第九章 第三节 大气压强教学设计 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第九章第三节大气压强教学设计-2025-2026学年人教版物理八年级下学期备课组主备人授课教师授教学科授课班级XX年级课题名称教学内容分析一、教学内容分析1.本节课主要教学内容包括大气压强的概念、产生原因，托里拆利实验测量大气压值，大气压随高度变化规律，以及大气压在生活中的应用（如吸盘、离心抽水机、活塞式抽水机等）。2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在第八章学习了压强的概念、液体压强，理解了压力作用效果与压力和受力面积的关系，液体压强计算公式为大气压强的学习奠定基础，生活中的吸管吸饮料等现象也为理解大气压存在提供了感性认识。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过大气压强概念及托里拆利实验的学习，形成“物质相互作用”的物理观念；通过实验现象分析与推理，发展基于证据的科学思维；通过设计覆杯实验、探究吸盘原理，提升科学探究能力；联系抽水机、吸盘等生活实例，体会物理应用价值，培养严谨态度与社会责任感。学习者分析三、学习者分析学生已掌握压强概念、液体压强计算公式及压力作用效果与受力面积的关系，为学习大气压强奠定基础。学生对吸盘吸物、吸管吸饮料等生活现象充满好奇，具备初步实验操作能力，但偏向直观形象思维，抽象逻辑推理能力较弱。可能困难：大气压无形，难以直观感知其存在；托里拆利实验中水银柱高度与大气压的定量关系理解困难；易混淆液体压强与大气压的产生原因；将生活中抽水机、吸盘等实例与大气压原理联系时，缺乏系统分析能力。教学方法与手段四、教学方法与手段教学方法：1.讲授法结合生活实例讲解大气压概念及产生原因；2.实验法通过覆杯实验、托里拆利实验让学生直观感知大气压存在及测量；3.讨论法围绕吸盘、抽水机等实例引导学生分析大气压应用。教学手段：1.多媒体展示实验视频及大气压变化动态图示；2.教学软件设计互动练习巩固大气压计算；3.实物教具（吸盘、注射器）增强学生动手操作与观察体验。教学流程五、教学流程

**1.导入新课（5分钟）**

展示生活中常见现象：用吸盘挂钩挂书包，吸盘能吸附在墙上；用吸管喝饮料，饮料能进入口中。提问：“这些现象是什么力在起作用？”引导学生回忆已学的压强知识，但指出这些现象不是固体或液体压强，而是与空气有关。播放覆杯实验视频：装满水的杯子盖上硬纸片倒置，纸片不掉落，水不流出。提问：“纸片受到向下的重力，为什么能托住水和纸片？”引出本节课主题——大气压强，激发学生对“看不见的力”的探究兴趣。

**2.新课讲授（15分钟）**

（1）大气压强的存在与概念（5分钟）

结合覆杯实验，引导学生分析：纸片下方有空气，空气对纸片有向上的压力；杯内水对纸片有向下的压力，当向上的压力大于向下的压力时，纸片不掉落。定义大气压强：大气对浸在它里面的物体产生的压强，简称大气压。举例：马德堡半球实验（历史故事，说明大气压很大），用两个半球模拟实验，让学生感受拉开半球的难度，强化大气压存在的认知。

（2）托里拆利实验——测量大气压值（7分钟）

重点讲解实验原理：大气压支持水银柱，水银柱产生的压强等于大气压。实验步骤：①玻璃管灌满水银，倒置在水银槽中；②待水银柱下降稳定后，测量水银柱高度（约760mm）。强调：①管内水银上方是真空；②水银柱高度与管粗细、倾斜程度无关；③760mm水银柱产生的压强等于1标准大气压（约1.01×10⁵Pa）。分析难点：学生易混淆“水银柱高度”与“水银柱长度”，明确高度是从水银槽液面到管内水银液面的竖直距离。

（3）大气压的变化及应用（3分钟）

结合课本图示，说明大气压随海拔升高而减小（高山反应、沸点降低：高山上水的沸点低于100℃）。应用实例：活塞式抽水机（利用大气压压水上升）、离心式抽水机（叶轮转动使内部气压减小，大气压将水压入）、吸盘挂钩（大气压将吸盘压在墙上）。联系生活，让学生举例其他应用（如钢笔吸墨水、吸尘器）。

**3.实践活动（10分钟）**

（1）覆杯实验改进探究（3分钟）

分组实验：用不同液体（水、盐水、酒精）进行覆杯实验，观察纸片是否掉落，比较不同液体实验现象差异。提问：“为什么都能成功？液体密度不同，纸片不掉落的原因是否相同？”引导学生得出：无论液体密度如何，大气压向上的压力都大于液体向下的压力，证明大气压的存在与液体种类无关。

（2）模拟托里拆利实验（4分钟）

由于水银有毒，用注射器和水模拟实验：①注射器吸满水，堵住针头倒置；②缓慢拉动活塞，观察水柱高度变化。提问：“水柱能达到760mm高吗？为什么？”结合液体压强公式p=ρgh，计算水柱高度（约10m），对比水银柱高度，说明托里拆利选用水银的原因（密度大，高度适中，便于测量）。

