沪科版八年级全册第三节 空气的“力量”教案

上课时间上课时间沪科版八年级全册第三节空气的“力量”教案2025年12月任课老师任课老师魏老师教材分析教材分析一、教材分析。本节是沪科版八年级物理第十章第三节，在学生掌握压强概念基础上，探究大气压强的存在、大小及测量。通过马德堡半球实验、托里拆利实验等经典案例，引导学生认识大气压的客观性，并结合生活实例（如吸盘、抽水机）理解其应用，为后续流体压强学习奠定基础，注重培养学生的实验探究与科学思维能力。核心素养目标核心素养目标二、核心素养目标。通过探究大气压强的存在与大小，形成“力与运动”的物理观念；经历马德堡半球、托里拆利等实验，提升基于现象分析、归纳推理的科学思维能力；在测量大气压的实验中，发展设计实验、处理数据的科学探究能力；感受大气压在生活中的应用，体会科学实验的严谨性，增强科学态度与社会责任意识。学习者分析学习者分析三、学习者分析。学生已掌握压强概念及固体、液体压强计算，具备初步受力分析能力。八年级学生对实验探究兴趣浓厚，形象思维较强，但抽象思维和空间想象能力仍在发展中。动手操作能力存在差异，部分学生实验规范性不足。学习风格偏向直观体验，喜欢通过现象理解规律。可能存在的困难：难以直观感知大气压存在，对“真空”概念理解模糊；托里拆利实验操作中易出现漏气、读数错误；易混淆大气压与液体压强特点；对大气压与高度关系的定量分析存在困难。教学资源教学资源1.硬件资源：马德堡半球装置、托里拆利实验器材（水银、玻璃管、水银槽）、吸盘挂钩、注射器、塑料瓶、气压计模型。

2.软件资源：实验操作视频（大气压强相关演示）、PPT课件（含实验步骤与现象分析）。

3.信息化资源：交互式模拟实验软件（大气压强动态演示）、微课视频（大气压应用实例）。

4.教学手段：教师演示实验、小组合作探究、生活实例观察（如吸盘、抽水机）。教学过程设计教学过程设计**1.导入新课（5分钟）**

目标：激发学生对大气压强的兴趣，建立生活与物理的联系。

过程：

（1）教师手持吸盘挂钩提问：“为什么吸盘能牢牢吸在墙上？是什么力量在起作用？”

（2）播放视频片段：马德堡半球实验复原场景（两队马匹无法拉开抽真空的金属半球）。

（3）总结：“看不见的空气具有强大的‘力量’，这就是我们今天要探究的——大气压强。”

**2.大气压强基础知识讲解（10分钟）**

目标：理解大气压强的定义、产生原因及存在证据。

过程：

（1）定义：地球周围空气层对物体表面产生的压力（类比液体压强）。

（2）产生原因：空气受重力作用且具有流动性（板画示意图）。

（3）存在证据：

-演示实验：覆杯实验（硬纸片托水不下落）；

-生活实例：吸盘挂钩、吸管喝饮料。

**3.大气压强案例分析（20分钟）**

目标：通过经典实验深化对大气压的理解。

过程：

（1）案例一：马德堡半球实验

-展示装置，抽气后请学生尝试拉开，感受大气压的威力。

-分析原理：外部大气压力远大于内部压力。

（2）案例二：托里拆利实验

-演示步骤：灌满水银→倒立水银槽→观察760mm液柱高度。

-关键点：水银柱高度与管粗细无关，反映大气压大小。

（3）小组任务：讨论“为什么登山时气压计读数变小？”（提示：海拔越高，空气越稀薄）。

**4.学生小组讨论（10分钟）**

目标：培养合作探究能力，联系生活实际。

过程：

（1）分组主题：

-A组：大气压在生活中的应用（如吸尘器、离心水泵）；

-B组：如何利用大气压设计简易实验（如“瓶子吞鸡蛋”）。

（2）讨论要求：

-列举至少2个应用实例，说明原理；

-提出改进实验的创新方案。

**5.课堂展示与点评（15分钟）**

目标：强化表达与批判性思维。

过程：

（1）小组代表展示：

-A组演示“吸尘器工作原理”动画，解释内外气压差；

-B组展示“瓶子吞鸡蛋”实验，提出用热水加热瓶内气体增强效果。

（2）师生互动：

-提问：“高压锅如何利用大气压煮食物更快？”（引导学生思考沸点与气压关系）；

-教师点评：肯定创新性，强调实验安全性（如水银实验需教师操作）。

**6.课堂小结（5分钟）**

目标：系统梳理知识，强化应用意识。

过程：

（1）知识框架：

-大气压存在→证明实验（覆杯、马德堡半球）→测量方法（托里拆利）→影响因素（海拔）。

（2）价值升华：“大气压是‘隐形助手’，从抽水机到天气预报，处处体现其重要性。”

