大气压强 |
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课程标准分析 |
课程标准要求：知道大气压强及其与人类生活的关系。通过实验，了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。 课程标准解读：通过实验体验大气压的存在；了解测量大气压的方法，学会估测大气压的数值；通过实验，初步了解流体压强与流速的关系；通过观察和探究，形成关注周围现象的意识，学会研究未知问题的方法。 |
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教材分析 |
本节教材安排了三个探究活动，旨在让学生通过观察体验大气压的存在，亲自估测大气压的实验及了解流体压强与流速的关系。还需要让学生了解大气压的数值不是固定不变的，以及感受大气压的变化与日常生活有密切联系。此外教材还常识性的介绍了影响大气压变化的一些因素。本节教材还安排了两个生活物理社会小栏目，旨在拓宽学生知识面和提高学生用所学知识解决实际问题的能力。在“WWW”栏目中安排的习题也以定性分析和实验小制作为主，教师在教学中应根据学生的实际情况把握习题的难度。 |
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教 学 目 标 |
知识与技能 |
1.了解由于大气压强的客观存在而产生的现象； 2.了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位；学会估测大气压数值的方法； 3.了解大气压随高度的变化关系； 4.通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系。 |
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过程与方法 |
1.经理探究影响大气压强大小因素的过程，培养学生分析和概括问题的能力； 2.通过对测定大气压数值的应用，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力； 3.学会估测大气压数值的方法，学会研究未知问题的方法。 |
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情感态度 与价值观 |
1.激发学生关注周围现象的意识，使学生能主动参与探究，善于和同学合作； 2.通过大气压强的应用，初步认识科学技术对人类生活的影响。 |
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教学重点 |
1、知道大气压强的存在，并能举出几个证明大气压强存在的例子； 2、经历测量大气压强数值的过程； 3、了解流体的压强与流速的关系。 |
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教学难点 |
大气压强知识的应用 |
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教法分析 |
本节的教学过程始终围绕感受两个字展开。因此，将演示实验设计为学生分组实验，充分发挥教师的主导作用和学生的主题作用，利用一系列源于生活的、新奇的大气压实验，激发学生的学习兴趣和对生活的热爱之情。通过对生活中有关大气压强现象的分析与应用，提高学生的发散思维能力和解决实际问题的能力。按照“体验现象-分析思考-整理扩展-巩固应用”的模式，学生通过生动有趣的实验，体验大气压强的存在，讨论概括大气压强的特点，应用大气压强的知识解释生活现象，解决实际问题，并探究测定大气压强大小的方法。 |
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学法分析 |
学生在学习过程中应重点关注三个探究活动，并通过探究理解气体压强的特点及影响因素，能较准确测量和估测大气压的值。会分析大气压的测量值与实际大气压存在差异的原因，能用流体压强知识解释生活中的一些现象。本节知识在近几年的中考中，主要考察生活中的一些对大气压利用的例子、压强与流速的关系等内容，题型以填空题、选择题和简答题为主，今后对这部分内容的考察将更加开放，主要考察学生的发散思维及解决实际问题的能力。 |
