大气压强教学过程

2024-07-22

大气压强教学过程(精选11篇)

篇1:大气压强教学过程

教师工具:多媒体课件,真空压缩泵,模拟马德堡半球,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(量程为100N),小皮碗(25个)。

篇2:大气压强教学过程

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。

篇3:大气压强教学过程

当这节课结束时, 有几个物理课学的特别好的男生围到了讲桌前, 对我上课时用的“神奇茶壶”左看右看, 尽管在课堂学习中我已经用动画演示的方法简单给学生分析了“神奇茶壶”的基本原理, 但这几位学生仍然对“神奇茶壶”表现了极大的兴趣, 其中一位学生说“老师, 我们能自己制作这样一把神奇茶壶吗?”面对学生对知识渴求的眼神, 我答应了学生的请求, 打算利用物理兴趣小组活动时间来指导学生制作一把“神奇茶壶”, 并先布置了一项作业就是查找有关“神奇茶壶”资料的作业。几天后, 在我的指导下, 学生查找到了有关“神奇茶壶”的有关资料。原来这种“神奇茶壶”古已有之, 古人将其称为“两芯壶”, 又名“良心壶”。是古人在喝酒时作弊或取乐时用的酒壶。壶体为一神态飘逸的寿星造型, 壶内为双水胆 (双芯) 设计, 互不相通。两处注液口巧妙地设置在寿星拐杖下端及寿星肩头悬挂的酒葫芦之处。使用时, 先从拐杖下端的注液口注入水, 再从葫芦盖的注液口注入美酒, 使用时只需按住其中任意的一个注口, 从壶中倒出的将是美酒。为了使用上的方便, 良心壶上下两个注口一般距壶柄较近, 下部的注口甚至就安排在壶柄下端, 使用者可以单手操作, 在别人毫无察觉的情况下随意控制壶中倒出的是酒还是水。这一切全在于人手的把握, 更在于人的“良心”, 因而其便有了“良心壶”的雅号, 又因为它有两个内胆, 又叫做“两芯壶”。

一、探究“神奇茶壶”的基本原理

为了指导学生制作“神奇茶壶”, 我在物理兴趣小组活动时, 先用普通茶壶指导学生利用普通茶壶来探究“神奇茶壶”基本原理。学生通过探究发现在普通壶盖上都留有一个小孔, 如果用手堵住小孔, 壶里的水很难倒出。通过讨论学生搞清了水很难倒出的原因。向外倒水时, 茶壶内部的气压比外部的大气压小, 这时需要有外部的大气来补充, 所以就在壶盖上开了一个小洞, 不然壶密封太严就倒不出水来。在此基础上, 在我的指导下学生明白双芯壶壶芯的制作也是利用这一原理。

二、动手制作“神奇茶壶”

在搞清了“神奇茶壶”的原理后, 开始指导学生动手制作“神奇茶壶”。

(一) 制作壶芯

在我与学生多次尝试的基础上确定制作“神奇茶壶”壶芯的材料:剪刀, 全新的医用100毫升氯化钠 (或葡萄糖) 注射液两瓶, 一次性输液器一套, 一次性注射器一支, 瞬间粘合剂 (俗称3秒) 一支, 酒精灯, 直径与一次性输液器塑料导管接近的铁丝一根。

制作壶芯的方法为:点燃酒精灯, 将铁丝的一端置于酒精灯的外焰上烧红后, 在全新的医用氯化钠注射液的瓶口附近烫孔, 再在该孔另一侧距瓶底附近的瓶身上也烫孔。用剪刀在一次性输液器上剪取适当长度塑料导管分别插入所烫的两个孔中, 并用瞬间粘合剂将塑料管粘住, 瓶口附近的塑料导管作为导气管使用, 瓶底附近的塑料导管作为出水管使用。通过出水管用一次性注射器往医用氯化钠注射液瓶内加注液体后, 用手指堵住导气管口, 将瓶身倾斜, 如果出水管中没有水流出说明双芯壶模型的一个壶芯就做好了。按同样的方法再做几个 (根据所做的壶芯数确定) 相同的壶芯。

