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姓名
吴颖
学科
化学
单位
平顶山市特殊教育中心
课题
《大气浮力》
教学设计
一、学情剖析
1、学生已具备的后置认知基础:中学生早已对固体浮力、液体浮力、力的平衡等有了一定的认知能力,因为中学生的形象思维不够,对受力剖析的理解不到位,因而,教学中应重视学习技巧的引导。
2、八年级中学生正处于青春期,有着强烈的求知欲和好奇心,对实验探究积极性很高。但按照实验现象总结归纳能力差,因而,教学中多让中学生参与教学活动,引导发展思维,把握学习技巧。
二、教学目标
知识与技能
1.了解因为大气浮力的客观存在而形成的现象;
2.晓得大气压形成的诱因。
3.晓得托里拆利实验的原理、过程和推论
过程与技巧
1.通过小组分工合作实验,培养中学生的动手能力、观察能力和剖析能力。
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.感知人类对大气浮力的借助,培养中学生运用知识的能力。
情感心态与价值观
1.通过演示实验培养中学生的学习兴趣,迸发中学生的求知欲。
2.通过对托里拆利实验的学习,培养中学生热爱科学、实事求是的精神。
3.通过对大气浮力应用的了解,初步感受化学与生活的紧密联系,使中学生认识到化学及其相关技术对社会发展和人类生活的影响。
教学重点:检测大气浮力的方式
教学难点:托里拆利实验原理
教学方式:实验法、探究式教学法、多媒体讲义辅助教学
教具:
班主任教具:空瓶、气球、剪刀
中学生教具:玻璃杯、注射器、细线、钩码、2个带有软塑胶托的压力衣钩、纸板、玻璃管
课时安排:第1课时
二、教学过程:
(一)、情境创设迸发兴趣
小游戏:吹气球
先让一位朋友吹气球,很容易就吹上去了,接出来降低难度,把汽球装入瓶内,废了很大的力气也吹不上去,最后想方式,用剪刀把瓶底剪开,结果汽球很容易吹上去了。这是为何呢?
朋友们说的十分好,看来呀,课下一定做了不少功课,那明天我们就一起分享大家的研究成果,一上去探究大气压给我们带来的奥秘。
(二)、小组分工探求新知
朋友们从昨天的实验中见到了大气压是真实存在的,只不过我们看不到,摸不着,俺们容易忽略。现今朋友们借助身边的器材,设计一个实验,证明大气浮力的存在。因为我们每组给的器材不一样,所以先组内交流,设计方案,统一意见,打算给你们交流。好,如今开始实验。
1、准备一个装有高锰碘化钾水的瓶子,(蓝色使实验现象更清晰,醒目),把玻璃管放进水杯里,之后把玻璃管提上去,水流出来;再把玻璃管放进水杯里,用右手挡住玻璃管的另一端,发觉玻璃管里的水被提上去了。
2、将一个带有软塑胶托的压力衣钩使劲挤压到桌子上,排出其中的空气,可将桌子提上去,衣钩也不掉。
3、将注射器活塞推到顶部,排尽空气后,手挡住里面的小孔。在注射器上端栓细线,将钩码缠住。先挂一个,活塞未联通,再挂一个,仍没联通,挂第三个钩码时,刚才动,说明大气压正好拖住。
4、取一空玻璃杯用硬纸片把杯口盖严,手按住纸片把瓶子倒置,放开手后,硬纸片立刻下落。若在杯内盛满水后再用硬纸片把杯口盖严,手按住纸片将瓶子倒置,放开手后,纸片不下落,水也不流出,这表明大气有浮力。正是因为大气浮力的作用,纸片不下落。(讲义展示:对硬纸片进行受力剖析,纸片遭到水对它向上的压力,自身的重力运用大气压强的例子,由平衡力的知识可得,一定还有一个向下的力,抵消了它所遭到的压力和它自身的重力,这么这个力只能是大气压对它施的力)。
从以上实验中大家得到哪些启发和得出哪些推论呢?
