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[!--downpath--]《大气浮力教学设计一等奖》这是一篇优秀的教学设计银奖文章,希望对您的学习和工作有所帮助!
第一届大气浮力教学设计银奖
一、教学目标
(1)知道什么是大气压浮力,并能举出几个证明大气压存在的例子。
(2)了解大气浮力形成的原因,并能简要解释日常生活中大气压力的一些现象。
(3)知道大气浮力的值可以通过托里切利实验确定。 请记住,大气浮力的值约为 105 Pa,相当于高度为 760 毫米的水银柱引起的浮力。
(4)培养中学生的观察、实验、分析能力。
2、教学难点
本节教学内容的重点是:感知大气浮力的存在。
本节教学内容的难点是:理解托里拆利的实验和利用液体浮力的思想来研究大气浮力的换算方法和等价替代的技巧。
三、教学计划
班主任:玻璃杯、纸板、试管一根、长约两米的玻璃管一根、水、罐子、酒精浸过的脱脂棉、细沙、煮熟去皮的猪肉一份、镊子一把、注射器一个、托里拆利实验器具一套,一个打火机。
中学生:皮碗(每三个学生一对)
4、教学方法
(一)演示方式:班主任进行演示,进行具体操作演示。
(2)对话法:师生交流对话。
(3)自主探究法:让中学生通过多种渠道收集信息,通过主动探究获取新知识。
小组讨论法:中学生分成小组围绕主题进行讨论,然后举一反三。
五、教学流程
(一)准备问题
师:如下图所示,溶解在液体中的物体是否受到液体的浮力?
生:接受。
师:液体受哪个方向的浮力?
健康:四面八方。
师:液体内部产生浮力的原因是什么?
健康:液体受重力作用,具有流动性。
(二)新课程引进
师:我们生活的月球周围有一层厚厚的空气,也就是大气层,月球上的物体(包括人)都沉浸在里面。 问:溶解在空气中的物体是否受到大气形成的浮力?
让中学生用皮碗模拟马格德堡半球实验。
课前展示已经打气的马格德堡半球,让中学生用力拉但不拉开,打开阀体,空气进入球后很容易拉开。
师:马格德堡半球实验证明了大气浮力的存在。
黑板上写着:“大气对浸入其中的物体所形成的浮力,称为大气浮力;简称大气压或气压。”
(三)新增补助
1. 请中学生讨论并列出生活中存在大气压的例子。
尝试使用一次性注射器。 密封舱口后,很难拉动注射器。 再次证明了大气压的存在。
向不同方向握紧双手后,会发出很大的声音,与液体浮力实验相比:
2、问:这说明了什么问题? (大气向各个方向都有浮力)
从前面的分析可以看出,大气中的浮力与液体中的浮力有很多相似之处。
思考题:(1)空气的主要成分是什么? (氮气和氧气)
(2)它们是否受到重力作用? (经过)
(3)空气能流通吗? (启用)补充:空气的流动产生风。
班主任总结道:空气也像液体一样受到重力和流动性的影响,这也是物体溶解在大气中并受到大气浮力的原因。
黑板上写着:“大气浮力是因为空气受重力影响而具有流动性而形成的”
我们知道大气浮力的存在,也了解大气浮力产生的原因,那么大气浮力的数值是多少呢? 下面我们就来详细研究一下这个问题。
3. 做盖杯实验。
思考:(1)形成的现象是什么? (纸板没有掉落); (2)为什么它没有掉下来?
老师引导中学生分析,空气从装满水的杯子中排出,用硬纸盖住并翻转过来后,周围就只剩下空气了。 显然,纸并没有因为大气压的作用而脱落。
向各个方向旋转有盖的杯子,观察纸板不下落,再次表明大气在各个方向都有浮力。
将由纸板支撑的装满水的试管倒置在装满水的水槽中,然后将纸片拉出。
4、提问:(1)观察现象; (二)思考现象产生的原因
(中学生思考讨论,投影仪显示图2)
分析:此时,由于大气压的作用,试管内的水不落下。 只是大气压作用在罐内的海面上。
5、问:如果用一根2米长、一端封闭的玻璃管做这个实验,结果会怎样?
实验结果表明,大气压也能支撑2米长的火柱。
大气压能支撑多高的火柱?