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教具和媒体 |
（1）教师教具：易拉罐、饮料瓶、酒精、打火机、玻璃杯、硬纸片、水、红墨水，吸管,自制的喷泉 （2）学生用具（按小组准备）：注射器，刻度尺，弹簧测力计 （3）多媒体课件、电子白板、投屏工具 |
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课时安排 |
1课时 |
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教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
创 境 设 疑 |
教师利用空饮料瓶、酒精、棉球、打火机等做一个小实验，将点燃的酒精棉球放入饮料瓶内2-3秒，迅速用手堵住饮料瓶口，饮料瓶“砰”的一声就变扁了。提出问题：，饮料瓶为什么会扁了？ |
学生都感到很惊奇，不知道什么原因？众说纷纭…… |
此实验能够产生视觉、听觉的双重冲击，留下悬念，激发学生的好奇心和求知欲。 注意安全 |
探 索 新 知 |
一.大气压的存在 （1）演示实验、产生冲突 取一个玻璃杯，水和一张硬纸片演示覆杯实验，用空玻璃杯和装满水的玻璃杯作对比实验，在空玻璃杯放上硬纸片，倒置过来，引导学生猜想纸片会怎么样？放手后，硬纸片掉下来；把玻璃杯装满水，重复上述过程，引导学生猜想实验现象。放手后，硬纸片没有掉下来。
（2）理论分析、解释现象 通过课件，对硬纸片进行受力分析，纸片受到水对它向下的压力，自身的重力，由平衡力的知识可得，一定还有一个向上的力，抵消了它所受到的压力和它自身的重力，那么这个力只能是大气对它施的力，从而使学生从实验及理论上认识到大气压强确实存在，通常简称为大气压或气压。 在感受到大气压存在之后，引导学生解释课前实验，易拉罐为什么被压扁了，学生自然而然就会想到是大气压压扁了易拉罐。 （3）回顾历史、知识延伸 回顾历史，告诉学生，其实早在17世纪，奥托.里格就曾做过一个经典的实验验证了大气压的存在，就是马德堡半球实验，然后播放flash动画向学生简单介绍马德堡半球实验。鼓励学生在课外利用、皮碗、压力锅等模拟马德堡半球实验亲身感受大气压的存在。
二.大气压的测量 （1）自主设计、估测气压 在了解了马德堡半球实验的基础上，引导学生利用玻璃板，吸盘，弹簧测力计，钩码，刻度尺等器材，利用压强的计算公式和平衡力的知识，设计大气压的测量方法，学生分组设计，并汇报设计原理及方案。
（2）演示实验、引入铺垫 取一个吸管，一个装有水的杯子，一瓶红墨水，在杯子里滴入红墨水（使实验现象更清晰，显眼），把吸管放进水杯里，然后把吸管提起来，水流下来；再把吸管放进水杯里，用手指堵住吸管的一端，发现吸管里的水被提起来了。 提出问题：水为什么会被提起来？
（3）播放视频、感知大小 引出托里拆利实验后，由于水银挥发有毒，不能在课堂上实际操作，所以播放托里拆利实验视频。
（4）问题导航、合作讨论 在观看视频的基础上，给学生设置一个问题集： 1、为什么要在玻璃管中灌满水银？ 2、玻璃管中水银柱上方的空间中是否有空气？ 3、管内水银柱为什么要下降？ 4、管内水银柱为什么不继续下降，而是停在了760mm处？ 5、计算760mm高的水银柱产生的压强有多大？ 6、托里拆利实验将气体压强转变成了__的测量。 7、如果把水银换成水，那么大气压可以支持多高的水柱？） 引导学生讨论交流，解决问题，并汇报合作讨论成果。 教师总结：托里拆利实验测得大气压值相当于760mm水银柱产生的压强，这个气压值通常称为标准大气压：p0=1．013×105Pa,在粗略计算时，通常取作105Pa。 （5）阅读自学、了解气压计 引导学生通过阅读教材提取有用信息，自主学习，了解气压计，并汇报自学成果，配合实物向大家介绍气压计，不足部分由其他学生或教师补充，对学生的讲解教师要给予积极的评价。
三.大气压的应用 （1）提出问题：我们生活在大气层中，大气压强就在我们周围，大家能举出生活中利用大气压的例子吗？ 学生想不到的例子，教师给予补充，如拔罐子，抽水机等，并把典型例子的相关图片展示出来。
（2）配合动画讲解活塞式抽水机和离心式抽水机的工作原理。 |
学生认真观察实验，并积极参与猜想，学生根据自己的已有经验， 猜想：硬纸片受到重力的作用，肯定会掉下来。 看到实验现象都觉得不可思议，脸上露出惊讶的表情......
