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文档简介
浙教版科学八上2.3《大气的压强(第一课时)》教学设计科目Xx授课时间节次--年—月—日(星期——)第—节指导教师Xx老师授课班级、授课课时1授课题目(包括教材及章节名称)Xx课程基本信息课程名称:浙教版科学八上2.3《大气的压强(第一课时)》
教学年级和班级:八年级(3)班
授课时间:2023年10月16日第2节课
教学时数:1课时(45分钟)核心素养目标二、核心素养目标通过实验探究形成大气压强的科学观念,理解其产生原因;通过分析覆杯实验、吸盘等现象,提升归纳推理的科学思维能力;通过动手操作实验,培养观察、记录和分析的探究实践能力;联系生活实例,体会大气压强在生活中的应用,增强社会责任意识。教学难点与重点1.教学重点:大气压强的概念、产生原因及实验验证。例如,覆杯实验证明大气压强存在,吸盘实验展示其应用。
2.教学难点:理解大气压强的微观机制,实验操作中的变量控制,现象与理论的联系。例如,学生在覆杯实验中可能误认为水粘住杯子,而非大气压强作用;分析时难以从现象推导出大气压强的存在。教学资源准备四、教学资源准备教材:每位学生配备浙教版科学八年级上册教材,重点标注2.3节内容。辅助材料:准备覆杯实验、马德堡半球实验的图片及视频,大气压强在生活中的应用案例图表。实验器材:玻璃杯、硬纸板、吸盘、弹簧测力计、马德堡半球模型,确保器材完好,玻璃杯边缘光滑。教室布置:设置4组实验操作台,每组配备实验器材,预留小组讨论空间。教学流程1.导入新课(5分钟)
2.新课讲授(15分钟)
(1)大气压强的概念与产生原因(5分钟)结合课本P42内容,讲解大气压强是空气受到重力且具有流动性对物体产生的压强。举例:覆杯实验中,纸片受到向上的大气压力大于水重,所以不掉落。通过受力分析(纸片受重力、大气压力、水压力),突破“大气压存在”的重点。
(2)大气压强的测量(6分钟)介绍托里拆利实验(课本P43),演示实验:用1米长玻璃管装满水银,倒置在水银槽中,观察水银柱高度约760mm。分析原理:水银柱产生的压强等于大气压强,公式p=ρgh(ρ水银=13.6×10³kg/m³,g=9.8N/kg,h=0.76m)。强调实验中“玻璃管内上方为真空”“水银柱高度与管粗细无关”,突破“大气压测量原理”的难点。
(3)大气压强的应用(4分钟)结合课本P44实例,分析吸盘挂钩(大气压将吸盘压在墙上)、活塞式抽水机(大气压将水压入泵筒)、吸管喝饮料(大气压将饮料压入口中),突出“大气压广泛存在于生活”的重点。
3.实践活动(15分钟)
(1)覆杯实验操作(5分钟)分组实验:每组用玻璃杯、硬纸板、水进行覆杯实验。要求学生记录“纸片是否掉落”“杯子倾斜时现象变化”,分析“纸片不掉落的原因”,通过亲手操作验证大气压存在,突破“现象与理论联系”的难点。
(2)吸盘测大气压(5分钟)用吸盘、弹簧测力计、刻度尺实验:将吸盘压在光滑桌面上,用测力计垂直拉吸盘,记录拉力F,测量吸盘直径d计算面积S(S=πr²),根据p=F/S计算大气压强值。对比标准大气压(1.01×10⁵Pa),分析误差原因(如吸盘漏气),培养数据处理能力,巩固“大气压测量”重点。
(3)模拟马德堡半球实验(5分钟)用两个吸盘模拟马德堡半球,挤压吸盘排出空气后让学生尝试拉开,感受大气压的“巨大”压力。结合课本P43马德堡半球实验历史,体会“大气压强值很大”,强化“大气压存在且显著”的认知。
