“大气压强”一节教学设计

“大气压强”一节教学设计

刘晓梅

（尉氏县广播电视大学附属中学河南尉氏475500）

1．设计思想

大气压强一节是压力、压强一章重点内容之一，本节包括大气压的存在、测量及应用。在学习大气压之前，学生对大气压虽有一些感性认识，但不清楚；又由于气体看不见、摸不着，比较抽象，种种原因，造成了初中学生接受起来有一定的难度，初教者教课时也有一定的困难这样一种局面，根据本人多年来的实践经验总结，应该遵循这样的教学理念设计比较合理：教学过程中应始终把学生放置在教学第一位，教师只是教学过程中的引导者，通过设计一系列活动，设置一系列有一定梯度的问题，创设条件，让学生主动参与，亲身体验。努力挖掘教材和生活中有探索价值的因素来改编、创编新的教学内容，把重复验证前人已做的实验改为探索型的实验来研究，一改过去的传统教学，注重学生思维能力和探索能力的培养，使他们始终处于积极参与探究的状态之中，充分展现物理课教学的特点和魅力。具体设计如下：

2．教学过程

2．1通过提出问题，激发学生学习兴趣，引入新课。液体内部压强有何特点？空气和液体一样有重力和流动性，那么是否也象液体那样在它们内部存在压强呢？激发学生根据自己已有的知识，说出自己的观点，并举实例证明。

2．2通过教师演示、学生亲身体验，让他们头脑中意识到看不见摸不着的大气与液体一样有压强，并且向各个方向都有压强。为了突出以上教学目标，应引导学生做好以下三个活动。

活动一：把塑料吸盘贴在光滑的墙壁上，无论怎样用力向外拽，都不易拉掉。

活动二：用力吸橡胶管中的气体，结果管子变扁了。一端插入水中，松手后结果水灌满了橡胶管。

活动三：用纸覆盖装满水的杯子，注意不要留有气泡，然后迅速倒置过来，朝向各个方向，结果纸片未掉。

引导学生分析：是什么力使吸盘紧贴在墙上的？管子为什么会变扁？（提示）管子里面有什么？外面又有什么？是什么力把水灌进去的？杯子口朝下时纸片上面的水为什么没有把纸片压掉？是什么力在支撑着它？根据实验现象让他们展开自由讨论，分析其原因，归纳总结出：是由于大气有压强，并且向各个方向都有压强。

为了使学生更深刻的认识、理解大气压强，还可以模拟马得堡半球实验，让学生去体会大气压的威力。借助身边的生活，试着去解释一些与大气压有关的现象。

2．3通过设置一系列的问题，激发学生的学习积极性，引导学生想出测量大气压的具体办法，让学生了解大气压的大小和单位。

提出问题：大气压竟究有多大？结合这一节课本上用弹簧测力计拉吸盘测量大气压的图示，根据马得堡半球实验，鼓励学生思考，弹簧测力计向外拉吸盘时克服的是什么力？这样测量大气压的原理是什么？测量数据易受什么因素影响？精确吗？如果精确测量的话，应怎样测？（自然过渡到托里测利实验上）直接通过演示讲解托里拆利实验有一定的难度，这就要求教学过程要有一定的梯度，先给学生做好理解新知的铺垫，应引入与托里拆利实验较类似的日常生活现象比较合理。如：“活动二”中的现象，吸扁的管子一端插入水中时被灌满，是由于管中为真空，大气压的作用把水压入了。吸饮料、针管吸药液也是这样，鼓励学生大胆发言，给出合理的解释，在学生解释有困难时，最好画出图与同学们一起分析。可设置这样的问题：是人的吸力直接把液体吸上的吗？吸之前，管内外液体上方气体压强一样吗？吸之后，管内气体将怎样变化？是真空吗？从而导致管内、管外液体上方的气体压强将怎样变化？因此会产生什么现象？可见应该是什么力使液体在管内升高一段的？因此没有大气压我们的生活将会怎样？等等。这样一方面激发了学生的学习兴趣，也自然而然的解释了液体上升的原因是由于大气压的缘故。接着再及时做出假设，若这根管子可竖直足够高，管内液体上方的空气又被及时吸走成真空的话，上升的液体高度会有多高呢？不妨先告诉学生，若是纯水的话，大约可升10。3米高的水柱，而这么高的水柱是由于大气压在支撑着它，因此大气压应与10。3米高的水柱产生的压强相等，鼓励学生算一算，大气压约是多少？（通过用液体压强计算公式可算出，应该是101300帕。）进一步提出，若管内空气没有被抽净的话，管内上升的水柱的高度应比10。3米高呢或是低呢？若做这个实验的话，竖起那么高的管子方便吗？里面的空气容易吸净吗？启发：既然液柱的高度由大气压决定，液柱产生的压强与大气压相等，在大气压不变时，即液柱产生的压强一定时，液柱的高低与什么因素有关？学生不难想出，由液体压强计算公式，应与液体的密度有关，密度越大，升高的液柱应越低。所以，做此实验时，选用什么液体最合适呢？应选密度最大的液体汞。告诉学生聪明的物理学家托里拆利早在很多年前就想到了用汞这种液体金属做实验。让学生们先计算一下用它的话大气压该支撑多高的液柱？通过计算应该是0。76米高，那么选用的玻璃管该有多长？怎样才能达到管子上方是真空？由于水银有毒，不宜在教室内做此实验，可结合挂图，揭示托里拆利先往玻璃管内灌满水银又倒置到水银槽中的原因。也可用多媒体课件一步步演示托里拆利实验，演示过程中再次设置一下几个问题：玻璃管倾斜、上提、下压（但玻璃口没有脱离水银槽），管中水银竖直高度变化没有？为什么？倾斜到一定程度，管子中水银变满没有？为什么？依次算出竖直状态时管中液体不同高度处压强是多少帕？若玻璃管顶部破一小孔，将会有什么现象发生？大气压强随海拔高度增加是减小的，用此装置能测出气体压强吗？改装成的压强计方便吗？然后引出金属盒气压计，结合挂图认识其工作原理。