(二) 组装双芯壶模型

在制作好壶芯后, 我指导学生开始组装双芯壶模型, 其中过程如下。

购买一只廉价的能轻松装下两个医用100毫升氯化钠注射液瓶的不锈钢茶壶 (直径在20厘米左右) 。用钻头直径与一次性输液器塑料导管接近的手工电钻在不锈钢茶壶壶柄固定端内侧的壶身位置各开一孔。取已经制作好的双芯壶模型的一个壶芯放入已开孔的不锈钢茶壶内。同时, 将导气管从壶内通过已开的孔中伸出, 将出水管从壶内通过不锈钢茶壶的壶嘴伸出。用同样的方法将另一个双芯壶模型的壶芯放入不锈钢茶壶内。调整好已装入的两个双芯壶模型的壶芯在不锈钢茶壶内的位置并用玻璃胶固定后, 开始分别固定两个导气管和出水管。由于出水管较细, 可以在不锈钢茶壶壶嘴处用玻璃胶填塞, 待玻璃胶固化后用美工刀将露出不锈钢茶壶壶嘴的多余玻璃胶和出水管切去。导气管的固定就显得尤为关键, 一定要根据自己的用手习惯, 将导气管沿不锈钢茶壶的壶柄内侧固定, 并将导气管的管口巧妙地固定在自己用手握不锈钢茶壶的壶柄时, 大拇指和小指能够分别自然地堵住导气管的管口的位置上, 且不能外露。最后盖上不锈钢茶壶的壶盖, 用彩色的胶带装饰不锈钢茶壶的壶柄, 将沿壶柄内侧固定的导气管遮蔽, 以免在演示时露出破绽。经过这样一番努力, 一种廉价实用的双芯壶模型就做成了, 如果不锈钢茶壶的壶身直径足够大时还可以实现一壶多芯。

三、演示双芯壶模型的使用

在经历了复杂的动手制作过程后, 要能成功演示双芯壶模型的使用, 还需要经过一定的训练。其具体过程为。

(一) 加注液体

为了增添该演示实验的趣味性, 一般在加注液体时要往两个壶芯中分别注入不同颜色的液体, 所加注的液体应无毒、无腐蚀性, 对人体无害, 最好能够直接饮用。加注液体时用全新的一次性注射器抽取已备好的不同颜色的液体, 通过出水管的管口注入, 切不可从导气管的管口注入。加注的液体应使壶芯上方留有一定的空间, 不宜过满亦不可过少。加注液体后, 用干净的抹布擦去壶体外面的余液。

(二) 演示

在演示台上并列放置两个透明玻璃杯, 用双手提起 (显得很重) 双芯壶模型, 用一手的大拇指和小指堵住导气管的管口, 壶嘴对准其中一个玻璃杯, 倾斜壶体做倒水状, 但滴水未出;放平壶身, 松开其中一个导气管的管口, 倾斜壶体将一种颜色的液体倒入其中一个玻璃杯中;放平壶身, 再次堵住已松开的导气管的管口, 松开另一个导气管的管口, 倾斜壶体将另一种颜色的液体倒入另一个玻璃杯中;放下双芯壶模型, 演示结束。

篇4:结合大气压强看物理实验教学

关键词 大气压强;实验;物理

中图分类号:G633.7 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)17-0158-02

物理学是以实验为基础的科学,物理实验在物理学发展过程中起着重要的作用。在教学中,物理实验能激发学生探究的兴趣和热情,揭示物理现象的本质,体验科学探究的过程,发展探究的能力,促进学生对物理概念、规律的深刻理解,提高观察和动手能力,增强创新意识和实践能力,因此,实验教学在物理教学中具有举足轻重的地位。笔者结合大气压强一节的教学谈谈对物理实验教学的认识。

1 实验目的要明确,能够紧扣主题

实验是为教学内容服务的,教师在设计实验时要紧扣本节课的主题,明确实验要达到的教学目的,与这节课的主题有什么关系。这不仅要让教师明确,而且要让学生明确,让学生带着明确的观察目的去观察实验。如在大气压强一节教学中,从四个方面设计实验:1)让学生体会到大气压强的存在;2)让学生用教师给的几个生活中常用的物品来设计实验;3)让学生通过马德堡半球模拟实验感受大气压强比较大;4)通过录像观察托里拆利实验,计算大气压强的大小,步步深入,不仅可以达到让学生理解大气压强的目的,还能紧扣主题,可以比较好地诠释课程标准的要求。

