苏科版物理八年级下册 第十章 第三节、气体的压强(表格式) 教案

课题名称 《气体的压强》（第一课时）
教 学 目 标 知识与技能 ①知道大气压的存在，并知道“如何使大气压显现出来”； ②了解估测大气压方法,知道标准大气压的数值； ③在阅读和体验中，了解马德保半球实验； ④会用大气压知识解释相关的现象。
过程与方法 ①通过实验探究，体验大气压的存在； ②通过估测大气压值活动，学习间接测量、等效替代、建模等方法，形成科学的思维习惯； ③在合作交流中，提高分析数据的能力，提出问题、解决问题的能力。
情感、态度与价值观 通过对微视频和实验的观察，培养认真细致、实事求是的科学态度； ②通过对大气压应用的了解，认识到科学技术对人类生活的影响； ③体验和分享探究的成功喜悦，产生浓厚的探究兴趣。
教材分析 本节教材安排了两个探究活动，旨在让学生通过观察体验大气压的存在，亲历估测大气压的实验，以及了解大气压与日常生活、工农业生产有密切的关系。教材“读一读”栏目中介绍了在物理学发展过程中具有重要历史意义的马德保半球实验，旨在再现这一在大气压发现过程中有着举足轻重的实验，让学生体会实验使物理学发展的重要基础。
学情分析 气体的特殊存在形式——看不见、摸不着，平时又感觉不到它的存在，大气压强相对于前面学习的固体与液体压强，更具抽象性。八年级学生喜欢通过自己的器官（眼、耳、手、鼻等多感官 ）去自己感受事物、自己观察、分析思考。因此要使他们顺利掌握，需通过一系列新奇、有趣的小实验来激发他们探究的兴趣，推动他们探究的进程，使他们真切感到大气压的存在。另外要使学生学会利用注射器和弹簧测力计估测大气压强的值，无论是实验设计、操作步骤还是原理的理解，对八年级学生来说，都具有一定的难度。
教学重点 1.体验大气压的存在并解释生活中与大气压有关的现象； 2.学会用注射器、弹簧测力计、刻度尺估测大气压的值。
教学难点 1.体会“如何使大气压显现出来”的方法，并能解释与大气压有关的现象； 2.领会估测大气压的值实验设计思想及原理。
教学准备 【教师演示】多媒体课件、自制显示气体压强的装置、真空压缩袋、滴管、金属吸盘、吸盘挂钩、空矿泉水瓶、空矿泉水瓶、大圆柱型直筒等。 【学生分组】套有气球的牛奶瓶、大小吸盘、10N弹簧测力计、1ml注射器、刻度尺等。
教学方法和策略 本节课突破了教材的局限，整体把握知识，结合学生所处的认知水平，借助建模思想，将知识具体化、形象化，可视化，大大减轻学生的思维负担。教学过程环环紧扣，层层设疑，重点引导学生亲身经历“体验大气压强的存在”，“估测大气压强的值” 两个主要的活动。 1. 科学改进实验，全面发挥实验教学作用：如利用自制实验器材演示气体压强，使学生顺理成章建立气体压强的概念；利用“矿泉水瓶”演示拨火罐，简单明了，学生轻松理解其中的原理；利用直筒和塑料片演示大气压存在，效果明显学生印象深刻；利用吸提器使学生身临其境体会了马德堡半球实验。 2.巧妙设置梯度，有效发展“最近发展区”：如利用判断固体液体压强的办法，引导学生判断气体压强；借助图片，为学生理解马德堡半球原理提供了“垫脚石；设置“吸盘估测大气压力”环节，帮助学生理清了“为何水平拉动”、“为何选用小面积的吸盘”、“如何测出大气压力”等探究实验中的细节，促进学生物理素养的提升。 3.合理运用媒体，整合多种思维形式：如观看微视频观察吸盘的形变，清晰观察到受力面积的变化，从而引发学生思考改进实验器材；注射器截面积图片的呈现，有助于分析活塞的受力情况，理解拉力与大气压力之间的联系等。
