人教版九年级物理第十四章第三节“大气压强”教学设计及评析

人教版九年级物理第十四章第三节“大气压强”教学设计及评析

丁云华　蔡传平

一、教材分析

教材中首先通过与液体的对比，引出大气压强的课题。由于气体的特殊存在形式——看不见、摸不着，所以大气压强对初中学生来说是比较抽象的概念，需要通过一系列新奇、有趣的实验，让他们感受到大气压的真实存在。托里拆利实验中水银柱的高度等于大气压强值应是本节的难点。教材通过介绍生产生活中的气压计，使学生了解一些大气压的测量方法，又通过介绍抽水机等，强化从物理走向社会这一新课程理念。

二、教学目标

（一）知识与技能

（1）了解大气压强。

（2）了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位。

（二）过程与方法

（1）观察、体验跟大气压强有关的现象，感知大气压强的存在。

（2）通过感知，认识大气压强在生活中的应用。

（三）情感态度与价值观

（1）培养学生实事求是的科学态度。

（2）了解大气压强的应用，认识科学技术对人类生活的影响。

三、教学重点与难点

（1）重点：大气压强的存在，大气压强的测量。

（2）难点：用托里拆利实验测量大气压的值。

四、教法与学法

（1）教法：通过瓶吞鸡蛋、覆杯、半球等实验探究大气压的存在；通过半球、托里拆利实验粗略和精确测量大气压的值。

（2）学法：在探究实验活动中，体验感受大气压的存在；通过气体压强与液体压强的类比，学习大气压值的计算方法和测量方法。

五、教学准备

老师：玻璃瓶、鸡蛋、酒精棉球、水槽、水、硬纸片、两个粗细相同高度不同的杯子、大小不同的试管各1支、多媒体课件等。

学生：注射器、水、烧杯、一个吸盘挂钩、玻璃板、弹簧测力计和小吸盘等。

六、教学过程

（一）导入新课

演示：探究实验一——瓶吞鸡蛋。

老师：同学们，我们先来作个实验，让瓶子吞鸡蛋。（将鸡蛋放在瓶子上。）吞不下去，怎么办呢？（用点燃的酒精棉球在瓶子里烧，再放上鸡蛋），鸡蛋吞进去了，瓶子为什么能吞进比瓶口粗的鸡蛋呢？

（二）新课教学

1．大气压的存在

老师：（多媒体展示瓶吞鸡蛋全过程。）鸡蛋虽受重力，但瓶口卡住了它，用酒精在瓶里烧一下，鸡蛋就吞进去了，为什么？

学生：（猜想）空气压力。

老师：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，空气会不会向各个方向也有压强呢？

学生：（猜想）有，空气也有重力，能流动。

演示：探究实验二——覆杯实验。

老师：（将杯子装满水，盖上纸板，倒过来。）纸板为什么不掉下来？

演示：探究实验三——小试管在大试管中上升。

老师：（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。）小试管为什么会上升？

学生：大气压向上的力的作用。

演示：探究实验四——注射器吸水。

老师：请同学们作注射器吸水实验，并分析实验现象。

学生：大气压把水压进了注射器。

演示：探究实验五——吸盘半球实验。

老师：用两个吸盘合在一起，挤出其中的空气，用力拉开，并解释现象。

学生：需用很大的力才能拉开，大气压把半球压住了。

演示：多媒体再现探究实验六——马德堡半球实验。

老师：早在1654年，在德国的马德堡市就有人作过著名的类似实验——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。）

老师：经过前面大量探究实验，我们可得到一个什么样的结论？

学生：大气存在压强，大气压强很大。

2．大气压的测量

（1）用吸盘半球实验粗测大气压强值。

老师：（分析前面吸盘半球实验。）当两边用力拉吸盘时，弹簧测力计的拉力与大气压力是什么关系？

学生：相等。

师生：根据P＝得　P_大气压＝。

因为吸盘中空气不易抽尽，所以P大气压为粗测值。

（2）用托里拆利实验精确测量大气压值。

老师：回顾覆杯实验，纸片不掉下来，说明P_气＞P_水。换一个高些的杯子作实验，纸片还是不掉下来，说明仍然有P_气＞P_水，什么情况下纸片会掉下来？

学生：P_气＝P_水，即P_气＝ρ_水gh时。

多媒体展示探究实验七——托里拆利实验。

老师：为减少h，我们选用ρ较大的水银作实验。（多媒体展示托里拆利实验。）当h为76cm时，水银面不再下落，根据P_气＝ρ银gh得P_气＝1．013×10⁵Pa，即一标准大气压。

老师：一标准大气压可支持多高水柱？托里拆利为什么不用水来作实验？

学生：根据P_气＝ρ_水gh得h≈10m。水的密度比水银小，高度太高，不方便作实验。

（3）常用气压计。

老师：（多媒体介绍水银气压计、无液气压计、液化气罐上的气压计、医用氧气瓶上的气压计等的工作原理。）

3．大气压的变化

老师：大气压的值与哪些因素有关？（引导学生观察大气压与海拔高度关系图。）

学生：大气压与海拔高度、季节、温度有关。

演示：探究实验八——自制气压计。

老师：（在带塞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。

4．大气压的应用

老师：我们生活在大气海洋里，身边哪些地方用到了大气压强？

师生：（多媒体展示）真空吸盘，活塞式抽水机，吸饮料等。

（三）课堂小结

老师：大家学到了什么？（略）

七、教学反思

（1）通过大量探究实验，引导学生感受大气压强的存在，进行大气压强值的测量，观察大气压强的变化，有利于激发学生的学习兴趣，帮助学生深刻认识大气压强。

（2）进行气体与液体的对比，有利于帮助学生理解大气压的存在，理解大气向各个方向都有压强。

（3）改变覆杯的高度作实验，直至展示托里拆利实验，有利于学生理解托里拆利实验测量大气压值的原理，符合学生的认知特点。

（4）广泛列举生产生活中应用大气压的实例，有利于体现和落实从生活走向物理、从物理走向社会的教学理念。