2 实验的设计要有趣味性、新奇性或惊险性,出乎学生意料的实验通常可以收到意想不到的教学效果

在设计实验时要在能够得到应有的结论的同时,设计得有趣味性、新奇性、惊险性,激起学生的兴趣。人的兴趣与好奇心是相连的,通过激发学生的好奇心来引起学生的兴趣,必然能收到很好的教学效果。比如在这节课的开始,笔者设计了三个实验来让学生感受大气压强的存在。

1)覆杯实验:在装满水的杯上用硬纸片盖住并倒过来,发现水并不流出,纸片也不下落,使学生开始推测大气压的存在。

2)温水“烫”扁塑料瓶:在塑料瓶中倒入少量温水(60 ℃左右)振荡几下,然后倒出,把瓶盖拧上,一会儿就会看到瓶子被“烫”扁了,使学生开始相信大气压的存在。

3)瓶吞鸡蛋实验:在实验用广口瓶中放少量细沙,然后将蘸有酒精的棉花点燃,放在广口瓶中;将剥好皮的熟鸡蛋放在广口瓶口,发现直径大于广口瓶口的鸡蛋被吞入广口瓶,同时发出“嘣”的一声,学生感到惊奇的同时,确信了大气压的存在。

这几个实验对学生来说有的具有惊险性,有的更具有新奇性,总之都是出乎学生的意料,能够让学生进行积极的思考,让学生感受到大气压强的存在,效果良好。

3 尽力开齐演示实验,在演示实验中培养学生的观察能力和表达能力

实验不是教师的个人表演。演示实验是做给学生看的,并要让学生在观察实验中得到结论。因此在做演示实验时,要引导学生观察出现了什么现象,能从中得到什么结论,并能够用语言表达出来。如在演示“听话的小孔”实验时,在塑料瓶的上下两端各钻一个小孔(孔的大小要适度,以小一些为宜),在瓶中装入少量的水,当松开上面的小孔时,下端的小孔会向下流水;当堵上上面的小孔时,下端的小孔就会停止向下流水。这一过程中让学生观察为什么水从孔中一会儿流出,一会儿就不流了。学生通过仔细观察,会看到在塑料瓶的上部也有一个小孔。然后让学生分析:为什么堵上这个小孔时,水不会从下端流出?松开时,水就会从下端流出?引导学生说出大气压强的存在。这样做演示实验就不仅是教师的个人表演,而是在演示实验中培养学生的观察能力和表达能力。

此外,只要能够做的演示实验在条件允许的情况下,一定要尽可能去做。比如马德堡半球模拟实验,如果用语言来描述一定不能让学生信服,如果让学生做了,参与进去了,真实感受到大气压强的威力确实很大,就更具有说服力。马德堡半球实验器材或许并不是每个学校都有,即便有,可能也会因为马德堡半球老化、抽气效果不理想而不能完成实验,那怎么办呢?其实很简单,可以到市场上买大一点儿的吸盘来代替马德堡半球完成实验,找两个力气大的学生来拉吸盘也要费很大的力,推知马德堡半球实验需要更大的力。学生有真实的体验,就会更加信服实验结论。

4 把生活中的现象搬到课堂上来,让学生体会到物理来源于生活

把生活中的一些常见的、学生习以为常的现象搬到课堂上来,不仅能使课堂内容更丰富、更形象,还能使学生感受到物理来源于生活。生活中的物理规律,比语言描述更有说服力。在教学中,笔者会提供给学生一些生活中的常见物品让学生自己设计实验,感受大气压强的存在。如钢笔的笔管、吸管饮料、吸盘粘钩、塑料瓶等,这些东西在生活中常常见到,而且诸如钢笔和吸管饮料甚至就贯穿在学生的学习生活中,让学生通过这些东西来验证大气压强的存在,更能激发他们求知的欲望,更能使学生体会到物理来源于生活,也更能让学生感受到物理学科的魅力所在。如果每节课都能坚持这样做,不仅一节课的教学效率会大大提高,而且从长远来看,一定会带给学生学习物理的热情,从某种意义上来说也一定可以激发学生创新创造的热情。

