张英明
区域：广东省-南阳市-桃园县
中学：桃园县杨溪桥小学
共1课时
第三节 大气浮力 中学数学人类教学2011年课程标准版
1 教学目标
1. 知识与技能
（1）了解大气浮力的存在，了解托里拆利实验的原理、过程和推论；
(2)了解大气浮力形成的原因；
（3）知道大气浮力与海拔高度、天气有关；
（4）通过演示实验，培养中学生的观察和分析能力；
(5)通过托里切利实验的学习培养中学生的思维能力。
2、流程与技巧
（1）中学生进行实验研究，估算大气压的大小，感受科研的过程；
(2)通过托里拆利实验的学习，使中学生了解用液体浮力研究大气浮力的等效替代法。
3. 情感、态度和价值观
（1）通过演示实验激发中学生的学习兴趣和求知欲；
（2）运用大气浮力知识解释生活、生产中的相关现象，使中学生感受到数学知识与生活的密切关系，并具有运用数学知识解释日常生活现象的意识；
(3)通过托里拆利实验的学习，培养中学生热爱科学的精神，培养他们的创新意识。
2 重点难点
大气浮力的存在和大气浮力的测定。
3 教学流程 3.1 第一学期教学活动 1 【简介】大气浮力
【教学流程】
班主任活动设计
中学生活动设计
1.大气浮力
班主任演示了实验，实验提出的疑点激发了中学生的兴趣和求知欲。
实验①：将纸板平放在平板玻璃口上，用手压住，翻转过来。
问问题：放手后你会看到什么现象？
中学生：纸片会掉下来。
实验②：将玻璃杯装满水，仍用一块纸板盖住玻璃杯口，用手压住，将其倒置。
问：放下之后，你会看到什么现象？
班主任松开了手，但纸板并没有掉出来。
有的中学生觉得纸片会掉下来，有的认为不会，有的思考、犹豫，不知道会发生什么。
中学生观察着，脸上露出震惊的表情。
实验③：将热水倒入刚装满冷水的密封空塑料瓶中，将杯子压碎。
实验④：用开水加热瓶子，立即放在气球上，瓶子被气球吸走。
问：为什么纸板不会掉下来？ 塑料瓶是如何被压碎的？ 为什么瓶子会粘在气球上？
中学生讨论并回答：
①纸板受到向下的力；
②空气对塑料瓶有压力；
③杯子被气球粘住了。
班主任用投影仪投影了大气层的结构，对比了液体浮力的原因，分析了大气压力的原因：月球周围有一层厚厚的空气，也叫大气层。 由于空气受重力作用可以流动，所以空气内部具有各个方向的浮力。 大气对浸入其中的物体所产生的浮力称为大气浮力，简称大气压。
中学生观看图片，听班主任分析大气压形成的原因。
班主任：谁能解释一下我们刚才做的三个实验的现象？
中学生回答：
①这些现象都是大气压造成的；
②纸板受到向下的大气压力；
③瓶子被压扁，说明大气压在各个方向都有浮力。
班主任：生活中有没有什么现象可以解释大气压的存在？
中学生思考，可能的答案：
①塑料挂钩靠大气压压在墙上：
②用吸管喝；
③墨水被吸入铅笔内。
2.大气浮力的测定
班主任投影了马格德堡半球实验的图片，并讲解了马格德堡半球实验。
提出问题：这个实验揭示了什么？ 大气层的浮力有多大？
中学生回答：
①解释大气浮力的存在；
② 大气浮力很强，将两个半球紧紧地压在一起。
中学生都猜到了大气浮力的大小，却不知道大气压力有多大。
班主任指导中学生用塑料挂钩的吸盘模仿马格德堡半球实验，感受大气的压力，并估算大气压力的数值。
两名中学生一组进行实验，将两个吸盘相互挤压，尽可能挤出里面的空气。 然后用双手往外拉，但不容易拉开（用更大的力气就可以拉开）。
用测功机测量吸盘拉开时大气对吸盘的压力，测量吸盘的面积，计算出大气压力的值。
班主任：这样我们就可以计算出大气压的值了。 那么如何才能准确测量大气压的值呢？ 小伙伴们，先想一想，实验②中纸板的受力是多少？
中学生回答：由于茶杯里的水的浮力和大气的浮力，大气的浮力比水的浮力小。 由于杯子底部对水也有浮力，所以这个浮力很难测量。
