探究案例大气压强

1、探究案例：大气压强设计者：栖真中学姚孝勤l 设计思想：大气压强是压强中的一种类型，学生对大气压强缺少认识，虽然他们每时每刻都处在大气压强之下，但没有感到它的存在，而且气体压强相对比较抽象，学生要顺利掌握知识有一定困难，如何让学生从感性上去了解大气压及大气压的测量呢？若直接告之，将不利学生发现问题，暴露问题，解决问题，使本来生动有趣的内容显得呆板、静态、被动。在感受大气压的存在到托里拆利实验的过程中，可能会出现知识断档现象，如：你怎么会想到用液柱来表示大气压？大气压能托住的液柱跟液体重力有关吗？因此，教师在教学中，巧妙设计，诱导每位学生主动参与思考分析，让智慧的火花在思维碰撞中产生，这样必将使学

2、生学习的积极性和主动性得到极大的高涨。教学中设计了让学生尽可能充分地自主体验探究学习的过程。为了在课堂教学中使教师、学生、课程、环境等双双相互作用，并通过师生交流、教学互动，形成自组织，让学生自主建构，教学中采用了“交流互动”的实验探究模式。本案例的构思基于以下几点考虑：u 让学生在学习过程中，自己发现并提出问题。学生能发现、提出问题是求知的起始，也是教师展开教学的最好开端。u 科学是从想象开始的，想象是科学的准备阶段。因此本节教学中，教师通过现象展示和语言引导为学生假设良好的环境，让学生根据自己原有的知识和经验，大胆猜想，并对结果进行推测与假设。u 批判思维可提高学生的多元认知能力，批判性的

3、评价能力对学生能力的提高有着巨大的作用。人们在完成某项工作或在工作到达某一阶段时也应该进行反思。u 在现代社会生活和科学工作中，个人之间、团体之间的交流与合作是十分重要的l 背景知识：在知识层面上，具有可行性：u 已学过二力平衡、固体压强及计算、液体压强特点及其大小的决定因素。u 已接触过压强计，知道所测液体压强的大小，可通过U型管内液面高度差来表示。u 事先对部分学生调查：你见过医生给别人量血压吗？你知道血压大小通过什么来显示吗？（大部分学生见过）u 学生已了解大气压的存在及与之相关的简单现象。l 教学目标：u 认知目标：使学生了解大气压的存在，了解大气压的测量方法及标准大气压的值。u 能力

4、目标：通过学生实验和演示实验，培养学生观察分析能力和空间想像能力，对学生进行科学研究的方法训练，使学生能以事实和证据为基础，学会观察、分析、设计，并能对不同的设计方案作出评价。u 情感目标：培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风，体验科学研究的方法，享受探究成功的喜悦，激发探究自然的激情，促进学生学习的可持续发展。通过探究体会托里拆利实验的巧妙思想。l 教学重点与难点：u 重点：大气压的存在和大气压的测定u 难点：托里拆利实验l 活动准备：广口瓶、熟鸡蛋、棉球、两个吸盘、水槽、水杯、纸片、弹簧称、针筒、长约1米的管子、托里拆利实验仪器l 活动过程：用趣味实验引入：用口略小于去壳熟鸡蛋的广口瓶，

5、里面铺少许砂，把点燃的酒精棉球放入瓶中一会儿，再把熟鸡蛋放在瓶口，可观察到鸡蛋被“吸”进瓶中。学生马上产生这样一个问题：是谁把鸡蛋吸进瓶中呢？师生根据已学的力与运动的知识，经过讨论引出大气压强这一课题。用三个学生实验让学生亲身体验大气压强的存在来突出重点：1、学生用桌上两个带吸盘的挂衣钩模拟马德堡半球实验。让他们都能感觉到大气压的存在，同时用多媒体课件播放马德堡半球实验的背景、过程和结果。2、学生将灌满水的杯子用纸片盖住后倒过来纸片和水不会掉下来。3、把实验2中的杯子倒立于水槽中抽去纸片，杯中的水不会下降。这个实验再次让学生知道是大气压托住了杯中的水，同时为进行托里拆利实验的研究作好迁移的准备

