大气压与人类生活
一、教学设计思路
(一)教材的地位与作用:
这节内容是学生在已经建立液体压强知识、空气的主要性质的基础上,进一步研究大气压强的存在以及大气压强的大小。既是对固体、液体压强的巩固,又为浮力的学习奠定了基础。本节首先要求学生通过对生活、自然和实验现象的观察,归纳、总结出大气压强是存在的,并利用针管估测大气压,属于探究型课题。
教材中纸片托水、吸盘、针管等现象都是生活中比较常看到、碰到的事情,课文内容的编排甚至贯穿“从生活走向物理,从物理走向社会”的主线,在认识大气压强存在的基础上,步步为营,循序渐进,从而知道大气压强在社会生活中的应用,比较符合学生的心理特点和认知规律。
(二)学情分析
虽然学生对固体和液体压强有所了解,但平时感受不到大气压的存在,所以对大气压的理解更为抽象。教学中通过一系列实验和生活中的现象让学生去感受和理解,突破难点。
这节课能让学生感觉简单有趣的实验比较多,有利于学生在以后学习的过程中自己动手,观察,而且由于实验做的成功率教高,会增加学生对实验的信心,从而热忠于做实验,并能激发学生的学习兴趣。本节内容的学习,还可以使学生认识到大气压与生活和自然是密切相关的。
二、教学目标及教学重点、难点
教学目标 知识与技能 1.知道大气压强的存在;2.知道大气压强的值和测量方法;3.认识生活中大气压强的应用。
过程与方法 1.让学生进行实验探究,体验大气压强的存在和估测大气压的大小,体会科学探究的过程;2.让学生通过学习经历,能联系生活实际,应用大气压的知识解释生活中的相关现象。
情感态度与价值观 1.通过实验,激发学生学习的兴趣和求知欲,培养学生热爱科学的精神;2.通过对大气压的利用,初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学重点 大气压强的存在和应用。
教学难点 理解托里拆利实验的原理。
教学器材 教师演示 试管,塑料片,水,水槽各一个。
学生演示 两瓶装满可乐的牛奶瓶,一瓶敞口,一瓶盖紧瓶盖,用吸管一口气,比较哪瓶吸的多。
学生实验 集气瓶,塑料片,玻璃板,刻度尺,测力计,铁架台各一个;针管注射器大小各一个;红墨水一杯;皮碗两个;大、小钩码各一盒。
三、教学流程图
四、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计说明
课题引入 天气炎热,喝饮料可以解暑。请男、女各一位同学进行喝可乐比赛。两瓶装满可乐的牛奶瓶,一瓶敞口,一瓶盖紧瓶盖,用吸管一口气,比较哪瓶吸的多。问:为什么会出现这样的结果呢 男同学很费力也吸不上来,女同学却轻松地喝了大半瓶。 体现“从生活走向物理”的教学理念,且活跃课堂气氛,激发学习兴趣。
探究大气压的存在 大气压是否存在,你能否利用桌上的实验器材证明它呢?(器材:烧杯、塑料片、吸盘、玻璃板、钩码、针管注射器、吸管、测力计、水)对表现出色的小组给予充分的表扬。视频:马德堡半球实验。 小组自行讨论探究,再请小组代表展示不同的探究过程和分析原因。 分析总结出大气压强的存在和产生的原因。 鼓励学生尽可能多地想出各种方案,并与大家交流、分享,培养学生的探究和分析能力。
反馈练习一 练习(1)下列事例中,利用大气压作用的是( ) A.小红用吸管喝酸奶 B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中 C.小李用力把图钉按在墙上 D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服(因为第1题涉及到吸管,所以回应课前喝可乐比赛,请输掉比赛的男同学来分析原因。)(2)你能举出哪些生活中利用大气压的事例? 学生讨论,选择正确答案。 体验用物理知识解决实际问题的成就感。体现“从物理走向生活”的教学理念。
设计实验方案 大气压究竟有多大?你能否利用器材设计出大气压的实验方案。对比学生设计的方案,选择更具实际操作性的实验方案。(因为吸盘的受力面积较大,则大气产生的压力也越大,需要较多的钩码,在实验室内不易完成,所以选择针管方案。) 先小组内自行讨论研究方案和注意事项,再由各小组发言交流,其他学生做及时纠错和补充,共同制定好完善的实验步骤。 拓展思维,培养学生创新精神。给学生充分的表达机会,让他们相互交流,合作学习。
估测大气压 原理:器材:针管注射器、钩码、铁架台、刻度尺 引导学生解决针管受力面积的测量方法。巡视并加以指导。 小组进行测量,并在小黑板上记录测量数据和计算过程。小组展示测量结果,并对实验造成误差进行评估和分析。 培养学生动手实验和团结协作的能力。通过评估实验,养成严谨的科学态度。
理解托里拆利实验 演示实验:将装满水的大试管倒插入水槽中,拿掉纸片,水柱未流下来。问:水柱为什么没有流下来?试管越长水柱是否越高?视频:托里拆利实验。认真观看视频,你有哪些疑问?着重引导学生认识大气压可传导到液体内部(包括液面)的各个位置各个方向,帮助学生理解P气=P水银这一难点。总结:1atm=760mmHg ≈ 1.013 x 105Pa 观看实验和视频,提出自己的疑问,请其他同学进行解答。 引起思考,为托里拆利实验做好铺垫。充分发挥教学中学生的主体作用,教师做必要的辅导。