4.学生小组讨论(5分钟)
(1)现象分析问题:覆杯实验中,若杯子未装满水(留有气泡),纸片会掉落吗?举例回答:不会掉落,因为气泡使杯内气压与外界大气压相等,无法托住纸片,说明“大气压强作用需要内外气压差”,突破“实验条件影响”的难点。
(2)原理深化问题:托里拆利实验中,若将玻璃管倾斜,水银柱长度会变吗?高度会变吗?举例回答:长度变长,高度不变(仍为760mm),因为大气压强不变,p=ρgh中h是竖直高度,突破“水银柱高度与管倾斜无关”的难点。
(3)生活应用问题:医生用注射器吸药液时,药液为什么会进入针筒?举例回答:向上拉活塞时,针筒内气压减小,大气压将药液压入针筒,体现“大气压的应用”,强化重点。
5.总结回顾(5分钟)
梳理本节课核心知识点:大气压强的概念(空气的压强)、产生原因(空气重力与流动性)、测量方法(托里拆利实验,p=ρgh)、应用实例(吸盘、抽水机等)。强调重难点:大气压的存在(通过实验验证)、测量原理(水银柱压强等于大气压)、生活应用(气压差的作用)。布置作业:课本P45练习1-3题(覆杯实验分析、托里拆利实验计算、生活实例列举),巩固所学。教学资源拓展1.拓展资源:
(1)历史背景资源:介绍托里拆利实验的发现过程(1643年,托里拆利通过水银柱测量大气压值,推翻了“自然厌恶真空”的传统观点);马德堡半球实验的细节(1654年,格里克用16匹马拉开抽真空的半球,直观展示大气压的巨大压力),帮助学生理解科学概念的建立源于实验探究。
(2)大气压与高度关系:补充海拔高度与大气压的定量关系(海拔每升高100米,大气压约降低1000帕),结合课本P44“气压与海拔”插图,说明高原地区气压低、沸点低的现象(如高原煮饭需用高压锅),深化“大气压随高度变化”的认知。
(3)自然现象中的大气压:解释风的形成(两地气压差导致空气流动)、虹吸现象(利用大气压使液体从高处流向低处)、吸尘器工作原理(电机内部气压低于外界,大气压将灰尘压入),联系课本P45“生活中的大气压”实例,拓展应用场景。
(4)大气压的测量工具:介绍金属盒气压计(无液气压计)的结构(真空金属盒、弹簧片、指针)和工作原理(气压变化导致金属盒形变,带动指针偏转),对比托里拆利实验,说明不同测量工具的适用场景(实验室vs日常)。
(5)特殊环境下的气压:潜水时的压强变化(每下潜10米,水压增加1个大气压),结合课本P43“大气压的利用”,说明潜水服抗压设计;高原反应的生理机制(气压低导致氧气分压下降,呼吸急促),体现大气压与健康的关联。
2.拓展建议:
(1)生活观察任务:记录家庭中大气压的应用实例(如吸盘挂钩能否承受不同重量的物体、吸管喝饮料时嘴唇的密封作用),分析“气压差”在其中的作用,提交观察报告,巩固“大气压存在且应用广泛”的重点。
(2)家庭小实验:①用塑料瓶和吸管制作“喷泉实验”:瓶扎孔插入吸管,向瓶内吹气后松开,观察水从吸管喷出(气压差导致水被压出);②用两个吸盘模拟“马德堡半球”:挤压吸盘后让学生尝试拉开,感受大气压力的大小,突破“大气压强值很大”的难点。
(3)科学史阅读:查阅托里拆利、格里克等科学家的生平事迹,撰写100字短文,描述“大气压发现过程中的关键实验”,体会科学探究的严谨性,培养科学态度。
(4)天气与气压:关注天气预报中的“气压值”变化(如高压晴朗、低压多雨),记录一周气压数据与天气状况,分析“气压与天气”的关系,联系课本P45“大气压与天气”知识,拓展实际应用能力。