5 尽可能多设计学生实验,让学生参与到实验当中

让学生在自己动手实验中感受物理的乐趣。在这个过程中,学生积极思考、动手,一定会大大提高课堂的效率。所以在教学中一定要让学生根据教师提供的物品,自己想办法设计不同的实验,要相信即使是相同的物品,不同的学生也会有不同的设计。只要教师能勇敢地放手让学生去做实验,而不是把学生都关在教室里,学生就一定能设计出让教师惊喜的实验,要充分相信学生的能动性、创造力。其实小小科学家就在学生中间,教师一定不能扼杀他们的创造力。

6 不能做的实验可以借助多媒体技术来演示

在中学物理实验室中,有些实验由于条件不允许,或者在课堂上不容易演示,或者不易成功,教师可以借助新兴的多媒体技术通过录像播放一些成功的实验,或通过一些仿真实验来助力教学,增加学生的感性认识,也有助于学生对知识的理解。

比如托里拆利实验是不可能演示的,原因包括:一是中学物理实验室条件不允许;二是水银有毒,存在安全隐患。因此在教学中用录像的形式让学生观看托里拆利实验,感受前辈物理学家的聪明智慧的同时,还能传递给学生为科学献身的正能量。而且可以利用托里拆利实验引导学生思考为什么本实验非要用有毒的水银,而不用水呢?学生通过推理能够得出:如果用水做实验,需要用10 m多高的玻璃管,显然这也不容易做到。教师可以利用信息技术手段展现这些科学研究成果,借此向学生传递利用信息技术辅助学习的理念,有助于学生开展自主学习。

篇5:大气压强教学反思

(一)《大气压强》这节课主要讲的是关于气体压强中大气压强的初步知识,与前面所学的固体压强,液体压强一起构成了一个相对完整的体系。初中生的认识感性多于理 性,学习的动力和热情大多来自他们的兴趣;而物理教学又以实验为基础,实验几乎始终伴随着整个教学过程,所以在教学中,让学生亲身实践,体验大气压的存在,讨论大气压的特点,应用大气压知识解决实际问题。让学生一起参与动手做,给学生亲近感和真实感。

这堂课如期完成既定教学目标,学生总体反应比较好。我个人认为这堂课有以下几个特点;演是实验;易拉罐压瘪,烧瓶吞气球实验,抓住学生的好奇心,引入大气 压,激发学生的学习兴趣。学生自己动手做覆杯实验,挤压皮碗实验,矿泉水瓶扎孔装水不流实验,模拟马德堡半球实验,学生参与探究,体验大气压的存在,使课 堂气氛活跃,互动有效,让学生真正动起来。利用生活实际中的事例,深化对大气压的理解。大气压强在生活中的应用很多,除了教材中提及的外,教师可以让学生 放开思维举出实际生活中的例子。让分组讨论,看哪一个组举出的例子最多,学生会举出许多非常好的例子,例如:“医生上常用的拔火罐”、“用钢笔吸墨水” “、用塑料管从瓶口吸饮料”“、塑料挂衣钩”、“注射器吸药液”等等。从而充分调动学生的积极性和培养学生合作学习的意识。对学生举的例子可以让学生自己 利用大气压强解释,对解释不圆满的教师再加以补充,这样也培养了学生的语言组织能力和表达能力。时间允许教师还可以利用多媒体展示活塞式抽水机和离心式水 泵的画面。说明它们的工作都是利用了大气压强,让学生真正感觉到物理知识确实与我们的日常生活是息息相关的。大气压的测量方法,首先做大气压支撑水柱的实 验,让学生获取感性认识,引导学生分析在实验时应该用密度较大液体,在液体中密度最大的是水银,所以把水改为水银,量筒改为托里拆利真空管,这样逐渐过渡 地引出托里拆利实验比较自然,效果好。

存在的主要问题

教学实践后,发现与自己预设的还是有很大区别: 比如:在“覆杯实验”中,有的同学提出,硬纸片不掉下来,是不是被水“粘”住了?这是在课前没有预料到的,以后应注意此类问题的出现。我应该设计怎样的实 验去证明:纸片不掉下来是由于大气压作用,而不是被水“粘”住的?、课堂中实验较多,但对实验进一步的剖析深度不够,有些同学可能还会存在一知半解现象。虽然小实验准备的较多,但是还是不够充分。如覆杯实验时,第一次选择的纸片不够平直,实验险些失败。

大气压强教学反思

(二)这堂课如期完成既定教学目标,学生总体反应非常好。我认为是非常好的一堂有效教学示范课!我个人认为这堂课有以下几个特点;