反馈练习二 练习(1)某同学在做托里拆利实验时,不慎在玻璃管中混入了少量空气,则测量结果将( ) A.偏大 B.偏小 C.不变 D.均有可能(2)在托里拆利实验中,将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将( )A.长度减小B.高度减小C.高度不变D.高度增加 学生讨论分析,选择正确答案。 体验解决物理问题的成功感,巩固所学知识。
学习收获 问:通过这节课,你有何收获? 学生回顾课堂,总结要点。 梳理知识要点。
拓展学习 问:1、托里拆利为什么不用水来做实验?2、有没有可以直接测量出大气压大小的仪器? 课外查阅资料,寻找答案。 延伸课堂,承前启后。
五、教学反思
整体感觉思路比较清晰,整节课围绕着大气压的存在和测量展开,把探究性实验有效地穿插在整个教学过程中。课堂气氛活跃,互动有效,让学生真正动起来。例如:学生喝可乐比赛、做覆杯实验、吸盘和针管等实验。通过活动,学生自行分析、归纳,得出结论,使这节课的重点和难点在轻松愉快的氛围中获得了解决。
适当的铺垫是这节探究课成功的关键。如在活动1中,学生用吸盘和玻璃板展示了大气压存在后,我直接就提出“在吸盘上逐个增加钩码,吸盘有没有掉下的可能?”,为活动2设计估测大气压实验方案打下基础。又如在播放托里拆利实验视频前,我先将装满水的试管倒插入水槽中,让学生真实看的管中水柱并未流下来,为学生理解托里拆利实验降低了难度。教师做好适当的铺垫,可以很好的帮助学生理解实验的原理和关键,使学生上更容易登上台阶。
爱因斯坦曾说过:“提出问题比解决问题更重要”。有效引导学生提出质疑也是这节课的亮点。如估测大气压实验完成后,要求学生对实验进行评估;又如看完托里拆利实验视频后,打出一些关键字,引导学生说出自己的疑问。明确问题是解决问题过程中不可缺少的一步,通过提问可培养学生严谨的科学态度。
当然,这节课教师讲的还是有点多,学生的发散思维没得到充分的发挥,有些浮于表面,指导不细致。以后我会更加努力的钻研教材,精心备课,为同学们上好每一节课。
附:学习活动卡
《8.3大气压与人类生活》学习活动卡
一、自主学习、合作交流
活动一 探究大气压强的存在
1、分组实验,利用桌面上的器材讨论设计如何证明大气压的存在?
(1)覆杯实验
(2)吸盘实验
(3)
2、巩固练习
(1)下列事例中,利用大气压作用的是( )
A.小红用吸管喝酸奶 B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.小李用力把图钉按在墙上 D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
(2)你能举出哪些生活中利用大气压的事例?
活动二 估测大气压
1、学生设计实验方案
方案A.
方案B.
2、学生操作针管实验
(1)实验原理是 。
(2)测量哪些物理量?需要哪些实验器材?
物理量:
器材:
(3)实验步骤:
①如图甲所示是注射器上的全部刻度线,读出注射器的最大可读容积为V=_ _ml;
②如图乙所示,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长度为L=_ _cm,可算得活塞的横截面积为S=__ __cm2。
③把注射器的活塞推至注射器最底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图丙所示将注射器固定在铁架台;
④轻轻地将钩码逐个挂在活塞下端(先挂2--3个大钩码,再挂小钩码),当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下钩码质量m= g。
⑤根据 知识,大气对活塞的压力F= N。
⑥测得大气压值=___ ____ Pa。
(4)上述方法能精确测量大气压的值吗?为什么?
二、理解托里拆利实验
1、认真观看实验,你有哪些疑问?
结论:一标准大气压可以托起____________高的水银,等于______ ______Pa。
2、巩固练习
(1)某同学在做托里拆利实验时,不慎在玻璃管中混入了少量空气,则测量结果将( )
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.均有可能
(2)在托里拆利实验中,将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将( )
A.长度减小 B.高度减小
C.高度不变 D.高度增加
三、课后思考
1、托里拆利为什么不用水来做实验?
2、有没有可以直接测量出大气压大小的仪器?
创设情境,引入新课
提出问题,猜想假设
分析论证
概念教学,练习巩固
小结评估,布置作业
结束
设计方案,实验探究
再次设问
开始
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