1、大气压概念:大气对浸在上面的物体都有浮力,叫大气浮力,也叫大气压。
2、大气压方向:各个方向。
3、大气压形成的缘由是哪些?可以类比,液体浮力形成的诱因(重力和流动性)
(三)回顾历史模拟体验
刚刚朋友们从实验及理论上认识到大气浮力确实存在。虽然早在1654年,法国马德堡市部长奥托.格里格就曾做过一个精典的实验,验证了大气压的存在,就是马德堡半球实验。
1、播放马德堡半球实验动漫,解释原理。
2、学生模拟马德堡半球实验,亲身体会大气压的大小。
(问题:想像用哪些办法来排除上面的空气,使紧密接触。找两个大力士挤压,试着拉开)
(四)设计实验拓展探究
1、实验三启发,估测大气浮力。
既然大气浮力真实存在,那我们能不能设计实验测出大气浮力值多少呢,从我们刚刚实验得出哪些启发?
依据我们刚刚做的第三个实验,活塞正好带动时,所受的拉力和大气压力相等,按照钩码数目晓得大气压力F,在检测活塞的横截面积s,借助P=F/S=求出大气浮力P0=mg/S。
2、托里拆利实验,检测大气浮力
刚刚我们测出大气浮力的值是否确切呢?确切检测大气压值有哪些办法呢?
(1)实验一启发,用水检测大气浮力。
拖住了一段火柱,那也就是说肯定有一个极限是大气压未能拖住的,即大气压正好拖住那段火柱极限值刚好就是大气浮力的值(播放视频:用水检测大气浮力)
(2)、托里拆利实验,更换水银视频:
如此长的管子老师找不到,如何办?按照液态浮力公式P=ρgh知(P是固定的,须要换密度较大的液体,让h变小)加装后和科学家托里拆利实验一样的。因为水银挥发有毒,不能在课堂上实际操作,所以我们一上去瞧瞧他是如何实验的。(播放视频:托里拆利实验)
在观看视频的基础上,请中学生思索几个问题:
a、为什么要在玻璃管中灌满水银?(灌满水印是为了排出管内的空气。)
b、玻璃管中水银柱上方的空间中是否有空气?(玻璃管中水银柱上方的空间中是真空。)
c、管内水银柱为何要增长?(是由于水银柱太高,形成的浮力小于外界大气浮力。)
d、管内水银柱为何不继续增长,而是停在了760mm处?(当升高到760mm处,形成的浮力与外界大气浮力相等,水银柱就不再增长。)
e、计算760mm高的水银柱形成的浮力有多大?(通过估算可知,760mm高的水银柱可以形成1.01×105Pa的浮力)
引导中学生讨论交流,解决问题,并汇报合作讨论成果。
班主任总结:托里拆利实验测得大气压值相当于760mm水银柱形成的浮力,这个气压值一般称为标准大气压:p0=1.01×105Pa,在简略估算时,一般取作105Pa。
f、大气压很大,为何没有把房屋压塌?(由于房屋内也有大气,房屋内外遭到大气的压力相等,方向相反,所以房屋不会被压塌内有空气。)
(五)解决问题紧贴生活
提出问题:我们生活在大气层中,大气浮力就在我们周围,你们能列举生活中借助大气压的事例吗?
出示图片:挂衣服食的塑胶挂钩、用吸管吸啤酒、钢笔吸墨水、注射器吸药液、拔罐子、抽水机等,并把典型事例的相关图片展示下来。
1.在冬天,保温瓶未装满水,当瓶内气温升高时软瓶塞不易拔出,这主要是由于(c)
A.盖子与瓶口磨擦力太大。
B.瓶口遇冷收缩。
C.瓶内气压大于大气压。
D.原本瓶塞塞的太短。
2.亮朋友从药店买来一个玻璃罐装的铁皮盖罐头.想把盖子打开,但是怎样也拧不动.小亮的妹妹用螺栓刀沿瓶塞的边轻轻撬了几下,一拧就打开了,这主要是由于用螺栓刀撬瓶塞可以(c)
A.减小瓶塞半径,减少瓶塞侧壁对瓶的压力
B.减少瓶塞与瓶口的接触面积
C.减少瓶内外二氧化碳的压力差
D.因为撬了盖的一边.而减小了盖的另一边的压力
三、教学小结
请朋友谈一谈,本节课的学习你的收获是哪些?
四、课后作业
朋友们展开想像的翅膀,假如我们生活中没有大气浮力,我们的生活会谁哪些样的呢?
教学板书
存在(马德堡半球实验等)
大气浮力
概念:大气对浸在上面的物体都有浮力
方向:各个方向
形成缘由:重力和流动性