刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 双月
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号: 2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:核心期刊 CSSCI来源期刊来源期刊;国家新闻出版总署收录;Caj-cd规范获奖期刊;中国期刊网来源刊;百种重点期刊;社科双百期刊;全国优秀社科期刊
创刊时间:1989
让学生在探究中感受——“大气压强”教学案例与评析
【作者】 苗 明
【机构】 湖北省谷城县茨河镇中心学校
【摘要】【关键词】
【正文】《大气压强》是人教版八年级物理课本第九章《压强》第三节《大气压强》。本节内容是学生在掌握了固体压强、液体压强的基础上进行的,是压强概念的巩固和延伸,也为学习流体力学做必要的准备。本节内容可分为三大版块:大气压强的存在、大气压强的测量、大气压强的应用。教学重点是大气压强的认识,教学难点是大气压强的测量方法。教学准备:托里拆利实验教学课件、马德堡半球、抽气筒、玻璃杯、硬纸片、水、注射器、钩码、皮碗、弹簧测力计、水槽、水杯等。
【案例】
一、课伊始 味已生
【新课引入】
新课伊始,教师告诉学生,讲台上有一只“魔瓶”,哪位同学敢把这只瓶子的盖打开?不过,打开后如果发现异常情况时,就迅速把盖子盖上。同学们议论纷纷、跃跃欲试。其中一位同学走上讲台,其余同学全神贯注看这位同学掀盖。结果看到瓶底直往下流水。这时这位同学急忙把盖子盖上,水就不流了。原来这个瓶子的瓶底有许多小的针孔。同样的一瓶水,为什么盖上盖子后就不能向下流水呢?这就是本堂课我们要探究的问题——大气压强。
【评析】这样以情激趣、以趣导学、课堂气氛就会迅速活跃起来,激发学生对大气压强的好奇心和求知欲,有效地渲染了课堂教学中的“味”。正所谓课伊始,味已生。
二、课进行 味正浓
1、【体验大气压去的存在】
演示:探究实验一(瓶吞鸡蛋)
师:同学们,我们先来做个实验,让瓶子“吞”鸡蛋。(将剥了皮的鸡蛋放在瓶口上)鸡蛋虽受重力,瓶口卡住了它,进不去。用棉球蘸酒精在瓶里烧一下,然后迅速将鸡蛋堵在瓶口,看到鸡蛋慢慢“吞”进瓶里去了,教室里一片哗然。
师:这是为什么?
生:(猜想)空气有压力。
师:让我们来了解一下空气(多媒体介绍大气层)。液体受重力,能流动,液体向各个方向都有压强;浸在空气中的物体会不会也受到压强呢?
生:(猜想)有。空气也有重力,能流动。浸在空气中的物体也会受到压强。
演示:探究实验二(覆杯实验)
师:(将杯子装满水,盖上纸板,倒过来)
纸板会掉下来吗?(如图)
生:纸片不落。
师:为什么?
生:是大气压的作用。
师:再将整个装置倾斜放置如图,
水能从瓶口流出吗?
生:水流不出。
师:原因是什么?
生:是由于空气向各个方向都有压强。
演示:探究实验三(小试管在大试管中上升)
师:(将大试管装满水,将小试管放进大试管,倒过来,水流出。小试管却上升)
(如图)小试管为什么会上升?
生:(讨论交流)当水从小试管和
打试管中间流出时,由于大气压有
向上的压强,所以小试管会慢慢上升。
结论:大气压有向上的压强。
【评析】学生深深地被神奇的大气压强吸引。此时教师让学生利用课桌上的器材,动手实验,亲身再次体验这种神奇的大气压强。课堂教学将再次被推向高潮,其探究的气氛越来越热烈,课堂教学中的“趣味”将会越演越浓烈。
学生:探究实验四(吸盘半球实验)
用两个吸盘合在一起,挤出其中的空气,用力向两边拉,并解释看到的现象。
生:(实验并解释)两个吸盘合在一起,挤出了里面的空气,没有了大气压强,外面的大气压把吸盘紧紧压在一起很难分开。
多媒体再现:探究实验五(马德堡半球实验)
师:早在1654年,在德国的马德堡市,就有人做过类似的实验——马德堡半球实验。(多媒体展示实验全过程:将两个半径为20cm的铜制半球合在一起,抽出里面的空气,两边用马拉,直到增加到16匹马时,伴随一声巨响,半球才被拉开。)
师:经过上述探究实验,我们可得到一个什么样的结论?