师:历史上有人用一根10米长的玻璃管做了这个实验,结果是水管里还装满了水。 看来大气压能支撑的火柱还不到10米。
6、问题:下面我们假设大气压支撑的火柱高度为h米。 请讨论是否可以利用火柱形成的浮力来间接测量大气浮力的值? 如果可以的话,使用哪些公式?
中学生:能量,p = ρ 液体 gh 水
老师:在这个实验中用不到十米高的火柱来测量大气浮力的值,理论上是可行的,但是在实验过程中会给我们带来问题:如果不能在实验室做实验; 10米水管难找等
7、问:现在请大家想一下,能否用我手中的这根1米长的玻璃管来完成测量大气浮力值的任务? 请朋友们思考一下。 (师:启发中学生从P=ρgh出发思考问题。)
中学生:使用密度小于水的液体,最好是水银。
师:历史上第一个想到用汞代替水来测量大气浮力的人是美国科学家托里拆利。 虽然托里拆利和其他人一样,一开始并没有想到用汞做实验,但他在总结前人实验的基础上想到了用液体密度最高的汞来做实验,测量大气浮力的值。 这个实验称为托里拆利实验。
演示实验:托里拆利实验。
8. 问:玻璃管内水银表面上方有空气吗? (不会,已充填的水银全部排出)
师:是的,这个空间是真空的。
9、问:请观察实验装置,水银柱的哪一段受到大气浮力的支撑? (玻璃管内外水银表面的高度差)
请朋友读出这个实验中水银柱的高度差是多少分米?
如果测试结果不完全等于76分米,那么简单介绍一下不同的海拔对应不同的大气压。 76分米的高度是托里拆利在海平面测量的值。 通常我们将大气压强的数值取为76分米汞柱。
黑板上写着:“大气浮力=水银柱在76分米高度形成的浮力(=1.01×105 Pa)”
10、提问: ⑴ 托里拆利实验时,如果将玻璃管倾斜插入水银罐中,是否会影响实验结果?
⑵ 在托里拆利实验中,使用较粗或较细的玻璃管会影响实验结果吗?
(3)如果在托里拆利实验中玻璃管的下端不小心破裂,会产生什么结果?
(用2米长的火柱做这个实验,得出水银会上升到罐内水银手的高度)
11. 例1:在托里切利实验中,我们测得的水银柱高度为76分米,那么当地大气浮力值是多少,单位为Pa?
如果实验用水代替汞进行,那么大气压力支持的火柱有多高?
像这样通过寻找水银柱形成的浮力来间接测量大气浮力值的方法是一种间接检测方法,朋友们在以后的学习和工作中都会用到。
12、例2:如果桌面的面积为1平方米,那么上题中大气的浮力对桌面形成的压力是多少? 它相当于多少个成年人的重量? (成人重约500牛)为什么椅子在这么大的力下没有倒塌? (用这个问题让中学生从感性的角度认识大气的浮力)
大气浮力存在于各个方向。 桌面的上表面受到向上的大气浮力,而下表面受到向下的浮力。 两种效果相互抵消,所以不会崩溃。 人造物体也有类似的动机不被大气压力压缩。
(四)课堂小结
(5)巩固练习
1、大气对浸入其中的物体形成的浮力称为(); 简称为()或()。
2、大气浮力形成的原因是:空气受( )力的作用,具有( )性质。
3. 马格德堡半球实验可以证明( )的存在。
4. 托里切利实验最先测出了( )的值。
5、在托里拆利实验中,如果玻璃管从垂直放置到倾斜放置,则()。
(1)汞柱的厚度和高度减小;
(2)水银柱的宽度保持不变,但高度减小;
(3)水银柱的宽度和高度减小;
(4)水银柱的宽度减小,但高度保持不变。
6、做“杯子燕蛋”实验再次激发了中学生的学习兴趣,请朋友解释一下这个现象?
7、(机动)塑料吸盘的用途及理论解释?
