初中物理9.3 大气压强教学设计及反思

这是一份初中物理9.3 大气压强教学设计及反思，共12页。教案主要包含了导入新课，进行新课，学以致用，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

本节课通过生活现象认识大气压的存在，体现物理与生活的联系；让学生在老师的引导下获得锻炼及施展自己能力的机会，强调培养学生的动手探究能力，同时让学生体会到成功学习的快乐，体现新课程改革中培养学生“自主、合作、探究”的指导思想．
本节内容是对固体、液体压强知识的补充，这部分通过大量的实验和事实让学生感受大气压强的存在．通过本节课的学习，不仅使学生感受和体验大气压的存在，而且让学生了解证明大气压存在的方法，以发展学生的思维能力，解决实际问题．
学生经过一段时间的物理学习，对这门学科有了初步的了解，观察、实验、分析和概括能力已初步形成，也亲身体验到了物理知识与人们生活、生产的密切联系，对物理有了一定的兴趣和强烈的求知欲．但初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣．实际教学中，在注重知识逻辑的同时，应重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中物理现象的认识与掌握的物理知识结合起来，增加学生的亲身体验．
知识与技能
1．了解大气压强的概念及其产生的原因；举例说明几个证明大气压强存在的事例．
2．理解托里拆利实验原理，记住标准大气压值．
3.说出大气压强随高度变化的规律以及沸点跟气压的关系．认识测量大气压强的两种气压计．
4.能应用大气压强解释简单的现象，用沸点跟气压的关系解释现象．
过程与方法
1．观察与大气压强有关的现象，感知大气压强是客观存在的．
2．让学生通过学习，能联系生活实际，应用大气压的知识解释生活中的相关现象．
情感、态度与价值观
1．培养学生积极动手和积极探究的精神；
2．培养实事求是的科学态度；
3．通过对大气压的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响．
重点：大气压强的存在、大气压强的大小及产生原因．
难点：用所学知识解释生活中的大气压强现象．
1课时
本节课用到的教学方法是：实验法、讲授法．
熟鸡蛋、瓶子、火柴、废纸条、带塑料吸盘的挂钩、玻璃罩、真空泵、皮碗、杯子、硬纸片、气压计、多媒体课件．
课前3分钟，学生自主阅读课本P39－P43内容，并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示．
一、导入新课
表演一个“魔术”：出示一个瓶子和去壳的熟鸡蛋，鸡蛋放在瓶口，无法进入到瓶中．点燃废纸条放进瓶中，然后将鸡蛋放在瓶口处，发现鸡蛋被瓶子吞了进去．
教师：同学们，你们想了解其中的奥妙吗？今天这节课学习的大气压强的知识，将帮你解开这个谜团．
(设计意图：通过“小魔术”引入新课，激发学生的学习兴趣．)
二、进行新课
(一)大气压强的存在
演示实验一：覆杯实验
将杯中装满水，用硬纸片把杯口盖严，用手按住硬纸片倒置过来，观察现象；然后将杯口慢慢地转到竖直位置，观察现象．
实验现象：放手后硬纸片没有掉下来，杯子里的水不会流出来，将杯口慢慢地转到竖直位置的过程中，硬纸片也没有掉下来，杯子里的水还是没有流出来．
学生认真观察实验现象，积极思考其中的道理．
教师提出问题：是什么神秘的力量托住硬纸片，让它不会掉下来？
学生积极思考，小组讨论：
(1)硬纸片受重力和水向下的压力作用，没有下落，必然受向上的力的作用，这个力的施力物体只能是空气，这就证明空气中存在大气压强．
(2)杯口慢慢地转到图示竖直位置过程中，硬纸片也没有掉下来，证明空气向各个方向都有压强．
教师类比：生活在水中的鱼受到水的压强，如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们就生活在大气海洋的底部，大气是否对我们和浸在它里面的物体也产生压强呢？
学生交流回答：空气和液体一样受重力作用，所以能产生压强，空气同样也具有流动性，所以大气向各个方向都有压强．
教师利用多媒体课件展示：马德堡半球实验
1654年5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情：他们的市长，就是发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径三十多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用两队马向相反的方向拉两个半球，“连16匹马都不能把它们拉开，当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候，还发出了很大的响声，像放炮一样．”市民们惊奇地问：“是什么力量把它们压合得这么紧呢？”“没有什么，是空气．”市长这样回答．而如果把铜半球上的阀门拧开，空气经阀门流进球里，用手一拉球就开了．这就是著名的马德堡半球实验．
教师请两个同学到讲台上模拟马德堡半球实验：
模拟马德堡半球实验
让学生感受大气压强的存在．
教师出示带塑料吸盘的挂钩，并将其贴在黑板上．
教师提问：什么力把塑料吸盘压在光滑的墙上？
学生认真观察，交流讨论并回答：大气压强产生的大气压力把塑料吸盘压在光滑的墙上．
演示实验二：将塑料吸盘贴在玻璃罩的内壁，用真空泵抽气，会看到什么实验现象？
实验现象：当把玻璃罩里的空气抽一段时间后，塑料吸盘掉下．
学生认真观察实验现象，思考其产生的原因：吸盘外侧没有了空气，大气压强随之消失，吸盘在重力作用下从玻璃壁上掉落．
学生以小组为单位，交流讨论举例说明日常生活中哪些现象证明大气压的存在．
(设计意图：通过举例说明大气压的存在．)
【对点训练】
下列现象中没有利用大气压强的是 ( )
A．把药液注射进肌肉里
B．用吸管吸瓶中的饮料
C．茶壶上留有小孔
D．利用离心水泵抽水
【答案】A
(二)大气压的测量
1．托里拆利实验
马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的．那么大气压强有多大呢？
早在17世纪，意大利科学家托里拆利结合前人的经验，设计了一个实验，比较精确地测出了大气压的值，这就是托里拆利实验．
教师利用多媒体播放托里拆利实验的视频资料．
教师讲解：将一根长约1m的一端封闭的玻璃管灌满水银，将管口堵住，将灌满水银的玻璃管倒立在水银槽中．放开手指，这时管内水银面下降到一定高度后不再下降，水银处于静止，大气压强等于管内的水银柱产生的压强，因此，只要测出管内外水银面的高度之差，就可以得出大气压的数值．
学生认真观看视频，明白托利拆利实验的操作过程，实验现象以及测得的大气压的数值．
教师利用多媒体出示如下几个问题：(1)为什么玻璃管倒转时，管内水银面会下降？(2)为什么水银面降到一定程度后不继续下降？(3)哪一段水银柱是由大气压强托住的？(4)如何计算大气压？
小组讨论相互交流，得出问题的答案：
(1)管内水银柱产生的压强大于大气压强；(2)管内水银柱产生的压强等于大气压强；(3)管内外水银面之间的这段水银柱；(4)p大气＝p水银＝ρ水银gh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa.
