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[!--downpath--]“大气的浮力”教学设计与解读
设计思想
“大气的浮力”是高中《物理》第一册第十一章第一节的内容,这节课是在中学生把握了浮力的概念、压强的公式和单位、液体浮力的特性和规律以及液体内部浮力的公式以后,学习的又一浮力方面的知识。这节课主要讲的是关于二氧化碳浮力中大气压强的初步知识,与上面所学的固体浮力物理中大气压强的定义,液体浮力一起构成了一个相对完整的体系。通过这节课的学习,要求学生理解大气浮力的存在和大气浮力形成的缘由,会用大气浮力解释简单的现象,但是晓得托里拆利实验说明了哪些,晓得大气浮力的大小。因为中学生在学习这节课之前已晓得浮力以及大气浮力形成的缘由,相对来说比较容易。并且,对于为何能用托里拆利实验测出大气浮力,托里拆利实验的原理是哪些总是不能挺好地理解,这样造成与托里拆利实验相关的一些问题成为中学生学习上的一个难点。因此,在这节课的教学中,笔者对这一部份的教学模式做了大胆的创新改进,即在使中学生认识到大气存在浮力之后,自己解决问题。中学生在设计实验时,不断发觉问题,不断改进实验,最后逐渐引入到托里拆利实验。
教学案例
一、教学前的打算
1。实验仪器
天平,事先抽成真空的烧杯,马德堡半球,抽气机,托里拆利实验整套装置,另外还有数学兴趣小组的中学生在这节课之前自制的验证大气存在浮力的四套实验装置(1)熟鸭蛋,杯子,浸过酒精的棉花,火柴;(2)茶壶、硬纸片,水;(3)空易拉罐,面团,浸过酒精的棉花,火柴;(4)顶部扎有几个孔的空可口可乐瓶。
2。自制的CAI教案
二、教学过程
1.引入新课
“这节课我们来学习‘大气的浮力’,在学习新课之前,请化学兴趣小组的朋友演出四个魔术----看不见的魔力。”
实验1把浸过酒精的棉花用火柴燃起投入事先打算好的空瓶中,用剥了皮的熟鸭蛋挡住瓶口,稍后,猪肉被吸入瓶内。
实验2给杯子中装满水,盖上硬纸片,倒置过来发觉水和硬纸片都不下落。
实验3把浸过酒精的棉花用火柴燃起投入易拉罐中,稍后用面团挡住易拉罐的口。发觉易拉罐被压得变了形。
实验4给顶部扎有几个孔的空可乐瓶里灌入水,在把可乐瓶提出海面之前问中学生水会不会流下来(有些中学生回答会,有些中学生回答不会)。取出可乐瓶,通过控制瓶塞,使水一会儿流出来,一会儿又不流出来。
引入新课----“它们都来自于大气的魔力,都是由大气浮力形成的。”
2.大气有浮力
提出问题为何大气会有浮力?
实验5(班主任做该实验)调节天平平衡,称出事先抽成真空的烧杯的质量物理中大气压强的定义,倒入空气后发觉烧杯一端下沉。
剖析实验上述实验中天平由平衡到丧失平衡,说明空气有质量。空气也像液体那样,遭到重力作用,但是能流动,因此空气内部向各个方向都有浮力,这就是大气浮力形成的缘由。我们把大气对浸在它上面的物体的浮力称作大气浮力。
3.大气浮力有多大
提出问题:“既然大气有浮力,这么大气浮力有多大?”
实验6(请中学生配合做该实验)用抽气机将马德堡半球抽成接近真空,请几位力气较大的男朋友上来使劲拉开它,不行。吸入一些空气后,就可轻易拉开。
剖析实验(结合教案中所勾画的马德堡半球剖面图剖析为何抽成真空的马德堡半球无法拉开,而内部有了空气的半球则轻易地才能拉开)该实验说明大气除了有浮力,大气的浮力还很大。
4.怎么检测大气浮力的大小
引导中学生备考上面浮力大小的估算方式,使中学生晓得可以想办法用公式p=F/S或则液体浮力公式p=ρgh来求出大气的浮力。(注意引导中学生剖析不能否直接把液体浮力公式中的液体密度替换为大气密度、把液体的深度替换为大气层宽度来估算大气浮力;同时提醒中学生在化学学习中,有时公式、规律可以迁移,但切忌不能不经过剖析论证随便迁移。)
引导学生理解在验证大气浮力存在的实验中,假如能测出相应的化学量就能否测算出大气的浮力。
引导中学生剖析验证大气浮力存在的实验中,假如个别化学量不易测定,可以想办法将实验装置做一定的加装,可以便捷地测出这种化学量。
引导中学生剖析各类改进了的实验装置在测算大气浮力时有什么不足之处,哪种方式更科学、更实用。
通过中学生自己剖析、自己改进实验装置,中学生最后得出与托里拆利实验相仿甚至相同的实验装置和实验方式,此时再告诉中学生该实验叫托里拆利实验,由于最早是托里拆借助这样的实验测出大气浮力的大小的。
引导过程如下:
(1)从瓶口吞猪肉这个实验我们可以想到,假如晓得了大气施加给猪肉上半部份的压力F和猪肉上半部份的面积S,就可以借助公式p=(F/S)算出大气浮力。但这儿的浮力和面积不易检测,即便用这个实验装置未能测出大气浮力。
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