《大气压强》教学设计
【教学分析】
本课是华师大版八年级《科学》上册第2章第3节中的内容。学生在前一节已学过液体压强,对压强知识有所了解。由于气体看不见、摸不着,气体的压强也容易被人们忽视,因此通过实验让学生切实感知到大气压强的存在是本课的重点。
【教学目标】
1.知识与技能:
①感知大气压强的存在。
②了解大气压强的大小以及测量方法。
2.过程与方法:
①观察与大气压强有关的实验,明确大气压强的客观存在。
②联系生活,探讨人类利用大气压强的相关事例。
③通过实验感知大气压强的大小,了解大气压强的测量方法。
④通过实验视频了解标准大气压有多大。
3.情感态度价值观:
①引领学生感悟科学探究的方法,增强学生科学探究的兴趣。
②使学生体会科学知识与生活的密切联系。
【教学重点】感知大气压强的存在。
【教学难点】了解大气压的大小。
【教学准备】
①自制真空罩:玻璃罩、底盘、抽气泵、密封泥(轻质粘土)。
②其他教具:塑料盆、塑料瓶、水、气球、小吸盘、水槽、试管、红墨水。
【人物】教师(T),学生(S1、S2、S3、S4)
【教学部分】
(一)
T:这里有一个瓶子,谁来试一试,用它来装水?
S1:我来。
(S1装水。)
S1:老师,漏了,没法装。
T:漏了的瓶子能装水吗?
S1、S2、S3、S4:不能
T:让老师来试一试。
(盖上瓶盖,由老师装水,装水成功。)
S2:原来真的可以啊!
S3:不可思议。
T:
要想解开这个谜,就让我们一起进入“大气压强”的学习。
(二)
(教师演示:桌子上有一个已经抽走空气的玻璃罩,内中有一个塑料瓶,然后教师往玻璃罩内放入空气。说明:抽气泵抽空气的过程不用显示。)
T:我们先来看个实验。这个玻璃罩内的空气,已经被抽气泵抽走了。现在,打开进气阀。瓶子怎么啦?
S4:瓶子变扁了。
S2:是的,变扁了。
T:是谁压扁了瓶子呢?
S1、S2、S3、S4:沉默不语,表情有点疑惑。
T:刚才,我放入了什么?
S4:我想是空气。
S1:我也这么认为。
S2、S3:表示赞同。
T:嗯,是空气压扁了瓶子。气体像液体一样,也有压强。地球的周围被厚厚的空气层包围着,我们把空气层叫大气,大气对浸在里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。那么,大气压的方向是怎么样的呢?
S1、S2、S3、S4:沉默不语,表情有点疑惑。
T:让我们来看一个实验。
(三)
(教师演示:桌子上有一个已经抽走空气的玻璃罩,内中有小气球,然后教师往玻璃罩内放入空气。说明:抽气泵抽空气的过程不用显示。)
T:这个玻璃罩内的空气,已经被抽气泵抽走了。现在,打开进气阀。你观察到了什么现象?
S2:当空气进入玻璃罩的时候,气球缩小了。
T(手拿一个气球比划):气球是向一个方向缩小的呢?还是各个方向同时缩小?
S1、S2、S3、S4:各个方向同时缩小。
T:现在大家知道大气压的方向了吧!应该是?
S1、S2、S3、S4:向各个方向都有压强。
T:谁能结合刚学过的“液体内部压强”相关知识,来解释一下。
S1:我觉得气体和液体一样,都受到重力的作用,都具有流动性,所以气体内部向各个方向都有压强。
(四)
T:讲得很好。人类生活在地球上,大气压从各个方向、时时刻刻影响着人类的生活。同学们,能举几个“生活中与大气压相关”的事例吗?
S1、S2、S3、S4(相互补充):医院护士用注射器吸药液、用钢笔吸墨水、挂重物的吸盘、拔火罐、抽水机、吸尘器、储物袋……
T:大家都说的很好,人们的生活与大气压密不可分。那么,大气压有多大呢?
T:这里有两个吸盘,我先用力挤掉吸盘里的空气。这样,外界的大气压就把吸盘紧紧压在了一起。下面,我请两位同学用“弹簧测力计”,测量拉开吸盘所需拉力的大小。谁来试试?
S1、S2举手,然后用“弹簧测力计”拉这两个吸盘。
S2:老师,“弹簧测力计”量程太小了,不能测出拉开吸盘所需的拉力。
T:那用手直接拉一下,感受一下大气对吸盘的压力。谁来试试?
S3、S4举手:让我们来试试。
S4:老师,还是拉不开啊。
T:同学们,我们可以感觉到大气压还是比较大的。但是,到底有多大呢?让我们通过实验来进一步探究。
(五)
(教师演示:取一个试管并装满水,然后在试管口盖上塑料片。)
T:我把试管倒过来,塑料片会掉吗?
S1、S2、S3、S4有的说不会掉,也有说会掉。
(教师演示:把装满水试管倒置,试管口的塑料片没有掉下来。)
T:有同学猜对了。我请同学解释一下,为什么塑料片没掉?
S4:因为大气压托住了塑料片。
T:解释得很好。那么,我把试管倒放入水槽中,水柱会下降吗?
S1、S2、S3、S4有的说会下降,也有的不会下降。
(教师演示:把倒置的试管放入水槽,塑料片离开了试管口,试管内水柱没有下降)
T:谁能说说,为什么水柱不下降呢?
S3:我猜是因为大气压强作用于液体表面,并且大气压大于试管内水柱的压强。
T:你认为大气压大于试管内水柱的压强。如何检验猜想是否合理?
S1、S2、S3、S4:做实验
T:实验该如何设计呢?谁来说一说?
S1:我觉得可以把水槽和试管一起放入玻璃罩,然后抽气。如果水柱会随着玻璃罩内气压的变小而下降,那就证明,猜想是正确的。
T:这个实验设计得很好,我们来尝试一下。
(六)
(教师演示:水槽和试管一起放入玻璃罩,然后抽气。实验现象:一开始抽气,水柱没有下降;过了一会儿后,水柱才开始下降。)
S1、S2、S3、S4观察实验,有疑惑的表情,也明了的表情。
T:随着抽气,试管内的水柱下降了,这证明刚才的猜想是正确的。但是,为什么刚开始抽气的时候水柱没有下降?
S2:我想,这个现象说明大气压强是很大的。
T:对。刚开始抽气的时候,玻璃罩内的气压远大于试管里水柱的压强。所以,只有经过一段时间的抽气,玻璃罩内的气压才能小于水柱的压强,这样水柱才开始下降了。
T:同学们,我们想象一下,如果有一根很长的玻璃管,里面水柱的压强已经大于了大气压,会出现什么现象?
S4:试管里面的水柱会下降。
T:下降到什么时候?
S4:下降到水柱的压强和大气压强相等的高度
T:同学们,大气压强到底有多大,到底能支撑起多高的水柱呢?让我们一起来通过视频了解一下。
(播放视频:《大气压能支撑多高的水柱》)
(视频结束后)T:大气压能支持10.3米的水柱,于是我们只要根据液体压强公式算出10.3米水柱的压强,就可以知道大气压有多大了。
(七)
T:同学们,早在300多年前,意大利科学家托里拆利就研究过这个问题。他仅用一米长的玻璃管就测出了大气压。下面我们通过视频来了解一下托里拆利实验。
(播放视频:《托里拆利实验》)
(视频结束后)T:同学们,对于大气压的初步感知到这里就结束了,下节课我们将继续围绕大气压展开进一步研究。