（3）自制吸盘测力计（3分钟）

给每组吸盘、弹簧测力计、光滑木板，让学生用吸盘吸附在木板上，用弹簧测力计垂直拉吸盘，记录吸盘刚被拉起时的读数。计算吸盘面积（测量直径），根据F=pS估算大气压值（忽略吸盘重力）。误差分析：吸盘与木板未完全密封、读数误差等，培养实验严谨性。

**4.学生小组讨论（10分钟）**

（1）讨论问题1：覆杯实验中，若将杯子倾斜，纸片会掉吗？水会流出来吗？

举例回答：不会倾斜时，纸片受到向上的大气压等于水银柱产生的压强；倾斜时，水银柱高度不变（仍是竖直高度），大气压仍能托住纸片，水不会流出。

（2）讨论问题2：托里拆利实验中，若管顶部破一个小孔，会发生什么现象？为什么？

举例回答：水银会从孔中喷出，流回水银槽。因为管顶部破孔后，空气进入管内，管内不再是真空，水银柱上方受到大气压作用，与管外水银槽液面气压相同，水银在重力作用下流回槽中。

（3）讨论问题3：医生用注射器吸取药液时，活塞为什么要先向上推？然后向下拉？药液如何进入注射器？

举例回答：先向上推活塞，排出注射器内空气；向下拉活塞，注射器内体积增大，气压减小，小于外界大气压，药液在大气压作用下进入注射器。

**5.总结回顾（5分钟）**

用板书梳理本节课核心内容：

-大气压强：大气对物体的压强，存在（覆杯实验、马德堡半球实验）

-测量：托里拆利实验，1标准大气压=760mmHg=1.01×10⁵Pa

-变化：随海拔升高而减小

-应用：抽水机、吸盘、吸管等

强调重点：大气压的存在及托里拆利实验原理；难点：理解大气压支持液体柱的定量关系。联系生活，让学生举例本节课知识解释的现象（如用吸管喝饮料时，嘴吸气使管内气压减小，大气压将饮料压入口中），强化物理与生活的联系，布置课后任务：观察生活中大气压应用的实例，下节课分享。教学资源拓展六、教学资源拓展

**1.拓展资源**

（1）经典实验与历史资源

马德堡半球实验复现套装：包括两个空心金属半球、抽气筒、压力表，可模拟1654年格里克在雷根斯堡的公开实验，让学生直观感受大气压的巨大压力（拉开半球时需克服约8000N的大气压力）。托里拆利实验替代材料包：采用红色水（密度1.0×10³kg/m³）和水银（密度13.6×10³kg/m³）对比实验，用1m长透明玻璃管、水银槽、刻度尺，学生可操作验证“水银柱高度约760mm，水柱高度约10m”，理解托里拆利选用水银的原因。历史文献摘录：提供托里拆利1644年发表的《论大气的重量》原文节选，说明他如何通过实验推翻“自然界厌恶真空”的错误观点，培养科学史素养。

（2）生活现象观察资源

《大气压与生活》图文集：收录高压锅工作原理（锅内气压升高，沸点超过100℃，缩短烹饪时间）、吸尘器结构（电机内部气压减小，外部大气压将灰尘压入）、登山包减压阀（高海拔时自动排出包内多余气体，防止外界低压挤压物品）等实例，配有剖面图和原理说明。气象观测数据包：包含我国不同海拔城市（如拉萨3650m、重庆400m、上海10m）的年平均气压值、沸点数据表，学生可分析“海拔每升高100m，气压约降低1000Pa，沸点约降低0.5℃”的规律。

（3）科技馆与博物馆资源

科技馆“大气压体验区”展品清单：介绍“风洞模拟装置”（观察气流速度与气压的关系，解释飞机升力）、“真空罩中的羽毛与铁片”（真空环境下物体下落速度相同，对比有空气时的阻力作用）、“活塞式抽水机模型”（可操作手柄，观察阀门开闭与水位变化）。中国科技馆“物理力学展厅”互动展品：“覆杯实验”互动台（学生可调整杯子倾斜角度，观察纸片是否掉落）、“人体与大气压”展项（体验拔火罐时皮肤被吸附的感觉，理解大气压在中医中的应用）。

（4）跨学科融合资源

地理学科关联：提供“气压带与风系示意图”，说明赤道低气压带（热力上升，气压低）、副热带高气压带（动力下沉，气压高）的形成与大气压的关系，解释季风气候的成因（海陆热力性质差异导致气压差异）。生物学科关联：《高原环境与人体适应》资料卡，介绍红细胞增多症（compensatorypolycythemia）是机体对低氧环境的生理反应，与大气压降低、氧气分压下降直接相关。

**2.拓展建议**

（1）家庭实验探究建议

①“瓶子吞鸡蛋”实验：准备广口瓶、熟鸡蛋、酒精棉球。点燃酒精棉球放入瓶内，熄灭后迅速剥壳的鸡蛋盖住瓶口，观察鸡蛋被瓶内“气压差”压入瓶内。记录实验现象，分析“瓶内氧气耗尽，气压减小，外界大气压将鸡蛋压入”的原理，对比覆杯实验的异同。