一、引入有效:“瓶吞蛋”实验抓住学生的好奇心,引入大气压帮忙把鸡蛋压入瓶内。

二、教学设计有效:教学理念新颖、教学设计合理。新课程的核心理念是以学生发展为本,让学生参与是新课程实施的核心。如何实施,应尊重学生,还学生学习的自由,提高学生的学习兴趣;优化教学环境,加强交流与合作;给每位学生以期望和激励,让学生有成功感。依据新课程理念的要求:从大气压强的存在到大气压强的测量再到大气压强的应用。特别重视物理概念和物理规律的形成过程。

三、提问有效:不再是简单的设问,学生不是简单的用“是”或“不是”来回答。例如:大气压怎么把鸡蛋压入瓶内?让学生体会瓶内气压小于瓶外气压大气压强起作用。这样提问有较强的启发性与针对性,教给学生的不是简单的知识,而是思维的方法。

四、教学活动实在有效:课堂气氛活跃,互动有效,让学生真正动起来。例如:学生上讲台亲自拉马德堡半球、学生做覆杯实验亲自体验大气压强的存在。

学生上来喝饮料,一位同学能喝到、另一位不能。()让学生在快乐的氛围中理解平时吸饮料如何利用大气压强的。

“实验也有失败,请耐心等待”充分突出学生的主体地位和教师的主导地位。

五、学生学得有效:教师充满激情的讲解感染着学生、鼓舞着学生,获得很好的教学效果。教师语言清晰、生动有吸引力,充分彰显教师的人格魅力。课堂问题得到合理、机智地解决,充分反映教师的基本素养,使学生“善学、乐学、会学”

大气压的测量是本节的难点,如何设计实验?我用逐渐增高的管子,把无形的大气压的测量转换成液体压强的测量,学生轻松理解、掌握该难点。

六、多媒体使用合理有效:一个是托里拆利实验用水银,不方便在课堂上演示;另一个是大气压可托起多高水柱也是在教室中无法完成的,利用多媒体可以达到与实验同样的效果。

不足之处:课堂上两个女生拉吸盘偶然拉开了,应及时让他们解释问什么拉开了,加深对所学知识的理解。两位同学在做马德堡半球实验时不慎将细玻璃管踢碎,给后面的讲解带来不便,我灵机一动用试管代替矮一些的玻璃管,达到了同样的教学效果。

总之,我认为:这是一堂非常难得的有效教学示范课,充分展示了授课教师扎实的教学基本功和良好的教学素养。

大气压强教学反思

(三)在备《大气压强》这堂课时,我力图体现新教材的理念,通过覆杯及其他的实验抓住学生的注意力,在学生原有的学习基础上,设计问题引导学生去分析实验的原理,拓展学生的思维,真正体会到大气压的存在,体会到生活中处处有科学。

在做覆杯实验时,我将纸片盖在杯子口,然后倒过来,纸片由于重力掉下。然后在杯中装满水,将纸片盖在杯子上,然后倒过来。学生们惊奇的发现,纸片居然没有掉下来。我顺势提问——这是由于什么原因呢?有的学生思维很快,说:“纸片被水吸住了!”这个答案令我很意外。我灵机一动,将杯中水倒掉一半,此时,杯中也有水,倒过来为什么纸片掉下来了?看来不是被水吸住了,而是被大气托住了!这样结合理论分析,让学生认识到容器外存在压力或压强,从而认识到大气也有压强。

在讲马德堡半球可利用塑料吸盘,让它吸在玻璃板上,让学生感受大气压的大小。

托里拆利实验对认识大气压值很重要。由于水银有毒不适宜在课堂演示,但通过动画讲解,在动画设计中一定要有玻璃管竖直和倾斜的对比及玻璃管粗细的对比,让学生知道水银柱的高度差与管子的粗细、竖直与否都无关。

在“大气的压强”一节的教学中,除了做一些演示实验之外,我们还应引导学生到生活中去找原型,说出证明大气压存在的有关生活事例。学生们经过回忆可以列举出大量事例,其中仅与“吸盘”有关的常见事例就有:

(1)把带有挂钩的塑料吸盘按在玻璃上,能挂很重的衣服而不掉下来;