（3）课后作业：

-必做：绘制“大气压应用思维导图”；

-选做：设计一个利用大气压的玩具，说明工作原理。知识点梳理知识点梳理1.大气压强的定义与产生原因

大气压强是指地球周围的空气层对浸在其中的物体产生的压强。产生原因：空气受到重力作用且具有流动性，对浸入其中的物体表面产生压力。类比液体压强，大气压强也向各个方向传递。

2.大气压强的存在证明

（1）覆杯实验：将装满水的玻璃杯用硬纸片盖住倒置，纸片不掉落，表明大气压对纸片产生向上的压力托住水。

（2）马德堡半球实验：将两个铜半球抽气后合在一起，用两队马匹才能拉开，证明大气压具有很大的压力。

（3）吸盘挂钩：用力挤压吸盘使其吸附在墙上，松手后不掉落，是大气压对吸盘表面作用的结果。

3.大气压强的测量——托里拆利实验

（1）实验器材：长约1米的一端封闭的玻璃管、水银槽、水银。

（2）实验步骤：①将玻璃管灌满水银；②用手指堵住管口倒置，插入水银槽；③松开手指，管内水银面下降到一定高度后静止。

（3）实验现象：管内水银柱高度约760mm，管上方为真空。

（4）实验原理：大气压支持管内水银柱，大气压强等于水银柱产生的压强（p=ρgh，ρ水银=13.6×10³kg/m³，g=9.8N/kg，h=760mm）。

（5）大气压的值：1标准大气压=760mmHg=1.013×10⁵Pa。

4.大气压强的影响因素

（1）海拔高度：海拔越高，空气越稀薄，大气压越小。例如，山顶的气压低于山脚。

（2）天气变化：温度升高，空气膨胀，气压降低；温度降低，空气收缩，气压升高。阴天通常比晴天气压低。

（3）季节变化：冬季气压较高，夏季气压较低。

5.大气压强的应用

（1）生活实例：①吸管喝饮料：口腔吸出气体，管内气压降低，大气压将饮料压入口中；②活塞式抽水机：利用活塞上移使筒内气压降低，大气压将水压入筒内；③离心式水泵：叶轮旋转使水甩出，内部气压降低，大气压将水压入泵中。

（2）科技应用：①高压锅：增大锅内气压，提高水的沸点（沸点随气压升高而升高），使食物更快煮熟；②真空吸尘器：电机转动使内部气压降低，外部大气压将灰尘吸入；③中医拔罐：罐内气体排出后气压降低，大气压将罐吸附在皮肤上，促进血液循环。

6.大气压强与液体压强的比较

（1）相同点：都对浸入其中的物体产生压强；压强大小都与“深度”或“高度”有关（液体压强与深度成正比，大气压强与海拔成反比）。

（2）不同点：①液体压强由液体重力产生，只对容器底部和侧壁产生压强；大气压强由空气重力产生，向各个方向传递。②液体压强大小只与液体密度和深度有关；大气压强大小与空气密度、海拔、温度等因素有关。③液体压强方向垂直于容器壁；大气压强方向垂直于物体表面，向各个方向都有。

7.大气压强的单位及换算

（1）国际单位：帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m²。

（2）常用单位：标准大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）。

（3）换算关系：1标准大气压=760mmHg=1.013×10⁵Pa。

8.大气压强与人类生活的关系

（1）生存环境：人类长期生活在1标准大气压下，身体适应了外部气压变化。登山时气压降低，人会感到不适，需缓慢适应。

（2）科技发展：大气压强的应用推动了抽水机、高压锅、真空设备等技术的发展，提高了生产效率和生活质量。

（3）自然现象：大气压影响天气变化，如高气压区天气晴朗，低气压区多阴雨天气；大气压还与风的形成有关，空气从高气压区流向低气压区形成风。

9.大气压强的实验探究注意事项

（1）托里拆利实验：①玻璃管必须竖直放置，否则水银柱高度测量不准确；②管内水银上方必须是真空，若有空气进入，水银柱高度会降低；③实验过程中不能用手直接接触水银，防止中毒。