教学过程 教师活动 学生活动
引入课题 【30秒挑战赛】 1、我们先来玩个30秒挑战赛：将瓶中的气球吹大，停止吹气后，气球保持10秒不瘪掉的，就算挑战成功！ 2、引入课题:挑战成功的小组 高高举起瓶子。有点遗憾， 暂时没有小组挑战成功， 但是不要紧，相信通过今 天的学习，我们就能轻而 易举完成这个不可能个的挑战了， 就让我们走进今天的物理课堂《气体的压强》。 （设计意图：新课的导入，犹如乐曲的“引子”、戏剧的“序幕”，起着集中注意、酝酿情绪、渗透主题的作用。30秒挑战赛，正是老师创造一种使学生精神振奋、生机勃勃的“情调”，引起学生高涨的情绪，从而将学生进入求知的兴奋状态。） 两人合作，向瓶中的气球吹气，但都未能挑战成功。
体验大气压强的存在 【猜想气体压强】 1、引导回忆：我们是根据什么判断小桌子对海绵有压强的？根据什么判断液体内部有压强的？ 2、引发猜测：气体有压强吗？ 【初次感知气体压强】 1、利用自制器材，引导学生观察薄膜的形变、分析哪一侧的空气对薄膜有压强。 2、引发思考：瓶外气体有压强吗？怎样可以显现出来呢？ 3、引导分析：薄膜往里凹了,说明什么 各个方向的薄膜都向里凹，这又说明了什么？ 【介绍大气压】 我们的地球被一层厚度约为80千米--100千米的大气层包围着。如果把地球设想成一只苹果大小,那么苹果皮就相当于大气层。如果把空气比作海洋,我们就生活在这层海洋的底部。大气对浸在其中的物体有压强,这种压强叫做大气压强,简称大气压。今天我们就重点来探究大气压。 （设计意图：借助实验图片帮助学生回顾总结出判断压强的方法，为接下来判断气体是否有压强做好了铺垫，实现学习方法迁移。利用改良的实验器材，不仅吸引学生的眼球，觉得新鲜有趣，调动学习兴趣，而且能让学生真切地感知到气体压强的存在，大气向各个方向都有压强。） 1、回忆判断固体和液体压强，总结出：根据物体的形变来判断是否有压强。 2、猜测：气体有压强吗？ 3、协助演示：①向这个瓶中猛吹一口气，其他同学注意观察薄膜，并思考分析哪一侧的空气对薄膜有压强。 ②对着瓶口猛吸一口气，其他同学注意观察薄膜。通过观察与思考，初次感知气体压强的存在。
体验大气压强的存在 【辨明大气压】 1、引发思维冲突：请再观察薄膜，它没有发生形变，薄膜有受到大气压强吗？ 2、引导思考：刚才我们是怎样让大气压显现出来的呢？ 3、引导分析：当我们吸一口气的时候，其实就是将瓶内一部分空气抽掉了，瓶内的气压就变小了，瓶外大气压大于瓶内气压，瓶子就压扁了。 【体验大气压的存在】 1、介绍并演示真空存储袋：我们生活中有一些物品,利用这种排空气法,让大气压为我们服务!看老师带来的真空存储袋。 2、演示滴管取水：用力一压也可以排出滴管内的气体,松手后，水怎么就被吸上来了呢 如果将改一改就可以变成一样学习用具？ 3、演示“矿泉水瓶”版拨火罐：在矿泉水瓶中倒入少量的热水，摇晃后倒掉水，快速扣在手臂上，你能来说说其中的奥秘吗？这让你想到了医疗保健中有一个？ 总结点评：原来拔火罐里也蕴藏着物理知识呀！看来生活无处不物理，创意的灵感就来源于对现象的观察和思考！ 4、演示塑料片托水：你们玩过纸片托水？想来体验一下吗？（拿出器材）要玩就玩大的。 引导分析：谁托住了纸片？ 5、在日常生活中，还有哪些实例能说明大气有压强？ （设计意图：“辨明大气压”环节在于引导启发学生“如何使大气压显现出来”，为后面学生理解真空存储袋、滴管取水、拨火罐、塑料片托水等一系列应用实例做了铺垫。