生:大气有压强且很大。
2、大气压的测量
师:从马德堡半球实验可以想象出大气压是非常大的,那么大气压到底有多大呢?
⑴用吸盘半球实验粗测大气压强值
师:(分析前面吸盘半球实验)当两边用力拉吸盘时,弹簧测力计读数与外面大气压是什么关系?
生:相等。
师生:据P=F/S得P大气压 =F拉力, S因为吸盘中空气不易抽尽,所以P大气压为粗测值。
⑵用托里拆利实验精确测量大气压值
师:回顾覆杯实验,纸片不掉下来,说明P气= P水。换一个高一些的杯子做实验,纸片还是掉不下来,说明仍然有P气 P水,什么时候纸片会掉下来?
生:P气=P水。即P气=gh时
多媒体展示探究实验七(托里拆利实验)
师:为减小h,我们选用密度较大的水银做实验,当h=76cm时,液面不再下降。据P大气压=ρgh得P大气压=1.013×105帕。即为一标准大气压。
师:一标准大气压可支持多高的水柱?
生:据P气=ρgh得
h≈10m
⑶常用气压计
师:多媒体介绍水银气压计、无液气压计、医用氧气瓶上的气压计工作原理
演示:(在玻璃瓶塞上打一小孔插入细管,由细管向瓶中吹气)瓶中液面上气压变大,管中液面上升。
3、大气压的应用
师:我们生活在大气海洋里,身边哪些地方用到了大气压?
生:真空吸管、拔火罐、气压式热水瓶、用吸管吸引料、活塞式抽水机等
三、课结束 味犹存
课堂小结:本节课我们通过大量的实验,充分体验了大气压的存在,估测了大气压的作用,感受了大气压的神奇力量,是由于空气中立的结果。利用大气压的神奇力量,课为人类服务。
【教学反思】本节课从学生的实际出发,创设了一系列的情景,主要是由认识到亲身体会。通过大量的探究实验,引导学生感受大气压的存在,进行大气压强值的测量,观察大气压的变化,有利于激发学生的学习兴趣,帮助学生深刻认识大气压强。
教学中,我让学生通过课件形象地观看“托里拆利实验”,培养他们创新意识和独立思考,解决他们的能力,引导分析使学生明确大气压强的值相当于76cm高的水银柱产生的压强,从而计算出大气压强的值。锻炼了学生的各种能力,并给学生留下了可持续发展的空间,符合学生的认知特点。教学中广泛列举生活生产中的应用大气压的实例,有利于体现,落实从生活走向物理,从物理走向社会的教学理念。
【案例】
一、课伊始 味已生
【新课引入】
新课伊始,教师告诉学生,讲台上有一只“魔瓶”,哪位同学敢把这只瓶子的盖打开?不过,打开后如果发现异常情况时,就迅速把盖子盖上。同学们议论纷纷、跃跃欲试。其中一位同学走上讲台,其余同学全神贯注看这位同学掀盖。结果看到瓶底直往下流水。这时这位同学急忙把盖子盖上,水就不流了。原来这个瓶子的瓶底有许多小的针孔。同样的一瓶水,为什么盖上盖子后就不能向下流水呢?这就是本堂课我们要探究的问题——大气压强。
【评析】这样以情激趣、以趣导学、课堂气氛就会迅速活跃起来,激发学生对大气压强的好奇心和求知欲,有效地渲染了课堂教学中的“味”。正所谓课伊始,味已生。
二、课进行 味正浓
1、【体验大气压去的存在】
演示:探究实验一(瓶吞鸡蛋)
师:同学们,我们先来做个实验,让瓶子“吞”鸡蛋。(将剥了皮的鸡蛋放在瓶口上)鸡蛋虽受重力,瓶口卡住了它,进不去。用棉球蘸酒精在瓶里烧一下,然后迅速将鸡蛋堵在瓶口,看到鸡蛋慢慢“吞”进瓶里去了,教室里一片哗然。
师:这是为什么?
生:(猜想)空气有压力。
师:让我们来了解一下空气(多媒体介绍大气层)。液体受重力,能流动,液体向各个方向都有压强;浸在空气中的物体会不会也受到压强呢?