2．4按教材要求用身边的器材：细瓶、红墨水、硬塑料吸管、瓶塞自制压强计。提出课后拿着它从楼下走到楼上观察水柱高度的变化，并做出解释。

2．5学以致用，结合生活实际，让学生深刻理解抽水机的工作原理。对于活塞式抽水机，可借助针管吸药液的演示，启发学生：汲水原理与针管吸药液是一样的，都是大气压的作用，结合抽水机挂图和针管吸药液的图示，应在何处添加什么部件才能改装成抽水机？抽水前有时为什么要添引水？详述以下连续抽水的过程。

而对于离心式抽水机，也可以结合挂图，提出抽水前往泵壳内灌水的原因是什么？叶轮旋转时，水由于惯性将向什么方向运动？泵壳内水甩出后里面是真空吗？此时大气压的作用又将发生什么现象？能详述一下抽水机的连续抽水过程吗？

2．6精心设计课堂练习，引导学生进行交流、回顾与小结。

（1）、下列现象中与大气压无关的是（）

A、打针时用针管吸药液B、墨水瓶对桌面的压强

C、登山运动员常有高山反应D、活塞式抽水机的工作原理

（2）、吸墨水时把笔上弹簧片按下后再松开，墨水就被吸进橡皮管里，其原因是--------。

（3）、若楼房平顶的面积为50平方米，则空气对房顶的向下的压力约为-------牛。

（4）、在水面下将一个量筒翻转，使其口朝下，若抓住量筒底慢慢向上提，在量筒口离开水面前，量筒内的水将（）

A、充满的B、有水但不满

C、是空的D、量筒内、外水面相平

（5）、鸡饮水器的工作原理是什么吗？

（6）、假设没有大气压，生活会怎样？举出三个假设情景。

3．教学体会

在以往的教学中，这节课教师往往占用绝大部分的时间在讲，确切的说是在“灌”，学生只有很少的时间去思考，学习，学生处于被动接受状态，毫无激情，只是疲于应付，课堂学习效率很低，特别是直接去演示托里测利实验，教学程序跨度太大，让部分学生丈二和尚摸不着头脑，开始产生厌学情绪，以上的这种设计方式，克服了以往的教学缺点，通过多个实验活动，结合生活实际，设置一系列的问题，并且根据托里测利实验和针管吸药液的原理，让学生自己设计和改进压强计、抽水机，这样的教学充分体现了学生在“做”中“学”，“学”中“悟”的现代教育思想和教育观念，把学生真正看成一个有思维、有创新的人，而不是知识的仓库。让学生带着问题进行学习，这种学习方式本身就是探索，这种以实验探究为手段，让学生自己解开谜底的方法，有利于培养学生的独立探索能力和创造能力。上这样的课，学生们知道怎样学了，也会学了，如果经常地这样去训练，那么他们对科学实验探究的兴趣必超过对上网玩游戏的迷恋。

收稿日期：2010-11-10