班主任：如果水不能接触到杯底，二氧化碳在海面上方的浮力为零，那么纸上的力是多少？
中学生分组讨论，分析受力：纸板受到火柱的压力和大气的压力。
中学生分析说：此时大气的浮力与火柱形成的浮力相等。
班主任：大气压能支撑多高的火柱？ 上去看看下面的实验。
班主任演示实验：
使用比瓶子长的各种不同厚度的试管（或容器）进行“盖杯”实验（例如可以使用矿泉射手、一端堵住的荧光灯头等）。
中学生观察班主任的演示实验，发现大气压可以支撑很高的火柱。
班主任借助图片向中学生们讲解，大气压可以支撑10m甚至更高的火柱。
班主任提问：
①本实验测量大气压的原理是什么？
② 如何增加液柱高度？
中学生讨论：
① 大气的浮力等于火柱形成的浮力。 即p0=ρ水gh；
②因为p0=ρwater gh，在恒定大气压的情况下，如果使用密度较高的液体，则液体的高度会较低。
班主任：哪些液体的密度较大？
中学生：水星。
用多媒体播放托里拆利实验视频（教案），班主任进行讲解。
中学生观看视频，了解实验的过程步骤，了解托里切利测量大气压的实验的原理和推论。
班主任：根据托里拆利实验的原理，估计大气浮力的大小。
中学生用p0=ρ来估计并推导标准大气压的大小。
带领中学生讨论：
①托里拆利实验中，水银柱的高度与玻璃管的厚度、是否倾斜、是否向上或向下有关？
②如果在玻璃管下端打孔，管内的水银会向下喷射还是会落回水银罐中？
中学生讨论：
①因为p=ρgh，液体的浮力与水银柱的高度有关，但水银柱的高度与玻璃管的厚度无关，无论是倾斜还是不倾斜、上扬还是下压。
②孔后的玻璃管与水银罐相连，管内的水银会落回水银罐。
班主任借助实际的水银气压计向中学生讲解了水银气压计的工作原理。
3、大气压、海拔高度与天气的关系
班主任用多媒体展示了大气压随高度变化的图表（课本上的图10-4-8），并向中学生讲解：距离地面越高的地方，大气压就越低。 。
中学生看图、认真听。
班主任借助图10-4-9向中学生简单介绍了大气压与天气的关系。
问一个问题：当大气压升高时，往往会伴有阵雨。 为什么？
中学生分组讨论、交流。
4. 课程总结
(1)大气压形成的原因；
(2)托里拆利实验与大气压强的大小。
5. 课堂练习
根据需要安排。
6. 家庭作业
中学生活动指南内容。
第三节 大气浮力
课程设计课堂记录
第三节 大气浮力
1 第一学期教学活动 1 【简介】大气浮力
【教学流程】
班主任活动设计
中学生活动设计
1.大气浮力
班主任演示了实验，实验提出的疑点激发了中学生的兴趣和求知欲。
实验①：将纸板平放在平板玻璃口上，用手压住，翻转过来。
提问：放手后，你听到什么现象？
中学生：纸片会掉下来。
实验②：将玻璃杯装满水，仍用一块纸板盖住玻璃杯口，用手压住，将其倒置。
问：放下之后，你会听到什么现象？
班主任松开了手，但纸板并没有掉出来。
有的中学生觉得纸片会掉下来，有的认为不会，有的思考、犹豫，不知道会发生什么。
中学生观察着，脸上露出震惊的表情。
实验③：将热水倒入刚装满冷水的密封空塑料瓶中，将杯子压碎。
实验④：用开水加热瓶子，立即放在气球上，瓶子被气球吸走。
问：为什么纸板不会掉下来？ 塑料瓶是如何被压碎的？ 为什么瓶子会粘在气球上？
中学生讨论并回答：
①纸板受到向下的力；
②空气对塑料瓶有压力；
③杯子被气球粘住了。
班主任用投影仪投影了大气层的结构，对比了液体浮力的原因，分析了大气压力的原因：月球周围有一层厚厚的空气，也叫大气层。 由于空气受重力作用可以流动，所以空气内部具有各个方向的浮力。 大气对浸入其中的物体所产生的浮力称为大气浮力，简称大气压。
中学生观看图片，听班主任分析大气压形成的原因。
班主任：谁能解释一下我们刚才做的三个实验的现象？