生:(猜想)有。空气也有重力,能流动。浸在空气中的物体也会受到压强。
演示:探究实验二(覆杯实验)
师:(将杯子装满水,盖上纸板,倒过来)
纸板会掉下来吗?(如图)
生:纸片不落。
师:为什么?
生:是大气压的作用。
师:再将整个装置倾斜放置如图,
水能从瓶口流出吗?
生:水流不出。
师:原因是什么?
生:是由于空气向各个方向都有压强。
演示:探究实验三(小试管在大试管中上升)
师:(将大试管装满水,将小试管放进大试管,倒过来,水流出。小试管却上升)
(如图)小试管为什么会上升?
生:(讨论交流)当水从小试管和
打试管中间流出时,由于大气压有
向上的压强,所以小试管会慢慢上升。
结论:大气压有向上的压强。
【评析】学生深深地被神奇的大气压强吸引。此时教师让学生利用课桌上的器材,动手实验,亲身再次体验这种神奇的大气压强。课堂教学将再次被推向高潮,其探究的气氛越来越热烈,课堂教学中的“趣味”将会越演越浓烈。
学生:探究实验四(吸盘半球实验)
用两个吸盘合在一起,挤出其中的空气,用力向两边拉,并解释看到的现象。
生:(实验并解释)两个吸盘合在一起,挤出了里面的空气,没有了大气压强,外面的大气压把吸盘紧紧压在一起很难分开。
多媒体再现:探究实验五(马德堡半球实验)
师:早在1654年,在德国的马德堡市,就有人做过类似的实验——马德堡半球实验。(多媒体展示实验全过程:将两个半径为20cm的铜制半球合在一起,抽出里面的空气,两边用马拉,直到增加到16匹马时,伴随一声巨响,半球才被拉开。)
师:经过上述探究实验,我们可得到一个什么样的结论?
生:大气有压强且很大。
2、大气压的测量
师:从马德堡半球实验可以想象出大气压是非常大的,那么大气压到底有多大呢?
⑴用吸盘半球实验粗测大气压强值
师:(分析前面吸盘半球实验)当两边用力拉吸盘时,弹簧测力计读数与外面大气压是什么关系?
生:相等。
师生:据P=F/S得P大气压 =F拉力, S因为吸盘中空气不易抽尽,所以P大气压为粗测值。
⑵用托里拆利实验精确测量大气压值
师:回顾覆杯实验,纸片不掉下来,说明P气= P水。换一个高一些的杯子做实验,纸片还是掉不下来,说明仍然有P气 P水,什么时候纸片会掉下来?
生:P气=P水。即P气=gh时
多媒体展示探究实验七(托里拆利实验)
师:为减小h,我们选用密度较大的水银做实验,当h=76cm时,液面不再下降。据P大气压=ρgh得P大气压=1.013×105帕。即为一标准大气压。
师:一标准大气压可支持多高的水柱?
生:据P气=ρgh得
h≈10m
⑶常用气压计
师:多媒体介绍水银气压计、无液气压计、医用氧气瓶上的气压计工作原理
演示:(在玻璃瓶塞上打一小孔插入细管,由细管向瓶中吹气)瓶中液面上气压变大,管中液面上升。
3、大气压的应用
师:我们生活在大气海洋里,身边哪些地方用到了大气压?
生:真空吸管、拔火罐、气压式热水瓶、用吸管吸引料、活塞式抽水机等
三、课结束 味犹存
课堂小结:本节课我们通过大量的实验,充分体验了大气压的存在,估测了大气压的作用,感受了大气压的神奇力量,是由于空气中立的结果。利用大气压的神奇力量,课为人类服务。
【教学反思】本节课从学生的实际出发,创设了一系列的情景,主要是由认识到亲身体会。通过大量的探究实验,引导学生感受大气压的存在,进行大气压强值的测量,观察大气压的变化,有利于激发学生的学习兴趣,帮助学生深刻认识大气压强。
教学中,我让学生通过课件形象地观看“托里拆利实验”,培养他们创新意识和独立思考,解决他们的能力,引导分析使学生明确大气压强的值相当于76cm高的水银柱产生的压强,从而计算出大气压强的值。锻炼了学生的各种能力,并给学生留下了可持续发展的空间,符合学生的认知特点。教学中广泛列举生活生产中的应用大气压的实例,有利于体现,落实从生活走向物理,从物理走向社会的教学理念。