也为学生顺利例举生活中大气压的应用设置了台阶。采用实物演示还有助于学生头脑中建立模型，对其中蕴含的物理原理了然于心。） 4、思考：处在大气中的薄膜，没有发生形变，是否受到压强？（学生出现两种观点，一种是受到了，因为薄膜的里面和外面同时受到大气压的作用，它的作用效果就抵消了。另一种观点是没有受到，因为薄膜没有发生形变。） 5、协助老师演示真空存储袋、观察滴管取水、“矿泉水瓶”版拨火罐、塑料片托水等，并在观察中，尝试解释蕴含的原理。 6、例举注射器吸药液、抽水机抽水、吸盘挂物体、吸盘小玩具等。
体验大气压强的存在 【解读马德堡半球实验】 1、试一试：还有一类吸盘，经常被用来运玻璃、瓷砖等重物。若将它们对接，排出里面空气，你估计需要多大的力气将它们拉开呢？要不请我们班的两位大力士现场来试试！ 2、读一读：无独有偶，300多年前，有位科学家做了相似的实验，请同学们将书翻到85页，读一读在马德堡发生的一件神奇事。从中你了解到了？这个实验叫？它是最早证明大气压存在的实验 3说一说：借助这几张图你能简单介绍一下马德保半球实验的原理吗？ 现将两个铜半球对接，慢慢抽气，当球内被抽成真空时，球内气压几乎为0，外界大气压向各个方向就将它们牢牢压在了一起！此刻若要将它们拉开需要用的力至少要与大气压力？ 4、想一想：如果我想不费吹灰之力将它们拉开，怎么办？你这样做的依据是？ 点评总结：你用今天所学的知识，将这个难题迎刃而解，你已具备物理学家的潜质！ （设计意图：利用大吸盘让学生来体验大气压不仅承上启下，而且借助吸盘有效模拟马德堡半球实验，为学生理解其原理提供了丰富的感性认识。留给学生安静地自己阅读教材的时间，从中获取有用信息提供机会。通过借助图片来降低思维难度，帮助学生更好理解马德堡半球实验原理。） 7、模拟体验马德保半球实验。 8、阅读课本85页“读一读”。 9、尝试解释马德保半球实验的原理。
估测大气压强的值 【弹簧测力计、吸盘等估测大气压强】 1、引导思考: 如果用吸盘来代替铜半球，你觉得用弹簧测力计能将大气压力测出来吗？ 拿起你们桌上的吸盘、测力计试一试吧！ 2、设置障碍：能测的组举手！其他组遇到什么问题了？（量程不够！）你们弹簧测力计的量程是？（10N）（量程一样）看来问题出在吸盘上了。 3、找原因：大气压对大吸盘的作用力大，大气压对小吸盘的作用力小。要么换量程更大的弹簧测力计要么换小吸盘！ 4改进方向：成功测出的组来介绍一下怎样测的？竖直方向拉动，你没觉得还有哪个力会影响读数呢？如何改进？ 5、启发原理：水平拉动，吸盘被拉开的一瞬间拉力近似等于大气压力。测出了大气压力，若要想知道大气压强，还需要知道哪个物理量？根据的原理是？ 要求出大气压力，还需要知道哪个物理量？根据的原理是？受力面积是哪个面积？ 6、观看微视频：受力面积是哪部分？是吗？请大家仔细看！你发现：受力面积≠吸盘面积。吸盘容易形变，拉动时，受力面积不固定，测量有难度。看来还要改进！受力面变得硬一些，便于拉动，给它加个柄，为防止漏气，我将它四周包起来，看这个长得像？（出示注射器模型） （设计意图：增加的这一探究环节为接下来用注射器估测大气压做好充分的铺垫。在活动中学生明确了大气压力的测量原理、方法；通过大小吸盘对照实验，学生了解了受力面积大，大气压作用也大；借助观看微视频引导学生建模，实验器材由吸盘改为注射器。） 1、尝试用弹簧测力计、吸盘等估测大气压力。 2、在活动中体会到：①大气压对大吸盘的作用力大，大气压对小吸盘的作用力小； ②水平拉动吸盘，会减小对实验的误差； ③了解估测大气压的实验原理。 3、观看微视频，发现：吸盘容易形变，拉动时，受力面积不固定，测量有难度。