学生认真观看课件，参与受力分析。
学生解释易拉罐被压变扁的原因：把燃烧的酒精棉球放进空易拉罐内，燃烧消耗了里面的空气，用面团堵住罐口，空气就进不去罐内了，外界的大气压大于罐内的气压，所以就被压扁了。 学生认真观看动画，学生对模拟马德堡半球实验产生浓厚的兴趣。
分组讨论，互相交流，根据课前准备的实验用品或身边的一些物品中选择器材，设计方案，并进行实验，汇报实验原理及方案。可能的设计方案： （1）器材：吸盘，弹簧测力计 ，刻度尺，原理：P=F/S (2)器材：注射器，弹簧测力计，刻度尺 原理：P=F/S
学生认真观察对比实验现象，解释水被提起来的原因：大气压托住了水柱。
学生认真观看视频。
学生讨论交流，思考回答： 1、灌满水印是为了排出管内的空气。 2、玻璃管中水银柱上方的空间中是真空。 3、是因为水银柱太高，产生的压强大于外界大气压强。 4、当下降到760mm处，产生的压强与外界大气压强相等，水银柱就不再下降。 5、通过计算可知，760mm高的水银柱可以产生1．013×105Pa的压强 6、液体压强 7、由公式P=ρgh可得：h=10．3m。
学生认真阅读教材中“气压计”的内容，提取出有用的信息,如：什么叫气压计？气压计的种类及各自的优、缺点等，配合实物，对气压计进行简单介绍。
学生积极举例，如：挂衣服用的塑料挂钩。用吸管吸饮料。钢笔吸墨水。喷泉。注射器吸药液……
学生观看动画，认真听讲。 |
使学生产生认知冲突，为什么没有水纸片会掉下来，有水，纸片承受的压力更大了，反而水和纸片都不掉下来呢?从而激发学生的求知欲望，提高学生的学习兴趣。
通过对硬纸片受力分析得出大气压强确实存在的结论，直观易懂，便于学生理解掌握。
通过解释现象，使学生更加深刻地理解大气压客观存在的事实，提高学生分析问题的能力。 回顾物理学史，培养学生热爱科学的精神。 鼓励学生在课外模拟马德堡半球实验，使教学从课堂延伸到课外，丰富学生的课余生活，提高学生对物理学科的兴趣。
鼓励学生发散思维，让学生在动手、动脑、动口的合作学习过程中，发现问题，解决问题，以实验变式培养学生的创造性思维和实验探究、操作能力，表达能力，综合分析能力。
在引导学生讨论解释实验现象的基础上，认识到大气压可以把液柱托起来这个事实，为托里拆利实验的学习做铺垫，降低本节课的教学难点的梯度。
通过托里拆利实验视频，让学生感知大气压的大小，丰富学生的感性认识。
通过问题讨论，使学生理解托里拆利实验的原理，突破本节课的教学难点。
学生通过公式准确地计算出标准大气压可以支撑的水柱的高度，为学生学习抽水机做铺垫。
以此来培养学生阅读自学的能力，提高学生的综合表达能力。
通过对大气压应用的了解，培养学生关注社会和生活，思考大气压怎样服务于人类，并形成对知识进行应用的意识。而且使学生初步认识科学技术对人类生活的影响。体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。 |
小 试 牛 刀 |
1.在冬天，保温瓶未装满水，当瓶内温度下降时软木塞不易拔出，这主要是因为（ ） A.塞子与瓶口摩擦力太大。 B.瓶口遇冷收缩。 C.瓶内气压小于大气压。 D.原先塞子塞的太紧。
2、屋顶的面积很大，大气压对屋顶有很大的压力，但并没有把屋顶压塌这是因为 （ ） A.屋顶有坚固的横梁 B.屋顶四周有坚固的墙支撑着 C.屋顶面积大，压力的受力面积大，压力产生的效果小了. D.屋内空气对屋顶也有同样大的大气压力。
3、小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头．想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动．小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了，这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以( ) A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力 B．减小瓶盖与瓶口的接触面积 C．减小瓶内外气体的压力差 D．由于撬了盖的一边．而增大了盖的另一边的压力
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学生互相讨论，认真解答，得出结果：
“1” 的正确答案为“C”
“2” 的正确答案为“D”
“3” 的正确答案为“C”
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这三道物理问题贴近生活，贴近自然，学生通过解决问题，对所学知识进行巩固，提高。同时使学生学会解决问题的思路和方法，提高学生运用知识分析和解决问题的能力。 |
我 的 收 获 |
引导学生畅谈收获，看看这节课大家都学到了什么，相互交流，试着画出本节课的概念图： SHAPE \* MERGEFORMAT |
存在（马德堡半球实验等） |
测量（托里拆利实验） |
应用（抽水机） |
学生互相交流，畅谈收获，试着画概念图。
通过课堂小结，画概念图把知识条理化，系统化，促进学生知识的建构，提高学生的总结归纳能力。
布
置
作
业
（1）请你自制一个气压计并利用其探究大气压与高度、天气的关系，感兴趣的同学还可以做长期的观察。并记录观察数据进行分析。一个月后，汇报探究结果。
（2）小明一家在假期中要外出旅游半个月，他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉，利用今天所学的知识，请你帮帮小明，看有什么办法可以不让盆景干掉？写出设计方案，下周活动课讨论交流。
通过自制的简易气压计探究气压与高度、天气的关系，提高对物理学科的兴趣。
创设实际生活场景，引导学生利用所学知识解决问题，培养学生学以致用的意识。
板
书
设
计
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大气压的测量：托里拆利实验
大气压强 相当于76厘米高的水银柱产生的压强约105Pa
大气压会随着高度的变化和天气的变化而变化，高度越高，气压越小
板书设计采用内容式板书，使学生对本节知识一目了然，准确把握重点和难点。