(六)布置作业:
1、书面作业:课后练习题2,练习部分小题1、3。
2.课外讨论:“思考讨论”。
6、黑板设计
大气浮力
盖杯实验
p=rho 液体 gh 水
托里拆利实验
七、教学反思
通过课后交流大气压强存在的实例,本课在知识体系的生成和知识网络的构建方面仍需加强。 班主任在课堂教学中还是有点不肯放手。 中学生答题较少,有抢答之嫌。 知识内容的安排可以分为两个课时,这样时间就更加宽裕。 课堂练习的内容可以设置为小组接触,节省一定的时间。 应增加板书的设计和字体的书写。 通过沟通和反省,我认识到自己还有很多不足,应该进一步提高自己的业务水平。
第二部分 银奖大气浮力教学设计
(一)教学目的
1.认识大气浮力的存在。
2.了解托里拆利实验的原理。
(2)以大气浮力的测定为教学重点。
(三)教学过程
一、简介
我们学习了浮力。 固体可以形成浮力,液体也可以形成浮力,那么二氧化碳也可以形成浮力吗? 请阅读第121页(两分钟)
1.实验。 我们居住的月球周围有空气层,空气层的长度有几千公里。 月球周围的空气层称为大气层,我们生活在大气层的底部。 我们通过实验来观察大气中空气产生的浮力。 这是一个杯子,装满了水,瓶子里还有空气吗? 用一块纸板盖住杯口,然后轻轻地将杯子翻转过来。 你看,纸板为什么不会掉下来? (配合板图)小纸片肯定是被大气中的空气浮起来了。
2.实验。 这是西医按摩用的小瓷罐。 这是一块做得很好的带皮猪肉。 把猪肉放在罐口上,就不会掉下来了。 现在用火柴在罐子内壁粘一块棉花,点燃棉花,立即将猪肉放在罐子口上。 (配合板图)猪肉步入缸内。 猪肉必须在很大的浮力下被压入。 这个浮力就是大气中空气的浮力。
3.实验。 一个装满水的大试管。 把这个小试管放在大试管的底部,小试管里没有水。 右手握住小试管,将大试管倒置,注意观察小试管? 小试管升起。 (配合板图)。 这个实验表明大气中存在浮力。
2.大气浮力
上述几个实验都表明大气压强存在的实例,大气中存在浮力。 我们再做一个著名的实验——马格德堡半球的实验,证明大气浮力的存在。
1.马格德堡半球实验。 这是两个金属半球,闭合后很容易拉开。 现在打开球阀,抽出两个半球的一部分空气(排气),然后关闭球阀,现在请两个壮汉过来看看(中学生操作)这个实验就是著名的马格德堡半球实验令人信服地证明了大气对浸入其中的物体具有浮力。 在公元 1654 年的第一次实验中,需要十六匹马才能将半球拉开。 在我们的实验中,因为半球很小,真空度也不高,所以不需要用十六匹马把它拉开,就已经足以证明大气中存在浮力了。
2、大气对浸入其中的物体所产生的浮力称为大气浮力,简称大气压或气压。 月球周围的一切都在大气层中,它们都受到大气浮力的作用。 比如马格德堡半球拉不开、猪肉进入缸内、小试管上升、小纸片不落下,这一切都是由于大气的浮力所致。
3、大气浮力的大小
1.实验。 将试管注满水,用手指堵住开口,倒置放入水银罐中(与板图一致),水就不会流出。 请考虑为什么水不流出来? (提问,中学生回答)水之所以不流出来,是因为大气的浮力。 并且试管内的水也形成浮力,水不会流出,因为有大气浮力,而大气浮力小于管内火柱形成的浮力。 大气压有多大? 这个问题早在著名的马格德堡半球实验之前就被伽利略的中学生托里拆利解决了。
2.托里拆利实验。 取一根约一米长、一端封闭、另一端开口的玻璃管,并在其中充满水银。 (边说边做)管子里没有空气。 用手指堵住开口,倒立在水银罐中,观察P130图11-5的现象。 我们先听说管内的水银上升,然后就静止不动了(配合板图)。 请问,为什么汞会增加? (中学生回答)大气有浮力,但是水银也有浮力,而且水银的浮力小于大气的浮力,所以它会下滑。 那么为什么现在还是没有继续上涨呢? (中学生回答)大气的浮力等于水银柱的浮力。 所以如果想知道当前的大气浮力,就需要估算出这个水银柱引起的浮力。根据上一章液体浮力的估算方法,假设水银柱下面有一个水平面,估算出通过检测水银柱的高度,得出水银柱的质量和重力,并利用浮力公式
(操作)。 (实际测试结果不一定是760毫米,但还是能感觉到水银柱的浮力是105帕斯卡)。
可见,大气浮力的值等于105帕斯卡,相当于×××毫米汞柱形成的浮力。