师生共同归纳总结：
(1)实验中玻璃管内的水银面上是真空，管外水银面的上方是空气，大气压支持管内的水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，托里拆利通过实验测量出管内外水银面的高度差为760 mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压．
(2)p0＝ρgh＝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.
教师强调：(1)做托里拆利实验时，玻璃管倾斜，水银柱长度增大但竖直高度差不变；(2)玻璃管的粗细不影响水银的高度；(3)若将玻璃管上提或下压一些，管内外的水银柱的高度差不变；(4)若玻璃管内混有少量空气，测量的结果比实际大气压小．
2．大气压的测量工具
教师出示两种气压计：水银气压计和金属盒气压计．
学生自主阅读教材P41第一段，了解这两种气压计，并比较其异同．
3．大气压的变化
大气压数值是否总是不变的呢？
演示实验三：取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它的上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中．从管子上端吹入少量气体，使瓶内空气压强大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上．拿着它从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化情况．
学生描述实验现象：从楼下到楼上玻璃管内水柱变高．
归纳实验结论：随着高度的增大，玻璃管内水柱的高度会逐渐升高，表明大气压随着高度的升高而逐渐减小．
教师点拨：(1)大气压不是一成不变的，离地面越高的位置大气压越小，即大气压强随高度的增加而减小．研究表明，在海拔3 000 m以内，每升高10 m，大气压大约减小100 Pa.
(2)水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小，水的沸点会降低．
(3)大气压还会随季节、气候、天气的变化而变化：一般情况下，冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴天高．
4．大气压的应用
教师引导学生分析生活中应用大气压的例子．
学生发表观点：(1)用吸管可以把饮料吸到嘴里；(2)将钢笔插入墨水瓶里，用力在管囊上捏几下，墨水被吸进笔里．
教师指出：我们在生活中经常用到活塞式抽水机，提起活塞时，可以把水抽上来，这就是应用了大气压．
观察下面的图片，教师引导学生分析：当提起活塞时，阀门A关闭，大气压使水推开阀门B进入圆筒；压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面．活塞不断地被提起、压下，水被不断地抽上来．
(设计意图：通过视频、图片、实物使学生掌握托里拆利实验，突破教学难点．)
【对点训练】
关于托里拆利实验，下列说法正确的是( )
A．使用的玻璃管越粗，管内水银柱越低
B．玻璃管倾斜后，管内水银柱变高
C．只有玻璃管竖直时才能测出大气压的值
D．如果管内混入少量空气，管内水银柱的高度会变小
【答案】D
三、学以致用
1．与大气压有关的生活现象，下列解释符合物理规律的是( )
A．高原地区大气压比沿海地区大
B．用注射器将药液注入肌肉里是利用大气压
C．没有大气压，水泵同样可以把水抽到高处
D．茶壶盖上的小孔被堵住，壶里的水就很难倒出来
2．关于西藏地区的气压与水的沸点，下列说法正确的是( )
A．气压低、水的沸点高
B．气压高、水的沸点高
C．气压低、水的沸点低
D．气压高、水的沸点低
3．如图所示，在小瓶里装一些有颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计．小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度________，水对容器底的压强________，瓶子对地面的压强________(填“变小”“不变”或“变大”)，如果在瓶中装满水，就可以制成一个较准确的测量仪器________(写名称)．
【答案】1.D 2.C 3.变大 变大
不变 温度计
四、课堂小结
通过本节课的学习，你学到了什么，有什么成功的体会和经验？
1．大气压强的存在．
2．大气压的测量，托里拆利实验．
3．大气压的测量工具．
4．大气压的变化．
5．大气压的应用．
第3节 大气压强
1．产生原因eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(空气受重力作用,空气具有流动性))
2．测定：托里拆利实验
3．测量工具：气压计
4．大气压的变化：离地面越高，气压越低
5．液体沸点与气压的关系：液面上气压越高，液体沸点越高
6．实际应用eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(活塞式抽水机,离心式水泵,打气筒空气压缩机))
完成《红对勾·45分钟作业与单元评估》或《红对勾·练吧》的相关练习．
本节课在教学中按照“体验→思考→分析→应用”的思路逐一展开，由于托里拆利实验无法在课堂上完成，本节课突出了示意图的作用．示意图直观显示了实验的情况，便于学生理解实验结论，突破了本节课的难点，是本节课的创新点．但是，像“瓶子吞鸡蛋”“纸板不下落”这样的演示实验，可以激发学生的兴趣，活跃学生的思维，教师应认真完成，鼓励学生积极参与．