中学生回答：
①这些现象都是大气压造成的；
②纸板受到向下的大气压力；
③瓶子被压扁，说明大气压在各个方向都有浮力。
班主任：生活中有没有什么现象可以解释大气压的存在？
中学生思考，可能的答案：
①塑料挂钩靠大气压压在墙上：
②用吸管喝；
③墨水被吸入铅笔内。
2.大气浮力的测定
班主任投影了马格德堡半球实验的图片，并讲解了马格德堡半球实验。
提出问题：这个实验揭示了什么？ 大气层的浮力有多大？
中学生回答：
①解释大气浮力的存在；
② 大气浮力很强，将两个半球紧紧地压在一起。
中学生都猜到了大气浮力的大小，却不知道大气压力有多大。
班主任指导中学生用塑料挂钩的吸盘模仿马格德堡半球实验，感受大气的压力，并估算大气压力的数值。
两名中学生一组进行实验，将两个吸盘相互挤压，尽可能挤出里面的空气。 然后用双手往外拉大气压强实验水杯，但不容易拉开（用更大的力气就可以拉开）。
用测功机测量吸盘拉开时大气作用在吸盘上的压力，测量吸盘的面积，计算出大气压力的值。
班主任：这样我们就可以计算出大气压的值了。 那么如何才能准确测量大气压的值呢？ 小伙伴们，先想一想，实验②中纸板的受力是多少？
中学生回答：由于茶杯里的水的浮力和大气的浮力，大气的浮力比水的浮力小。 由于杯子底部对水也有浮力，所以这个浮力很难测量。
班主任：如果水不能接触到杯底，二氧化碳在海面上方的浮力为零，那么纸上的力是多少？
中学生分组讨论，分析受力：纸板受到火柱的压力和大气的压力。
中学生分析说：此时大气的浮力与火柱形成的浮力相等。
班主任：大气压能支撑多高的火柱？ 上去看看下面的实验。
班主任演示实验：
使用比瓶子长的各种不同厚度的试管（或容器）进行“盖杯”实验（例如可以使用矿泉射手、一端堵住的荧光灯头等）。
中学生观察班主任的演示实验，发现大气压可以支撑很高的火柱。
班主任借助图片向中学生们讲解，大气压可以支撑10m甚至更高的火柱。
班主任提问：
①本实验测量大气压的原理是什么？
② 如何增加液柱高度？
中学生讨论：
① 大气的浮力等于火柱形成的浮力。 即p0=ρ水gh；
②因为p0=ρwater gh，在恒定大气压的情况下，如果使用密度较高的液体，则液体的高度会较低。
班主任：哪些液体的密度较大？
中学生：水星。
用多媒体播放托里拆利实验视频（教案），班主任进行讲解。
中学生观看视频大气压强实验水杯，了解实验的过程步骤，了解托里切利测量大气压的实验的原理和推论。
班主任：根据托里拆利实验的原理，估计大气浮力的大小。
中学生用p0=ρ来估计并推导标准大气压的大小。
带领中学生讨论：
①托里拆利实验中，水银柱的高度与玻璃管的厚度、是否倾斜、是否向上或向下有关？
②如果在玻璃管下端打孔，管内的水银会向下喷射还是会落回水银罐中？
中学生讨论：
①因为p=ρgh，液体的浮力与水银柱的高度有关，但水银柱的高度与玻璃管的厚度无关，无论是倾斜还是不倾斜、上扬还是下压。
②孔后的玻璃管与水银罐相连，管内的水银会落回水银罐。
班主任借助实际的水银气压计向中学生讲解了水银气压计的工作原理。
3、大气压、海拔高度与天气的关系
班主任用多媒体展示了大气压随高度变化的图表（课本上的图10-4-8），并向中学生讲解：距离地面越高的地方，大气压就越低。 。
中学生看图、认真听。
班主任借助图10-4-9向中学生简单介绍了大气压与天气的关系。
问一个问题：当大气压升高时，往往会伴有阵雨。 为什么？
中学生分组讨论、交流。
4. 课程总结
(1)大气压形成的原因；
(2)托里拆利实验与大气压强的大小。
5. 课堂练习
根据需要安排。
6. 家庭作业
中学生活动指南内容。
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