这个实验就是托里拆利实验,用来确定大气压力的值。
3.实验。 现在稍微抬起玻璃管,观察水银柱的高度,结果没有变化。 现在倾斜玻璃,注意水银表面的真空体积如何变化? (中学生回答)管内水银柱的宽度如何变化? (中学生回答)。 倾斜时,管内水银表面上方的真空体积增大,水银柱变长,水银柱的高度是多少? (检测并画在板图上)实际上,管内水银柱的高度没有变化。
4.提出问题,中学生讨论。 请讨论托里切利实验中如果大气浮力减小或因天气变化而减小,水银柱的高度会发生怎样的变化? (中学生讨论后回答)随着大气的浮力减小,管内水银柱的高度减小; 随着大气浮力的减小,管中的汞柱上升。 因此,本实验中汞柱的高度随着大气压的变化而变化,这为我们检测大气压提供了方便。 这就是以后学习晴雨表的原因。
四。 概括
明天我们学到了两件事。 第一个是通过大量的实验,特别是著名的马格德堡半球的实验,充分认识到大气浮力的存在。 二是解决大气浮力的检测。 托里拆利实验表明,大气浮力的值等于实验中管内汞柱形成的浮力。
5. 家庭作业
课后请注意观察生活中哪些地方或设备是依赖大气浮力原理的。 每人举三个例子。
P. 1311、2、3。
大气浮力案例之一
第三部分 银牌大气浮力教学设计
作为一名专门教别人的人民班教师,难免要策划教学设计,而运用教学设计可以提高教学效率和教学质量。 那么教学设计应该怎么写呢? 以下是小编收集的大气浮力教学设计,欢迎阅读,希望您会喜欢。
一、地位与作用:
“大气浮力”是对浮力概念的巩固和延伸,也是下一章研究“气体压力”的必要准备。 本节内容是在中学生较熟练掌握浮力和液体的浮力的基础上进行的,为个体知识和班级名称的迁移做好了铺垫。 本章内容的安排是基于对大气浮力存在的认识,循序渐进,循序渐进,因此符合初中生的心理特点和认知规律。
2. 教学目标:
结合中学生的特点和教学大纲的要求,确定了本课的教学目标。
知识目标:
1. 知道什么是大气浮力,并能举出一些存在大气浮力的例子。
2.了解大气浮力产生的原因。
3.能用大气浮力解释简单现象。
4.知道大气浮力的值是通过托里拆利实验测得的,记住大气浮力的值约为105 Pa。
能力目标:
培养中学生实验、观察、分析和解决问题的能力,发展中学生的思维,培养中学生从实验研究思维中获取知识的能力。
思想目标:
让中学生掌握通过实验阐述数学知识的认知过程,树立辩证唯心主义观点和严谨求实的科学心态。
三、教材重点和难点:
1、大气浮力的存在是一大难点。
依据:教学目的及其在教材中的作用、中学生的基础和思维水平。
处理:做好演示实验,让中学生通过直观现象感知大气压的存在。
2、托里拆利的实验和原理是难点。
据介绍:教材只需要简单解释一下课本上的大气浮力支撑着玻璃管中的水银柱,但中学生很难理解和接受。
解决方案:利用演示实验和火柱类比来突破这个困难。
四、教材思路:
教科书利用马格德堡半球实验来介绍新课程。 虽然故事很吸引人,而且因为117文中解释的原因,对于一些预习过的中学生来说,神秘感早已荡然无存,毫无悬念。 如果班主任用这个实验来介绍,这些中学生对现有的答案感到满意,不能最大限度地发挥积极性和集中注意力。 为此,我采用了拿硬币的思维题,因为中学生从来没有见过,所以大家都积极思考,但得不到正确答案,所以比较好奇,观察实验是更加细心和认真。
5、教学方法:
演示实验、学生实验、多媒体、启发式指导等教学方式。
在教学过程中,强调中学生的主体地位,强调双边活动。 每一次推论都让中学生参与探索,班主任根据情况进行指导。
六、教学流程安排:
为实现上述目标,充分发挥中学生的主体作用,最大限度地调动中学生学习的主动性和积极性,现对部分主要环节作出以下安排:
1.实验引入新课(约5分钟)
①出示思考题:
将一枚硬币放入尖头盘中,倒入红墨水,将硬币吞下即可,请朋友在不浸手的情况下将硬币拉出来。 之后,让中学生讨论。 此时气氛活跃,中学生们纷纷作出各种推论。 班主任不解释,中学生观察。
演示:
将点燃的纸倒入酒杯中,然后将其倒置在靠近硬币的盘子上。 实验效果显着,所有的水都被吸进了酒杯里。 中学生们又惊又好奇,很快就引起了中学生们的注意。
②水支持实验:先清空杯子,然后装满水。 两次实验的结果不同。 原因是什么?