(2)带有塑料吸盘的玻璃茶几,能把桌架和桌面紧紧吸附在一起,甚至只抬桌面就能把桌架带起来;

(3)有一种尾端带吸盘的羽毛球,球被投过来时,只要用一个光滑的塑料板迎着它,球就能牢牢地吸在板上;

(4)疏通下水道用的橡皮吸盘,挤压出空气后,需要用很大力气才能向上提起;

(5)有时可以看到,搬运大块玻璃板的工人不是直接用手去抬玻璃,而是用两个橡皮吸盘压在玻璃上,能很方便、很安全地把玻璃板抬起来。

篇6:大气压强教学反思

刘淑权

大气压强这节课是我参加明星教师评选精心准备的一节课。这节课我设计的基本思路是:用喷泉实验引入,然后通过马德堡半球实验和托里拆利实验认识大气压的存在和大小,运用探究思想,突破重难点,调动学生学习物理的积极性。下面是我的几点反思:

1、教学中注重了学生学习知识的连贯性。大气压强概念贯穿全节,是重中之重的知识点,它是一根主线,把各部分的知识紧紧联系在一起,在突出重点的同时,注重前后知识间的有机渗透,体现了知识的系统性、综合性。

2、教学中重视理论联系实际,体现了生活-物理-社会这一设计思路。大气压强知识与生活、生产实际及自然现象的联系极为密切,在教学中,着重培养学生运用概念、规律解释现象,说明道理,进而解决一些实际问题的能力,同时加强设计题的训练。

3、教学中重视了实验教学。关于大气压强的知识,很多可通过实验观察来探究学习,虽然很多实验用专用仪器操作,但许多实验可取材于瓶瓶罐罐,并且拼拼揍揍即可完成操作、得出有关结论或验证有关知识。大气压知识比较抽象,因此教学中要注意联系实际,加强实验,通过日常生活中的例子和随手可得的小实验使学生获得更多的感性认识,激发兴趣,培养学生的抽象思维能力和综合运用知识解决问题的能力。大气压强的开篇引入较好,我和学生一起做了试管覆水实验,实验前我先讲了这个实验的做法,然后提出问题:当试管注满水后盖上纸片倒立时,将会出现什么情

况?大部分学生答到:水会洒出来,于是我就让学生跟我一起开始实验,结果大部分学生成功的完成了实验,水没有洒出来,这实验深深地吸引了同学们,这时我提出:同学们要想知道这个原因,学习大气压强之后你就会明白的。然后给学生播放《马德堡半球》实验的动画,并演示了这个实验。至此得出大气压强的存在,大气压强的方向。马德堡半球实验,更是深深吸引住了同学们,至此教学的第一环节已经结束。本环节我能抓住学生的好奇心,激发同学们学习物理的兴趣,这一段我做的很成功。

大气压的测量这一环节,托里拆利实验的教学,利用一段视频讲解托里拆利实验,效果较好。组织学生计算大气压的值时,很多同学不知怎末下手,说明同学们的计算能力比较薄弱,也影响到了我的正常的教学进度。结果完成了第三环节大气压的变化规律后,就到了下课的时间,第四环节大气压的应用只能在下节课再继续完成去了。

篇7:大气压强教学反思

大气压的测量是本节的难点,如何设计实验?我用逐渐增高的管子,把无形的大气压的测量转换成液体压强的测量,学生轻松理解、掌握该难点。

多媒体使用合理有效:一个是托里拆利实验用水银,不方便在课堂上演示;另一个是大气压可托起多高水柱也是在教室中无法完成的,利用多媒体可以达到与实验同样的效果。

不足之处:课堂上两个女生拉吸盘偶然拉开了,应及时让他们解释问什么拉开了,加深对所学知识的理解。两位同学在做马德堡半球实验时不慎将细玻璃管踢碎,给后面的讲解带来不便,我灵机一动用试管代替矮一些的玻璃管,达到了同样的教学效果。

篇8:“大气压强的大小”教学设计

一、以理论研究大气压强的大小

我们被大气压包围着, 大气被地球吸引而受到重力, 已知地球表面积约5.11×1014m2, 大气总重力约5×1019N, 大气层厚度约106m, 地表空气密度约1.29kg/m3, 你能计算出地球表面上的大气压强吗?说说你的看法。

方案1:因为大气压强的产生原因和液体压强是一样的, 我们可以利用液体压强公式P=ρgh来计算, 得到大气压的值约为1.02×105Pa。

方案2:由压强的定义式可知, 只要计算出单位面积上的大气压力即可, 由P=F/S, 即由大气重力除以地球的表面积可得到大气压强为1.26×107Pa。

由两种计算方法得到的值为何相差这么大呢?学生们可探讨一下哪个方案得到的值可能更合理, 为什么?有没有更好的方法?

