给思维搭上智慧的台阶，从覆杯实验到托里拆利实验

罗志强

摘 要：沪科版八年级物理教材中，关于大气压强的教学内容编排是先介绍大气压强产生的原因，接着證明大气压的存在，然后介绍托里拆利实验，告诉学生水银柱的压强就等于大气压。如果按照教材的思路处理这节课的教学，到最后大部分学生还是不明白托里拆利实验的原理。很多学生对物理的学习就停留在看“热闹”的层面，如何在发扬物理趣味性的同时，让学生能轻松地学习物理理论，是教学中常常要面对的一个问题。

关键词：思维；智慧；实验

反思这节课的教学，学生不能理解托里拆利实验的原理，是因为我们把这个实验直接端出来呈现给学生，直接就分析结果，没有从思路上给予引导，这个实验为什么要这么做，出现这种现象是由于什么原因引起的。为了突破这个难点，这节课我就给学生思维设一个台阶，知道这个思考的方向和过程，最后让学生顺理成章地理解托里拆利实验测量大气压的原理。现将这节课的思路介绍如下：

一、覆杯实验（器材：水、玻璃杯、纸片）

演示覆杯实验，如图1所示。实验证明了大气压的存在，并对纸片进行受力分析，如图2所示。

二、搭台阶

将覆杯放入水中，请学生思考：若把纸片取开，会发生什么现象？如图3和图4所示。

既然杯中的水没有下落，说明水产生的压强等于或小于大气压，那么究竟要多深的水，产生的压强才能有大气压那么大呢？

观看视频“大气压强能支持大约十米高的水柱”。

三、托里拆利实验

用水做托里拆利实验，大气压能支撑约10m水柱，如图5所示。如果换用煤油或水银，如图6和图7所示，液柱的高度会有什么不同吗？

观看视频“托里拆利实验”，结合学生的理论计算，推导出大气压的大小与水银柱压强的关系。

通过教学实践证明，在学生已经掌握液体压强特点及帕斯卡定理的情况下，这样的教学方案能很好地为学生学习托里拆利实验作思维上的引导，降低了知识的难度，有力突破了难点，取得了很好的教学效果。

参考文献：

[1]廖伯琴.义务教育物理课程标准（2011年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2012：95-96.

[2]David Hopkins.教师课堂研究指南[M].杨晓琼，译.上海：华东师范大学出版社，2009：67.

注：本文为重庆市教育科学规划“十三五”重点课题“基于初中物理核心素养的LICC范式课堂观察研究”（2016—00—003）的研究成果。