此时,创设教学情景,引导和启发中学生思考并过渡到本节的学习。
2.大气浮力(约15分钟)
① 描述大气浮力的定义。
②分析气体和液体,找出大气浮力的原因和大气压力的方向。 液体浮力形成的原因是液体受到重力的影响,二氧化碳也受到重力的影响,所以二氧化碳也能形成浮力; 液体具有流动性,所以液体的浮力方向是各个方向,二氧化碳也是流体,所以二氧化碳的浮力方向也是各个方向。
③演示纸持水实验,不同方向旋转,证明大气压的方向也是各个方向。
④马格德堡半球实验。
大气浮力的存在是本节的重点和难点,因此要做好演示实验。 首先让中学生读课文中的问号,然后师生共同演示马格德堡半球实验(因为实验室的马格德堡半球容易泄漏,师生共同参与,这对班主任有利来控制场景)。 随后,师生共同分析了本次实验的作用:首次证明了大气浮力的存在。 最后,引导中学生分析马格德堡半球难以打开的原因。
⑤学生实验:用皮碗模拟马格德堡半球实验。 询问中学生在实验过程中的感受,以及实验证明了什么问题。 通过示范实验和中学生实验,充分发挥中学生的主体地位,中学生思维活跃,愿意接受知识。 为了加深中学生对大气浮力存在的认识,此时再观看一个视频。
⑥用杯子吃猪肉的实验视频演示(即教材中的图11-4)。 这个实验对中学生有何启发? 教学至此,中学生已经完全接受了大气浮力存在的事实。 这时,班主任以此为指导,转而进行大气压的教学。
3.大气压力的大小(约15分钟)
从一张纸上试水,我们知道大气压可以支撑一柱火柱,换成一个量杯,发现大气压可以支撑一量杯水,那么有多少火柱大气压能支撑吗? 历史上,有人用一根10米长的玻璃管做实验,发现玻璃管里仍然装满了水,但仍然测不到大气压的值,说明不方便测量大气压用水压力。 此时,引导中学生从P=ρgh分析,用高密度的汞做实验,引出了托里拆利实验。
①介绍实验装置。
② 模拟操作过程。
③视频演示操作过程。
④分析:为什么76厘米高的水银柱是由大气压支撑的? 如果玻璃管下端有扰流板,会发生什么情况?
⑤演示(水类比):用一根两端开口的玻璃管,将水槽注满水,用一只手堵住一端的开口,将玻璃管从水底提起,让中学生观察火柱。 然后逐渐举起手,让中学生观察哪一段火柱是受到大气浮力支撑的。 通过这个实验,中学生很容易接受水银柱的哪一段是由大气压支撑的,因此可以得出结论:
P 大气 = ρ 汞 gh = 136 × 103 kg/m 3 × 98 N/kg × 076 m = 101 × 105 Pa ≈ 105 Pa。
⑥ 描述一下101×105 Pa大气压的数学意义。同时问中学生,气压很高,为什么我们感觉不到,为什么房子不会被压坏?往下拖。
4.大气浮力的应用。 (约8分钟)
① 解释拿硬币实验。
②演示喷泉实验并让中学生解释。
本节的第一个实验引起了中学生的极大兴趣,此时中学生已经知道为什么了。 而且,对化学语言的驾驭能力还比较差。 这时班主任引导中学生抓住问题的关键,规范此类简答题的作答方法。 , let solve it by .
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