二、以实验研究大气压

我们可以通过实验来研究大气压。

实验1:利用大气压托水柱, 思考能否说大气压强的大小就等于水柱产生的压强 (转换法的思想) 。如果我们换用更长 (约50cm) 的玻璃水管实验, 发现大气压可以托更高的水柱, 进一步实验如下图所示:约1m长的玻璃管, 一头用气球捆扎住, 灌满水后倒立在水槽中, 发现水柱仍没下降, 这说明大气压可托举更高的水柱。如果把上端的气球膜刺破, 水会喷出吗?演示一下即可真相大白。如果我们让玻璃上端开口处在真空的环境中, 大气压可以把水柱托多高呢?是不是可以顶到“天上去”?

实验2:还原图托1里拆利实验。因为实验安全和操作原因, 所以采用视频播放。从前面有水做铺垫的实验, 我们知道了托里拆利为什么选水银做实验 (其实在水银前他还用了海水、蜂蜜等) 。实验能准确测出大气压的关键是:水银上方是真空。实验中还发现, 玻璃管倾斜, 则水银柱长度变大, 但高度不变, 而一个标准大气压可以托起76cm水银柱, 所以, 我们可以由水银柱的压强得到大气压强的值。对课堂上具体公式的介绍和应用就不再阐述。

三、有趣的“实践”

问题1:讨论:大气压大吗?作用于我们指甲盖上的压力有多大?为什么我们感觉不到?

问题2:一个标准大气压可托起多高的水柱?

问题3:用吸管喝饮料, 饮料是被我们吸上来的还是被大气压压上来的?我们最先吸的是什么?

你能用15米长的吸管吸牛奶吗? (吸管不能剪短) 说说你的想法。

通过一系列相辅相承的问题设计, 促进学生积极思考, 利用所学知识进行分析, 进而解决问题。

四、回味实验 (听话的水流)

用一个塑料瓶装半瓶水, 在瓶侧壁打个小孔, 可看到有水喷出, 如果把瓶盖旋紧, 会看到什么现象?动手做一做, 思考水流究竟是听谁的话。

大气压强的内容较多, 知识点繁杂, 需要安排2节课时间, 本节内容对学生能力的要求较高, 可视情况穿插在教学中。理论探究是对前面压强知识的回顾, 托里拆利实验的研究着重展现物理思维方法并逐步深入, 体会认知探究的过程。最后的问题设计由简到难, 也更有趣, 既是对知识的巩固, 也开拓了学生思维, 提高了学生利用所学知识解决问题的能力。课堂理论与实践相穿插, 师生互动融合, 节奏把握适当, 定能使课堂呈现巨大的生命力, 收到意想不到的效果。

参考文献

[1]鲁佩用.《大气压强》实验创新设计[J].物理教学探讨 (中学教学教研专辑) , 2014, 32 (3) :67-68.

篇9:以《大气压强》为例谈实验教学

关键词:实验教学;课堂效率;探究

中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2008)1(X)-0027-3

设计合适的实验教学,能使课堂教学达到事半功倍的效果。那么,课堂教学中如何选取,设计合适的演示实验和学生实验呢?下面结合《大气压强》教学实例谈谈如何组织实验教学来提高课堂教学效率:

1 设计好演示实验创设情境引入新课题

教育学和心理学为我们指明了学习活动的第一导向——兴趣,教师应尽可能设计演示实验创设情境引入新课题,引导和诱发学生学习科学的浓厚兴趣,使学生产生强烈的求知欲望,从而产生学习动力,积极主动参与学习活动。

由于各种各样的原因,中学生普遍存在生活经验不足,实践经验缺乏等特点,因此对抽象的概念,规律的形成与理解,往往存在着不同程度的困难,这就需要教师在课堂上做好演示实验进行补偿。

