三、气体的压强教学设计初中物理苏科版2024八年级下册-苏科版2024

三、气体的压强教学设计初中物理苏科版2024八年级下册-苏科版2024授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课主要教学内容为苏科版2024八年级下册第十章“压强与浮力”中的“气体的压强”，包括大气压的存在（马德堡半球实验）、大气压的测量（托里拆利实验）、大气压与海拔的关系、流体压强与流速的关系（伯努利原理及应用）。学生已掌握固体、液体压强的概念、公式及影响因素，能通过实验探究压强规律，这些知识是理解气体压强产生原因、类比迁移大气压测量原理的基础，可通过对比液体压强深化对气体压强特性的认识。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过本节课学习，学生能形成气体压强的物理观念，理解大气压的产生与测量；通过类比液体压强培养科学思维，运用伯努利原理解释流体压强与流速关系；参与大气压存在及测量实验，提升科学探究能力；感受马德堡半球实验等科学史实，体会科学探究精神，关注大气压在生活中的应用，增强科学态度与责任。教学难点与重点1.教学重点，①大气压的存在及证明方法（如马德堡半球实验），②大气压的测量原理（托里拆利实验），③流体压强与流速的关系（伯努利原理及应用）。

2.教学难点，①托里拆利实验中大气压支持水银柱高度的理解，②流体压强与流速关系的微观解释（如机翼升力原理），③气体压强规律与固体、液体压强的对比分析。教学资源四、教学资源

1.软硬件资源：•马德堡半球•托里拆利实验装置•气压计•注射器•气球•计算机•投影仪

2.课程平台：•学校教学平台

3.信息化资源：•大气压实验视频•PPT课件•在线模拟软件

4.教学手段：•教师演示实验•小组合作探究•多媒体讲解教学过程五、教学过程

（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）

同学们，上课前请大家看老师手中的吸盘挂钩（举起吸盘挂钩），它能牢牢吸附在墙上，甚至能挂书包，你们知道这是为什么吗？再想想我们平时用吸管喝饮料，饮料能被“吸”上来，真的是“吸”的作用吗？今天我们就通过实验来揭开这些现象背后的秘密——气体的压强。

（二）新课讲授：探究大气压的存在（15分钟）

首先，老师做一个著名的实验——马德堡半球实验（拿出马德堡半球模型）。同学们注意看，老师将两个半球合在一起，抽掉内部空气，现在请两位同学上来试试拉开（请两位同学上台，用力拉未拉开）。为什么抽掉空气后就拉不开了？这说明什么？（引导学生思考：空气对物体有压力）

没错，地球周围被厚厚的空气层包围，这些空气对浸在它里面的物体产生的压强，就是大气压。生活中还有哪些现象能证明大气压的存在？（学生举例：吸盘挂钩、覆杯实验）老师现在做覆杯实验（将装满水的杯子盖上硬纸片，倒置后水不流出）。同学们观察，水为什么没流下来？是大气压托住了纸片，对吗？

（三）探究大气压的测量——托里拆利实验（20分钟）

既然大气压存在，它到底有多大呢？历史上第一个测出大气压数值的是托里拆利，我们一起来重现他的实验。老师拿出托里拆利实验装置（水银槽、1米长玻璃管、水银）。实验步骤：①在玻璃管中灌满水银；②用手指堵住管口倒置在水银槽中；③移开手指，观察玻璃管内水银柱高度。

同学们注意看，水银柱下降到一定高度后就不再下降了，为什么？（引导学生思考：大气压支持水银柱）对，玻璃管上方是真空，大气压能支持约760mm高的水银柱，这个高度就是大气压的值。现在老师改变玻璃管的倾斜角度，观察水银柱竖直高度是否变化（演示实验）。你们发现什么了？（学生回答：竖直高度不变）这说明什么？（大气压值与玻璃管倾斜、粗细无关）

这里有个难点：为什么水银柱不会全部流回水银槽？因为大气压向上托住了水银柱，当水银柱产生的压强等于大气压时，水银柱就静止了。我们可以用液体压强公式p=ρgh计算，水银密度13.6×10³kg/m³，g=9.8N/kg，h=0.76m，算出大气压约1.01×10⁵Pa，相当于10吨重的物体压在1平方米的面积上！

（四）探究大气压与海拔的关系（10分钟）

同学们，我们爬高山时，为什么会感觉呼吸困难？（学生回答：山顶空气稀薄）对，海拔越高，空气越稀薄，大气压越小。老师拿出金属盒气压计（演示气压计读数变化），当我们把气压计拿到高处，指针会怎样？（学生观察：指针偏转示数变小）这说明大气压随海拔升高而减小。生活中还有哪些现象与大气压变化有关？（学生举例：高原地区沸点低，所以要用高压锅）

（五）探究流体压强与流速的关系（25分钟）

没错，流体（液体和气体）在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，这就是伯努利原理。老师再做实验：用漏斗和乒乓球，将乒乓球放在漏斗下方，从漏斗口向下吹气，乒乓球为什么不落下？（学生观察：乒乓球紧贴漏斗不掉落）因为乒乓球上方空气流速大，压强小，下方大气压托住了它。

现在同学们分组用注射器和乒乓球做实验（分组发放注射器、乒乓球）：将乒乓球放在桌面上，用注射器对着乒乓球上方吹气，观察乒乓球是否被“吸”起（学生实验并记录现象）。你们发现吹气后乒乓球跳起来了，对吗？这就是因为乒乓球上方流速大，压强小，下方大气压把它推起来了。

伯努利原理在生活中应用广泛：飞机机翼为什么能产生升力？机翼上方凸起，空气流速大，压强小，下方流速小，压强大，向上的压力差使飞机上升；地铁站为什么有安全线？列车进站时，人与列车间空气流速大，压强小，后方大气压会把人推向列车，所以必须保持安全距离。

