讲课地点:多功能课室
授课时间:1课时
仪器材料:塑胶瓶、水杯、硬纸片、杯子、鸡蛋、塑料挂钩的吸盘、长度不同的几个试管、空可乐瓶、注射器、钩码
【教学目标】
1.知识与技能
(1)晓得大气浮力的存在,晓得托里拆利实验的原理、过程和推论;
(2)了解大气浮力形成的诱因;
(3)晓得大气浮力与高度和天气有关;
(4)通过演示实验,培养中学生的观察能力和剖析能力;
(5)通过对托里拆利实验的学习,培养中学生的思维能力。
2.过程与技巧
(1)中学生进行实验探究,估测大气压的大小,感受科学探究的过程;
(2)通过对托里拆利实验的学习,使中学生理解用液体浮力来研究大气浮力的等效取代法。
3.情感、态度和价值观
(1)通过演示实验,迸发中学生学习的兴趣和求知欲;
(2)运用大气浮力知识解释生活和生产中的有关现象,使中学生感受到数学知识与生活的密切关系,具有将数学知识用于解释日常生活现象的意识;
(3)通过对托里拆利实验的学习,培养中学生热爱科学的精神,培养中学生的创新意识。
【教学重点】
大气浮力的存在和大气浮力的测定。
【教学难点】
理解托里拆利实验的原理。【教学过程】
班主任活动设计中学生活动设计一、大气浮力班主任演示实验,由实验设置疑惑,导致中学生的兴趣和求知欲望。实验①:将硬纸片平置于平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来。提出问题:放手后,会见到哪些现象?中学生:纸片会掉出来。实验②:将玻璃杯装满水,仍用硬纸片遮住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来。问:放手后,会见到哪些现象?班主任放开手,硬纸片没有掉出来。有的中学生觉得纸片会掉出来,有的觉得不会大气压强实验视频,有的思索、犹豫,不知会有哪些情况。中学生观察,身上漏出震惊的表情。实验③:在刚盛过冷水的密闭空塑胶瓶上,浇上热水,杯子被压扁。实验④:瓶吞蛋。提出问题:硬纸片为何不会掉出来呢?塑胶瓶如何会被压扁?瓶子为何会牢牢地吸在汽球上呢?中学生讨论、回答:①硬纸片遭到一个向下的力;②空气对塑胶瓶有压力;③鸡蛋被空气压了进去。班主任用投影仪投影大气层的结构,对比液体浮力形成的缘由,剖析大气压形成的缘由:月球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。空气因为受重力作用,并且能流动,因此空气内部向各个方向都有浮力。大气对浸在它上面的物体的浮力,称作大气浮力,简称大气压。中学生观看图片,听班主任剖析大气压形成的诱因。班主任:谁能解释一下我们刚做的三个实验的现象呢?中学生回答:①这些现象都是由大气压造成的;②硬纸片遭到向下的大气压;③瓶子被压扁,说明大气压向各个方向都有浮力。
班主任:生活中还有什么现象能说明大气压的存在呢?中学生思索,可能的回答:①塑料挂钩被大气压压在墙壁:②用吸管吸饮料;③墨水被吸到铅笔里。二、大气浮力的测定班主任投影马德堡半球实验的图片,讲解马德堡半球实验。提出问题:这个实验说明了哪些?大气浮力到底有多大?中学生回答:①说明了大气浮力的存在;②大气浮力很大,把两个半球紧紧压在一起。中学生纷纷猜想大气浮力的大小,并且都不晓得大气压到底有多大。班主任指导中学生用塑胶挂钩的吸盘或注射器下挂钩码来模仿马德堡半球实验,体会大气的压力,估测大气压的值。两个中学生为一组进行实验,把两个吸盘对着挤压,尽量把里面的空气挤出来。之后双手使劲往外拉,不容易拉开(用较大的力能够拉开)。用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力大气压强实验视频,测出吸盘的面积,可以计算出大气压的值。班主任:用这个方式,我们可以计算大气压的值。并且我们如何才可以准确地测定大气压的值呢?班主任投影托里拆利实验并进行讲解。按照托里拆利实验的原理,估算大气浮力的大小。中学生认真观察并思索了解实验的过程步骤,理解托里拆利实验测定大气压的原理和推论。中学生借助p0=ρ水银gh进行估算,推出标准大气压的大小。引导中学生讨论:①托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关?②如果玻璃管下端敲破一个洞,管内的水银将会向下喷吐还是向下落回水银槽?班主任投影气压计中学生讨论得出:①因为p=ρgh,液体浮力与水银柱的高度有关,而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压无关。
②破洞后的玻璃管与水银槽成了连通器,管内的水银将向下落回水银槽。班主任:到底大气压能支持多高的火柱呢?你们一上去瞧瞧下边的实验。班主任演示实验:换用比瓶子长的各类不同厚度的试管(或容器)进行“覆杯”实验(比如可以用矿泉射手、大啤酒瓶等)。中学生观察班主任演示实验,发觉大气压能支持很高的火柱。班主任向中学生讲解,大气压可以支持的火柱高达10m以上。中学生按照大气浮力等于火柱形成的浮力,即p0=ρ水gh进行估算。三、大气压与高度、天气的关系班主任用多媒体展示大气压随高度的变化情况图,向中学生讲解:离地面越高的地方,大气压越小。中学生观看图片,认真听讲。班主任向中学生简单介绍大气压与天气的关系。提出问题:当大气压增加时,常伴有阵雨天气,这是为何?中学生分组讨论,进行交流。四、课堂小结(1)大气压形成的诱因;(2)托里拆利实验和大气压的大小。五、课后作业三维目标六、课外活动让中学生上网或去图书馆查阅资料,了解大气压与天气的关系,写出调查报告。