(5)制作简易气压计:用玻璃瓶、气球、吸管和刻度尺制作“气压计”(瓶口绷紧气球膜,吸管固定在膜上,气压变化导致吸管偏移),每日测量并记录气压值,绘制变化曲线,理解“大气压的测量”原理,强化实验探究能力。板书设计①大气压强的概念与产生
-定义:大气对物体表面产生的压强
-原因:空气受重力且具有流动性
-关键词:重力、流动性、压强
②实验验证与测量
-覆杯实验:大气压托住纸片(现象:纸片不掉落)
-马德堡半球实验:大气压很大(现象:难被拉开)
-托里拆利实验:p=ρgh,h=760mm(原理:水银柱压强=大气压)
③大气压强的应用实例
-吸盘挂钩:大气压将吸盘压在墙面
-活塞式抽水机:大气压将水压入泵筒
-吸管喝饮料:大气压将饮料压入口中反思改进措施(一)教学特色创新
1.实验探究递进式设计:从覆杯实验直观感知大气压存在,到吸盘定量测量,再到模拟马德堡半球感受其大小,层层深入突破抽象概念。
2.生活实例贯穿始终:用吸盘挂钩、抽水机等实例建立"气压差"模型,强化"大气压无处不在"的核心认知。
(二)存在主要问题
1.实验操作规范性不足:部分学生在覆杯实验中因杯口倾斜角度过大导致纸片掉落,影响现象观察。
2.抽象原理理解困难:托里拆利实验中"水银柱高度等于大气压"的原理,约1/3学生难以建立p=ρgh的物理模型。
(三)改进措施
1.增设实验操作微视频:课前播放覆杯实验关键步骤(杯口水平、缓慢倒水等),减少操作失误。
2.开发类比教具:用海绵压缩模拟空气分子受力,结合水柱高度类比水银柱,化解p=ρgh理解障碍。
3.设计阶梯式问题链:从"纸片为什么不掉落?"到"水银柱高度与管粗细无关?",逐步引导深度思考。典型例题讲解1.**现象分析题**
覆杯实验中,装满水的玻璃杯倒置后硬纸片不掉落,说明什么?
答案:大气对硬纸片存在向上的压强,且该压强大于水对纸片向下的压力。
2.**计算题**
托里拆利实验中,水银柱高度为760mm,求当地大气压强(ρ水银=13.6×10³kg/m³,g=9.8N/kg)。
答案:p=ρgh=13.6×10³×9.8×0.76≈1.01×10⁵Pa。
3.**原理辨析题**
吸盘挂钩能吸附在墙上,其原理是什么?若墙面潮湿会怎样?
答案:大气压将吸盘压向墙面;潮湿导致密封性变差,内外气压差减小,挂钩易脱落。
4.**实验操作题**
马德堡半球实验中,若半球未完全抽真空,拉开难度如何变化?为什么?
答案:难度降低;内部残留气体产生向外压力,抵消部分大气压力。
5.**应用解释题**
用吸管喝饮料时,嘴需含紧吸管,否则饮料无法吸起,请解释原因。
答案:含紧吸管形成密闭空间,吸气时管内气压降低,大气压将饮料压入口中。作业布置与反馈作业布置:
1.**基础巩固题**:完成课本P45练习1-3题,分析覆杯实验现象、计算托里拆利实验大气压强值、列举生活中3个大气压应用实例。
2.**实验探究题**:撰写家庭实验报告(覆杯实验或吸盘测大气压),记录操作步骤、现象及原理分析。
3.**拓展思考题**:设计一个验证大气压存在的简易实验,说明所需器材和操作方法。
作业反馈:
1.**批改重点**:关注学生对"大气压存在"的实验现象描述是否准确(如覆杯实验中"纸片不掉落"的原因),计算题中p=ρgh的单位换算和公式应
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