估测大气压强的值 【改用注射器、弹簧测力计等估测出大气压强】 1、检验注射器是否能胜任该实验：先将活塞推到底端，用手堵住小孔，拉动注射器一段距离，松手你观察到？ 2、借助示意图，分析活塞受力：谁在推动活塞？方向？怎么将它测出来呢？ 3、引导测量大气压力：活塞拉动的时候，还是很容易漏气，为了测量精确，需要我们组同学配合默契，右侧同学可以将弹簧测力计侧放在桌面上固定住，及时读数，左侧同学将注射器活塞推至顶端用手堵住小孔，慢慢水平拉动注射器，仔细观察活塞，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数。 4、引导测算受力面积：解决了大气压力测量的问题，这个受力面积（也就是活塞的面积）怎么测出来呢？你想到什么办法呢？（测直径算半径，用S=πr 求出）可以，看来数学学得不错！由于活塞面积有点小，用刻度尺测量直径有点困难。同学们看看我们的注射器上有刻度，上面的1毫升表示注射的容积，能否利用容积来算活塞的面积？哪部分长度？（ 面积可以写成分数的形式。） 5、收集数据：实验中我们还要及时将收集到的数据，记录在书上86页的表格中，最后，我们根据p=F/S,计算大气压强的数值. 教师巡视,最先完成实验,最快的六组,将你们的实验数据写在白板上。 大气对活塞的压力F/N注射器的容积V/ml注射器刻度部分的长度L/cm活塞的横截面积S/m2大气压强的值p/Pa
6、引导学生对实验数据的分析：注意单位的换算；注意长度数据记录要有估计值；猜测大气压强的值是否会是一个定值。 7、简单介绍一标准大气压及托里拆利：最早测量大气压的实验是由意大利科学家托里拆利完成的，他测出的大气压的值，约等于1.0×105Pa.人们通常把这样大小的大气压叫作标准大气压。 8评估实验:我们估测出来的大气压与标准大气压,偏大还是偏小？在活塞被拉动的过程中，你觉得还有什么力会影响拉力呢？（摩擦力）方向呢？（水平向左），这样会导致拉力变？（大）测量值偏大。测量值偏小，又是什么原因呢？ （设计意图：将探究的步骤分两步进行，大气压力的测量，受力面积的测算。，降低探究难度，使探究得以顺利完成。在教师的有效引导下，学生经历了思维碰撞、质疑、思索后，深化对气体压强的认识和理解，最终完成对大气压强的自主建构。在教学中教师不仅关注学生知其然，更关注学生知其所以然，有效地提高了学生的科学素养。） 4、通过分析注射器活塞受力情况，理解拉力与大气压力之间的关系。 5、找出测算活塞面积的方法。 6、小组合作利用注射器、弹簧测力计等估测出大气压强。 7、分析、评估实验数据，找到测量值偏大、偏小的原因。 8、了解最早测量大气压的实验及一标准大气压的值。
课堂小结 （设计意图：利用思维导图来进行课堂小结不仅生动有趣，吸引学生的注意力，还能加深学生的理解和记忆。） 借助思维导图，完成对大气压强的建构。
学以致用 【完成30s挑战】 我们还有一件事情没有完成，老师告诉你一个小秘密。瓶壁上老师事先戳了一个小洞，你再来试试！如果没有这个小孔，你还能将气球吹大吗？ 在老师的点拨下完成挑战赛。
结束语 下课的铃声虽然已响，但同学们探究的脚步却没有停下，让我们带着体验、收获和疑问再出发！ 产生新的问题
板书设计
课后作业 利用老师提供的器材，课后完成喷泉实验小制作。