②“自制气压计”实验：用透明塑料瓶、吸管、橡皮泥、刻度尺制作简易气压计。将吸管插入瓶中，用橡皮泥密封瓶口，向瓶内吹气使吸管液柱上升，标记初始刻度。每天观察液柱高度变化，结合天气预报记录气压变化（气压升高时液柱下降，气压降低时液柱上升），理解气压与天气的关系。

③“吸盘测力计改进实验”：在原有吸盘测力计基础上，更换不同直径的吸盘（如5cm、8cm、10cm），测量拉脱吸盘所需的力，计算不同面积下的压强（p=F/S），分析“压强值接近1.01×10⁵Pa，但存在误差”的原因（吸盘与接触面未完全密封、弹簧测力计读数误差等）。

（2）阅读与资料查阅建议

①教材延伸阅读：精读人教版八年级下册第九章课后阅读材料《大气压发现的故事》，梳理从伽利略（发现抽水机高度有限）到托里拆利（实验测量）再到帕斯卡（高山实验）的探究历程，撰写“科学家的探究方法”小报告。

②科普读物推荐：阅读《物理其实很有趣》中“大气压的妙用”章节，了解“虹吸现象”（利用大气压和液体压强差使水越过高处）、“离心式水泵的工作原理”（叶轮旋转使水甩出，内部气压减小，大气压将水压入）等拓展知识。

③纪录片观看：观看《科学探索之路：大气压的奥秘》，记录其中“真空包装食品”（抽出包装内空气，抑制微生物繁殖）、“潜水员减压病”（潜水时高压下溶解的氮气在减压时析出，形成气栓）等实例，撰写“大气压与科技发展”心得体会。

（3）实践活动与社会调查建议

①校园“大气压应用”小调查：分组调查校园内大气压的应用实例，如实验室的吸盘式挂图架、食堂的高压锅、医务室的注射器等，拍摄照片并制作“大气压在校园中的应用”海报，在班级展示交流。

②气象站参观学习：联系当地气象局或中学气象站，参观气压测量仪器（如空盒气压计、水银气压计），了解“标准大气压”的定义（1013.25hPa）和气压数据的实际应用（如天气预报、航空安全）。

③“无大气压”情景模拟：以小组为单位，设计“如果地球没有大气层”的科幻短文，描述可能发生的现象（如声音无法传播、物体表面直接受太阳辐射、没有天气变化等），结合大气压的作用进行科学推理，培养创新思维和科学想象能力。

（4）跨学科学习建议

①地理整合：绘制“我国气压分布图”，标注青藏高原（高气压区）、东部沿海（低气压区）的位置，分析“夏季风从海洋吹向陆地（海洋高气压、陆地低气压）”的形成原因，理解大气压与季风气候的关系。

②生物整合：查阅资料了解“深海鱼类为何不能快速上岸”（深海高压环境下，鱼体内压强与外界平衡，上岸时外界气压降低，鱼体内气体膨胀，导致器官损伤），撰写“生物与气压”科普小论文。

③工程整合：研究“真空管道列车”的原理（管道内抽成真空，消除空气阻力，列车在气压差驱动下高速行驶），绘制工作流程图，思考“如何维持管道内的真空状态”“大气压在其中的作用”等问题，培养工程思维。课堂小结，当堂检测七、课堂小结，当堂检测

课堂小结：本节课通过实验探究，理解了大气压强的存在（覆杯实验、马德堡半球实验），掌握了托里拆利实验原理及大气压值（760mmHg=1.01×10⁵Pa），明确了大气压随海拔升高而减小，并学习了其在生活中的应用（抽水机、吸盘、吸管等）。重点：大气压的存在及测量方法；难点：托里拆利实验中水银柱高度与大气压的定量关系。

当堂检测：1.选择题：下列现象中，不能说明大气压存在的是（）A.吸盘挂钩能吸附在墙上B.覆杯实验中纸片不掉落C.用吸管喝饮料D.水从高处流向低处。答案：D（水往低处流是重力作用，与大气压无关）。2.简答题：活塞式抽水机工作时，向上提起活塞，水为什么会进入圆筒？答案：向上提起活塞，圆筒内体积增大，气压减小，小于外界大气压，在大气压作用下，水被压入圆筒。3.计算题：托里拆利实验中，水银柱高度为760mm，求大气压强（ρ水银=13.6×10³kg/m³，g=10N/kg）。答案：p=ρgh=13.6×10³×10×0.76=1.03×10⁵Pa（近似1.01×10⁵Pa）。教学反思与总结八、教学反思与总结

教学反思：本节课通过生活现象导入覆杯实验，有效激发了学生兴趣。实验环节中，覆杯实验操作顺利，但托里拆利实验因水银毒性改用注射器模拟，虽直观但精度不足，导致部分学生对"水