（六）巩固练习，深化理解（10分钟）

同学们，现在老师出几道题，大家思考回答：

1.吸盘挂钩能吸附在墙上，是因为________的作用；

2.托里拆利实验中，若玻璃管上方混入少量空气，水银柱高度会________（选填“升高”“降低”或“不变”）；

3.用伯努利原理解释：为什么站在铁道旁，火车快速驶过时人容易被“吸”向火车？（学生回答后老师总结）

（七）课堂小结，梳理知识（5分钟）

今天我们学习了气体的压强，知道了大气压的存在（马德堡半球实验、覆杯实验）、测量（托里拆利实验，约760mm水银柱）、与海拔的关系（海拔越高，气压越小），以及流体压强与流速的关系（流速越大，压强越小，伯努利原理）。这些知识不仅能解释生活中的现象，还能应用于科技领域，希望大家课后继续观察生活中的气体压强应用。

（八）布置作业，拓展延伸（5分钟）

作业：

1.完成课本课后练习题1-3题；

2.回家用杯子、硬纸片做覆杯实验，记录现象并解释原因；

3.用注射器、气球制作简易气压计，观察大气压变化，下节课分享。

同学们，今天的课就到这里，下课！学生学习效果六、学生学习效果

**一、知识掌握层面**

1.**大气压存在与证明**

学生能准确描述大气压的概念，并通过马德堡半球实验、覆杯实验等现象解释大气压的存在。例如，学生可自主列举生活中吸盘挂钩、吸管吸饮料等实例，说明大气压对物体的作用。

2.**大气压的测量与应用**

学生掌握托里拆利实验的原理，能独立解释水银柱高度与大气压的关系，并计算标准大气压值（1.01×10⁵Pa）。理解气压计的工作原理，能结合金属盒气压计的读数变化，说明大气压随海拔升高而减小。

3.**流体压强与流速关系**

学生通过注射器吹乒乓球、漏斗托乒乓球等实验，深刻理解伯努利原理，并能解释机翼升力、地铁站安全线等应用。例如，学生可分析火车驶过时人被“吸”向车体的原因，明确流速差导致的压强差是关键因素。

**二、能力提升层面**

1.**实验操作与观察能力**

学生能规范完成覆杯实验、托里拆利实验（在教师指导下），记录实验现象并分析数据。例如，在托里拆利实验中，学生能观察玻璃管倾斜时水银柱竖直高度不变，得出大气压值与管角度无关的结论。

2.**科学推理与建模能力**

学生能类比液体压强公式（p=ρgh）推导大气压的计算方法，建立“大气压支持液柱”的物理模型。在分析伯努利原理时，能通过微观粒子运动解释流速与压强的关系，形成科学思维。

3.**问题解决与迁移能力**

学生能运用气体压强知识解决实际问题。例如，解释高压锅原理（气压增大沸点升高）、吸尘器工作原理（高速气流产生低压吸尘）等，实现知识从课本到生活的迁移。

**三、科学态度与素养发展**

1.**科学探究精神**

学生通过马德堡半球实验的震撼效果，感受科学史的魅力，激发对大气压探究的兴趣。在分组实验中，能主动合作、记录数据、分析误差，培养严谨的科学态度。

2.**应用意识与创新思维**

学生能设计简易实验验证气体压强原理，如用注射器制作简易气压计，观察大气压变化。在解释机翼升力时，能结合伯努利原理提出改进方案，体现创新意识。

3.**社会责任感**

通过学习高原地区沸点低需用高压锅、飞机升力等实例，学生认识到物理知识对科技发展的重要性，增强将科学服务于社会的责任感。

**四、综合应用效果**

学生在课后作业中表现出较强的知识应用能力：

-能独立完成覆杯实验并撰写报告，清晰阐述大气压托住水柱的原理；

-能结合伯努利原理设计“硬币跳棋”实验（用吸管吹硬币跃过障碍），验证流速与压强的关系；

-能分析生活中大气压应用案例（如拔火罐、离心式水泵），并提出优化建议。反思改进措施（一）教学特色创新

1.情境创设生活化，用吸盘挂钩、覆杯实验等生活现象导入，激发学生探究兴趣，体现“从生活走向物理”理念。

2.实验探究分层设计，基础实验（如覆杯实验）全班参与，进阶实验（如托里拆利实验）教师演示，兼顾全体学生能力差异。

（二）存在主要问题

1.小组实验时间把控不足，部分学生未能充分完成注射器吹乒乓球实验，影响对伯努利原理的深度理解。

2.托里拆利实验操作演示较快，部分学生未清晰观察水银柱高度变化细节，对大气压测量原理的掌握存在差异。

（三）改进措施

1.优化实验分组，采用“1+2”模式（1名操作员+2名记录员），明确分工并设置5分钟倒计时，确保实验效率。

2.增加托里拆利实验的慢动作演示环节，用手机拍摄关键步骤（如水银柱稳定过程），结合动态图解强化原理理解。

3.设计分层任务卡，基础层完成实验现象记录，进阶层分析数据并计算大气压值，满足不同层次学生需求。课后作业八、课后作业

1.解释现象：将装满水的杯子盖上硬纸片倒置后，水不会流出，请用大气压知识解释原因。

答案：硬纸片下方受到大气压的向上托举力，大于水柱产生的压强，因此水不会流出。

2.实验分析：托里拆利实验中，若玻璃管上方混入少量空气，水银柱高度会怎样变化？为什么？

答案：水银柱高度降低。因为管内气体压强会对水银柱产生向下的压力，使大气压支持的水银柱高度减小。

3.应用解释：高原地区用高压锅煮饭，为什么食物更容易煮熟？

答案：高原海