（2）覆杯实验：①玻璃杯必须装满水，若内有气泡，纸片可能掉落；②硬纸片必须平整，与杯口完全接触，防止漏气。

10.大气压强的拓展知识

（1）大气压的数值：通常用气压计测量，常见气压计有水银气压计和金属盒气压计。

（2）沸点与气压的关系：气压降低，沸点降低；气压升高，沸点升高。例如，在高山上，气压低，水的沸点低于100℃，食物不易煮熟，需用高压锅。

（3）虹吸现象：利用大气压强，使液体通过高于液面的管子从高处流向低处，例如给鱼缸换水时使用的虹吸管。板书设计板书设计①大气压强的定义与产生原因

-定义：地球周围空气层对物体表面产生的压强

-产生原因：空气受重力作用且具有流动性，向各个方向传递压强

-类比：液体压强（相同点：对浸入物体产生压强；不同点：大气向各方向传递）

②大气压强的存在证明与测量

-存在证明：

覆杯实验（硬纸片托水）

马德堡半球实验（大气压的威力）

吸盘挂钩（大气压作用）

-测量方法：托里拆利实验

水银柱高度：760mm

1标准大气压=1.013×10⁵Pa

关键：管内上方为真空

③大气压强的影响因素与应用

-影响因素：

海拔越高，气压越小

温度升高，气压降低；温度降低，气压升高

冬季气压高，夏季气压低

-应用实例：

生活：吸管喝饮料（气压差）、活塞式抽水机（大气压压水）

科技：高压锅（增大气压，沸点升高）、真空吸尘器（气压差吸尘）典型例题讲解典型例题讲解例题1:解释覆杯实验为什么能证明大气压的存在。

答:覆杯实验中，装满水的玻璃杯用硬纸片盖住倒置，纸片不掉落，是因为大气压对纸片产生向上的压力托住水，证明大气压存在。

例题2:计算标准大气压下托里拆利实验中水银柱的高度。已知水银密度为13.6×10³kg/m³，g取9.8N/kg。

答:根据p=ρgh，1标准大气压=1.013×10⁵Pa，代入公式得h=p/(ρg)=1.013×10⁵/(13.6×10³×9.8)≈0.76m，即760mm。

例题3:用大气原理解释吸管喝饮料的过程。

答:吸管喝饮料时，口腔吸出气体使管内气压降低，大气压将饮料压入口中，利用气压差实现饮用。

例题4:为什么登山时气压计读数会变小？

答:海拔越高，空气越稀薄，大气压越小，因此登山时气压计读数降低。

例题5:高压锅如何利用大气压煮食物更快？

答:高压锅密封增大气压，提高水的沸点，使食物在更高温度下煮熟，缩短烹饪时间。教学评价与反馈教学评价与反馈1.课堂表现：学生能积极参与实验演示，如覆杯实验中主动观察现象，回答“大气压方向”等基础问题正确率达90%，但对托里拆利实验中“真空”概念的理解需进一步强化。

2.小组讨论成果展示：A组列举的“大气压在抽水机中的应用”逻辑清晰，能结合原理图说明；B组“瓶子吞鸡蛋”实验改进方案具有创新性，但部分小组未讨论气压与沸点的关系。

3.随堂测试：解释题“吸盘挂钩不掉落的原因”得分较高，计算题“标准大气压对应水银柱高度”约70%学生能正确代入公式，但对单位换算（mmHg与Pa）存在混淆。

4.课后作业完成情况：思维导图覆盖大气压定义、实验、应用等知识点，但部分学生未标注“海拔与气压关系”的实例。

5.教师评价与反馈：课堂实验探究氛围浓厚，学生对生活实例兴趣高；需加强定量分析训练，如结合p=ρgh解决实际问题；后续可增加“气压与沸点”的分组实验，深化理解。教学反思与总结教学反思与总结教学反思：本节课通过实验探究突破大气压抽象概念，覆杯实验和马德堡半球演示直观有效，学生参与度高。托里拆利实验由教师操作更安全，但部分学生对"真空"理解仍模糊，需增加类比说明。小组讨论中，生活应用案例充分，但定量分析训练不足，如p=ρgh的变式练习较少。课堂时间