6、。师设问：你能否利用桌上的仪器探究大气压到底有多大？（学生讨论并回答）学生A：利用PF/S，分别测出压力和受力面积，就可计算压强。学生B：将吸盘压在一起，一端固定，另一端挂弹簧称，当掉下来前的一瞬间，读出弹簧称的示数。学生C：将针筒活塞推到底，封闭其尖嘴，在活塞上用力拉，测出刚拉动时的力。学生D：没有这么大量程的弹簧称学生E：可在下面挂上小塑料桶，用加入细砂的多少来控制。凡是稍有正确的，均加于肯定，一位不行，另一位纠正补充，结论全由学生提出。用上述方法测定压强是否有不足之处？学生A：两个吸盘间的空气很难挤尽，误差较大学生B：实际操作不方便，特别是掉下来的一瞬间难以控制。那么有没有更好的方法去测

7、量呢？教师展示多媒体提示语：你见过医生用来量血压的仪器吗？它是通过什么来显示所测压强的大小？过渡：在刚才你们做的实验3中，水为什么不会掉下来？学生讨论后回答，教师出示多媒体提示语：此实验中，水不掉下来是由于大气压把它托住了，大气压所能托住的水的高度与大气压的大小有无关系？所能托住的水柱的长刚好是杯子中的那一段吗？（学生讨论并回答）学生A：可改变试管的长度试一试好，那么我们取1根1米长的玻璃管做一做学生动手做，水仍不掉下来，被托住了。学生B：可用粗玻璃管试一试。水仍能被托住了，不掉下来。师问：可托住的水柱是否会无限长？学生C：不会，大气压不会无限大，因为在前面的实验中两个吸盘最终被拉开了。对，曾

8、有人用10米长的管子做此实验，水仍然被托住了，这是怎么回事呢？师问：若用更长的管子，则很不方便，是否有别的办法来缓解这一矛盾？（学生讨论回答）学生A：水管增长，水柱变深，水的压强变大，液体的压强除了与深度有关外，还与密度有关，所以可改用密度大的液体。学生B：玻璃管越粗，则容积越大，但液体的重力还和密度有关。所以，可用大密度的液体。教师整理学生回答得出：可用水银做此实验。教师演示：托里拆利实验同时多媒体展示问题：1、 一开始，水银柱为什么会下降？而且下降一定程度后为什么不再继续下降？2、 水银柱上方有空气吗？3、 水银柱产生的压强是否等于大气压强？（在老师实验的同时，引导学生回答这些问题，从而突

9、破托里拆利实验这个难点）师总结托里拆利实验结论，并用多媒体展示实验。进一步研究：预测1：管子越粗时，托住的高度如何变？为什么？预测2：将管子倾斜，能托住的高度又如何变化？预测3：若玻璃管两端开口，其顶端用橡皮膜蒙着，则橡皮膜会平吗？除去此橡皮膜，水银柱将如何变化？用多媒体模拟托里拆利实验的几种情况。评价比较：利用P=F/S和托里拆利实验两种方法测大气压，后者有哪些优势？学生A：前者测两个量，后者测一个量，误差更小。学生B：前者较难达到真空，托里拆利实验中，液面上方为真空，结果精确。学生C：托里拆利实验容易操作，能通过液体柱的高低，就知道了大气压强的大小。学生D：可将该装置固定在实验里，随时读出大气压强的值。课外拓展：研究大气压与大气晴雨的关系 目 标：1、使学生学习调查收集资料和查阅文献等2、使学生能持之以恒观测记录，初步认识气压与天气晴雨的关系 活动指导：1、大气压强的值会变吗？请你例举事实或设计实验证明·每天天气预报中有高气压区域，低气压区域·秋高气爽的时节，气顺；阴雨连绵的梅雨季节，气闷·登上天目山顶时，有明显的耳鸣、头晕现象 2、观看每天的天气预报分析，关注气压变化与第二天