系;能通過實例說明大氣壓強跟人類生活的密切關系。科學思維:體會用液體壓強類比理解大氣壓強產生的原因;體會轉換法測量大氣壓強的思維方法。科學探究:觀察托里拆利實驗演示,動手探究有關大氣壓強的實驗,并能分析有關實驗現象,初步解釋探究結果,并嘗試表述自己的觀點和結論。科學態度與責任:能體會大氣壓強在生產生活中的應用以及帶來的不便,體會物理學對人類認識和社會發展的推動作用,逐步樹立親近自然、探索自然的好奇心,崇尚科學,樂于思考與實踐的科學精神。教學重點:大氣壓強的存在及應用大氣壓強解釋有關現象教學難點:大氣壓強的測量教師演示:馬德堡半球、抽氣機、玻璃杯、硬紙片、啤酒瓶、拔罐、抽水機模型(選:托里拆利實驗裝置)學生實驗:紙杯、紙片、小吸盤;自備飲料及吸管;注射器、彈簧測力計、細線教學環節設計意圖一、創設情境導入新課視頻導入:先讓學生觀看大氣壓強將鐵筒壓癟的視頻。引導提問:視頻中的鐵筒、易拉罐等都被神秘力量壓癟了,你知道是誰擁有這么大的力量嗎?它是如何產生的?我們怎么感覺不到它的存在?引導學生思考,進入新課學習。情境導入:老師指導學生完成覆杯實驗。大部分同學應該能成功。我們知道,水對底部有壓強,可為什么薄片不會掉,水也不會流出來呢?學完該節后你就能解決這個問題了。通過有趣的開場,激發學生的求知欲二、新課講解探究新知探究點一:大氣壓強1.老師演示下列現象:(1)將空的礦泉水瓶內倒入少許60℃的熱水(溫度太高會燙變形),晃幾下后倒出,擰緊瓶蓋,觀察現象。提示:一會兒后礦泉水瓶變癟,發生形變。(2)老師演示瓶吞蛋實驗。用一個廣口瓶用熱水燙一會兒,然后拿一個剝了皮的雞蛋,堵住瓶口(雞蛋略大于瓶口),學生觀察;在吞到一半時將瓶口朝下,瓶子還能吞進去嗎?提示:雞蛋被吞進瓶子中。從“無”到“有”,引導學生經歷實驗過程,感知空氣的“力量”存在2.指導學生閱讀P196“做中學”部分。學生每3人一組,進行小吸盤對拉實驗。為什么扣在一起的兩個小吸盤很難拉開?是什么力量把它們壓在一起?3.指導學生閱讀課本P195~196部分,完成下列題目:(1)和液體一樣,空氣內部各個方向也都存在壓強。這種壓強稱大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。

(2)空氣有質量,受重力作用,且氣體具有流動性。

(3)歷史上著名的馬德堡半球實驗證明了大氣壓強的存在。

探究點二:大氣壓強的測量1.大氣壓強能壓扁鐵筒,具體數值是多少呢?回到覆杯實驗。(1)引導學生思考大氣壓強能托起一整杯水,那么大氣壓與水壓之間的關系可能如何?提示:能托起水柱,大氣壓強不小于水柱壓強。(2)啟發提問:不斷增加容器高度,水壓如何變化?高度能無限增加嗎?提示:增加容器高度,根據p=ρgh可知,水壓增大,但大氣壓強不可能無限大,所以水柱的高度是有限的。(3)進一步思考,當水壓增大,什么時候水柱恰好掉落?提示分析:當水壓等于大氣壓時,剛好掉落。此時找到水壓數值就找到了大氣壓強數值。2.托里拆利實驗(1)老師引導:實際上早就有人用上面的方法測出了大氣壓強的值,那就是托里拆利實驗。播放托里拆利實驗視頻。提示學生注意獲取信息點:托里拆利實驗表明大氣壓強能托起多高的汞柱?提示:76cm。(2)觀看完視頻后,指導學生帶著下面問題閱讀課本P197~198“大氣壓強的測量”部分。①最早精確測量出大氣壓的實驗是托里拆利實驗,實驗時要取大約長1m、一端封閉的玻璃管,里面灌滿汞。

②將玻璃管倒插在汞液槽中放開手指后,汞柱下降,最后汞柱保持在760mm不再下降,汞柱上方是真空。

③經測算大氣壓強約為1.013×105Pa,此大氣壓能支持約10.3m高的水柱。

(3)老師和學生共同分析以下問題。一般先讓學生交流討論,嘗試回答,老師再點撥強調。①汞有毒,為什么還要用汞來做實驗?提示:汞的密度大,液柱高度可以大大降低,便于操作。②為什么要灌滿汞?提示:是為了排凈玻璃管內的空氣。③汞液面下降了一段距離后為什么不再下降了?提示:此時汞液槽外液面上的大氣壓支撐著玻璃管內一定高度的汞。讓學生沉浸式參與課堂,加強物理知識與現實生活的聯系類比液體壓強,得到大氣壓強產生的原因引導學生有目的地觀看視頻學生需要感性認識,還能鍛煉估算能力④怎樣通過計算得出大氣壓強的大小?提示:管內外汞液面高度差不再變化時,管內760mm的汞柱產生的壓強就是大氣壓強的值,實際上是一種轉換法,轉換關系如下:我們推理計算出大氣壓強p0的值:p0=p汞=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa。⑤請估算大氣壓強能支持大約多高的水柱?估算并積極上臺展示結果。參考過程:h=p0ρ水g=1.013×105Pa3.讓學生動手探究P198“迷你實驗室”里的“估測大氣壓強”活動。(1)老師給予適當點撥:(2)學生動手實驗,體驗測量大氣壓強的過程和方法。4.觀看視頻,指導學生了解汞氣壓計、管式彈簧壓強計等。探究點三:大氣壓強與人類生活1.游戲活動:吸飲料老師提問:吸飲料大家都會吧,你為什么能吸到飲料?男女生各一名自主上臺進行比拼,上臺比賽用吸管喝飲料,先喝完的同學獲勝。(男生的吸管提前剪開一個小洞)現象:男生一直喝不到飲料,而女生很順利就喝完了。引導學生思考原因。點撥:引導學生發現吸氣后吸管內氣壓變小,管外大氣壓把飲料壓進嘴里的。2.指導學生閱讀課本P198~199“大氣壓強與人類生活”部分。(1)復述大氣壓強跟海拔高度的關系。提示:大氣壓強隨海拔高度的增加而減小。(2)人們通常把等于760mm高的汞柱所產生的壓強叫做1個標準大氣壓,1個標準大氣壓=1.013×105Pa。

3.了解航天員航天服的作用。先交流討論,后找同學總結表述。4.引導學生舉例,并組織小組討論,如何利用大氣壓。若學生說到教師預備的實驗器材則進行現場演示。用游戲的方式體驗大氣壓強在生活中的應用,學生有直觀感受,積極性提高第三節空氣的“力量”空氣的“力量”大氣壓強跟海拔高度關系大氣壓強的值(1)能支持760mm高的汞柱(2)p0=1.013×105Pa見PPT課件大氣壓強客觀存在,也因此產生很多現象,但如果不點出來,學生確實很難意識到,就像發現大氣壓是距今不遠的事情一樣。所以在本節課教學的過程中,始終把學生是