轻松高效物理课堂的探究

管艳华

【三维学习目标】

1. 知识与技能目标：（1）知道大气压强的存在并能举出几个证明大气压强存在例子。（2）了解大气压强产生的原因。（3）知道大气压强测定的方法、实验的原理、实验过程和结论。（4）能利用大气压强知识解释日常生活的一些简单现象。

2. 过程与方法目标：（1）观察与大气压强有关的现象，感知大气压强是客观存在的。（2）通过实验探究测定大气压强，使学生感受到等效替代的科学方法。（3）体会物理学的实验研究方法——提出问题、实验探索、猜想、实验验证。

3. 情感态度与价值观目标：（1）感悟科学探究的方法，领悟实验在物理中的地位和作用。（2）使学生体会到物理知识与生活的密切联系，使他们能够学以致用，提高他们的物理学习兴趣。

【重点与难点】

1. 教学重点：认识大气压强的存在。

2. 教学难点：设计实验测定大气压强。

【教学资源】

教师工具：多媒体课件，吸盘，矿泉水瓶，水，玻璃杯。

学生工具（学生4人1组）：光滑玻璃板，弹簧测力计（量程500N），小皮碗。

【教学过程】

一、利用南北美食引入新课

师：同学们：我们都喜欢美食，我们在吃田螺时，用牙签挑出螺肉，但是南方在吃田螺时，用舌头抵住田螺，用力一吸，田螺肉就进入嘴里。这是因为什么呢？（引起学生的兴趣。）

师：那你们想不想知道其中的奥秘呢？

生：想。

师：就让我们进入今天的学习之旅吧。这节课我们学习大气压强（板书）。

二、证明大气压强的存在

师：下面我要做几个有趣的小实验，请同学们注意观察，找出其原因。

【演示实验1】

师：我把两个吸盘挤压在一起，现在谁能帮我把这两个吸盘拉开。

生1：我能。

生2：我能。

（两名同学上前来拉吸盘，用了很大力才拉开。）

师：同学们想一想，为什么两名同学用了很大的力才把吸盘拉开，我现在把吸盘橇起一点，让空气进入一些，轻轻一拉就拉开了，这又为什么，你能试着说一说吗？注意前后两次有什么不同。

生：第一次拉时，两吸盘之间的空气被挤出来了，第二次，你让空气进入两吸盘间，可能是因为一个没有空气，一个有空气。

师：说得很好，有没有能补充一下的？

生：空气被挤出，外面的空气压着两吸盘，所以很难拉开，而让空气进入，内外都有空气，没有力压着它们，就很容易拉开。

师：很好，同学们想得很对，是大气把它们压在一起。液体具有流动性，受到重力作用，对浸入它里面的物体有压强。气体与液体很类似，那么它对浸入它的物体也应该有压强，这就是大气压强简称为大气压或气压。我们在日常生活中有很多现象都能证明大气压的存在，历史上曾有一经典的实验，生动大胆地证明了大气压的存在，大家看多媒体课件──马德堡半球实验。

【演示实验2】

师：现在我拿一只空玻璃杯，盖上一张纸，用手压住，倒过来，松开手纸会掉下来吗？

生：会，纸受到重力作用。（教师演示：纸掉下来）

师：我把这个杯装满水，还是盖上这张纸，用手压住，倒过来，纸会掉下来吗？

生：不会。（师操作，纸没有掉下来。）

师：那我向各个方向转动水杯，请同学观察纸片是否掉下来。

生：真没掉下来，一定是大气压强使纸没掉下来。

师：对，气体向各个方向都有压强。大气压大于水产生的压强所以纸没有掉下来，而空瓶子时，纸的上下表面都是空气，大气压一样，纸在重力的作用下，掉下来了。

【演示实验3】

师：这是个空的塑料瓶，往瓶子里倒一点开水并且把瓶子涮一涮，再把开水倒出来，迅速密封瓶盖，同学们你们发现了什么？

生：瓶子变瘪。

师：谁来解释一下吧？

生：瓶子变瘪了，开水的温度高，把空气挤出一部分，盖上盖子，水蒸汽液化，内部压强小，外部气压大，所以瓶子变瘪。

师：人类生活在大气层中；人们的许多活动是离不开大气压的，同学们可以举出一些例子吗？

生：将塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙上可以挂东西，家里的玻璃茶几也是用吸盘固定茶几面的。

生：我们能喝到水或饮料是大气压的帮助。

生：我在书上看到过，人们呼吸也要用到大气压强。

生：茶壶的盖上都有一个眼儿，和空气连通，利用大气压才能倒出水来。

生：钢笔吸水时要用到大气压，滴管取液体时也用到大气压。

生：护士打针，注射器吸取药时，也要用大气压。

师：生活中应用大气压的例子真的是太多了。在生产中人们还根据标准大气压能支持10m高的水柱设想利用大气压的作用把水从低处送到高处，制造了抽水机，大家自学这部分内容。

三、大气压强的值

师：根据奥托·格里克的马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢？

师：历史上首次测出大气压强值的是伽俐略的学生托里拆利。用多媒体展示托里拆利实验的全过程。

师：在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒入插在水银槽中，放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。将管子慢慢倾斜，继续测管内外水银面的高度差，仍为760mm。是什么支持着高760mm的水银柱？

生：是大气压强。

师：回答得很好。那么水银面上方是什么？

生：原来是充满水银，所以上面应该是真空。

师：是真空就不能对管内水银面产生压强，而管外水银面上受到大气压强，正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的水银柱。也就是大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。

那么根据液体压强公式P=ρgh，我们可以计算出水银柱产生的压强，同学们马上计算一下。

生：水银柱产生的压强大约是1.013×105Pa，即大气压强的值约为1.013×105Pa。

[拓展]利用P=F/S的原理来测定大气压强的值

师：托里拆利测得大气压的值，同学们可不可以用我们以前学过的知识P=F/S，粗测一下大气压强的值呢？

现在利用桌上所提供的器材设计实验来测出大气压的值，其中小皮碗与玻璃板接触的有效面积为35cm2？小组讨论交流后可利用实验器材尝试来完成实验。（学生实验，教师巡视。）

说明：通过小组的共同努力很快完成了实验，在交流展示中享受着实验的收获。这不仅是课堂教学的收获，更是学生自主成长的收获。课堂上能让学生人人参与，真正活动起来，课堂的教学才有意义，才有活力。

展示小组成果：

生：我们组用了如上图方法测大气压，小皮碗与玻璃板接触面积是35 cm2，拉力是352.5N，通过计算得大气压强的值是1.01×105Pa。

生：我们组测得的拉力是350N，计算得大气压强值是1.01×105Pa。

生：我们组测得的拉力是300N，算得的大气压强的值是0.86×105Pa。

师：同学们做得很好，那么谁能说一说是什么原因导致我们测量的大气压强有很大的差距呢？

生：我觉得这不是标准大气压，有的组测得过低，是因为没有把皮碗中的空气排尽。

四、板书设计endprint