当然,有时学生获得的直接经验是片面的,甚至是错误的。利用这一特点,我们设计演示实验时,可以有意识的制造一些陷阱,让学生产生认知冲突,引发思考,然后引导学生对此做具体的分析和处理,以加深学生的印象,更有效的完成教学目标。

案例1 在《大气压强》一节的课堂教学中,为了引出大气压强的存在,通常采用“倒杯实验,玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来”等实验来展开教学。可是,在实际实验中还是存在着一些问题需要反思,如:在做倒杯实验时,要求玻璃杯不能太大,纸片软硬要适度,玻璃杯中不能进入空气,翻转过来时动作要迅速等,否则成功率较低;而玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来实验,则较容易使学生产生错觉——注射器活塞对钩码向上的拉力来自活塞与注射器外壳之间的摩擦力。我设计了这样的演示实验:

1、器材:一杯水(染成红色),一个空杯,一个胶头(或橡皮套),一根玻璃管(两端开口,粗细均匀,长20cm,内径约5~10mm均可)

2、演示过程

演示1:出示玻璃管,将空杯置于管的正下方,然后向管内倒水,可看到水从管底流出。

演示2:左手拿管,并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端,仍然向管内注入水,至满(见图1)。

教师提问:为什么水不会从下面流出?

学生微笑,齐答:因为管底被手指堵住了。笔者肯定学生的回答,并指出:由于管底被手指堵住,所以手指对管内的水产生向上的压强,支承住了水柱。接着置疑:若此时将管倒拿,使其开口端朝下,水会不会流出?学生纷纷猜测,形成悬念。

演示3:左手拿管不变,同时用右手中指抵住玻璃管的上口,然后将管倒置,(倒置过程中,手指不要松开)。接着故意缓慢移开右手指,使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来!(见图2)

学生大吃一惊!教师自言自语:咦,为什么水没有流出来呢?(可用左手倒拿着管,夸张地放到眼底瞧一瞧)难道管里的水突然没有了重力吗?难道是老师会气功,‘发功’将管内的水吸住了吗?

学生轻笑,同时产生了想获知正确答案的强烈欲望。

启发:虽然我们看不见管口有物堵住它,但管口附近是不是任何物体都没有呢?

学生茅塞顿开——有空气存在。

因势利导:在管口四周存在着我们看不见的大量空气,这些气体起到了手指的作用,堵住了管口,使管内的水竟然无可奈何地呆在里面。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强,支承着水柱。

这时,仍有学生半信半疑,可进一步说明:因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用,所以很难流出;但如果同时有大气作用在管的上水面,那么上、下作用的气压相互抵消,水就会在重力作用下流出来。

松开左手食指,水应声落下。(学生开始相信大气有压强)

演示4:改用胶头,套住玻璃管的一端,再做一遍,同样获得满意效果。

至此,学生对空气有压强已深信不疑。可以十分顺畅地进行后面的教学。

在这个课题的引如过程中,有意识的通过演示1和演示2设置了一个感知陷阱,再通过演示3引起学生的认知冲突,使学生的认知过程一波三折,加深可印象,取得了一个了非常好的教学效果,同时体现了规律形成过程的曲折性和挑战性。试想,如果这里设计演示实验时,直接演示实验3和实验4,也可以切入课题,但相比之下,效果就要欠缺一些了。

因此,在课堂教学中,采用怎样的演示实验来引入课题,是需要仔细切磋和推敲的。

2 设计演示实验使学生加深对科学概念的理解

科学概念大多比较抽象,学生不易理解。在教学过程中教师可以设计演示实验使学生由形象思维过渡到抽象思维,从而加深对科学概念的理解,运用所学知识解释实验现象,培养学生理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。

案例2 仍以《大气压强》一节的课堂教学为例,为加深对大气对各个方向都有压强的理解,我设计了这样的演示实验:

演示5:玻璃杯装满水用纸片挡住,倒立玻璃杯,纸片不脱落,如图1,说明向上有大气压。

演示6:向下.将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口,很快鸡蛋就被压进广口瓶中,如图2,说明向下有大气压。

演示7:取一只透明的玻璃瓶,塞子上插一根两端开口的直玻璃管和一根直角弯管,在直管的下端扎一只未充气的彩色小气球.如图3所示.当用抽气机从直角弯管上抽去瓶内空气时,瓶内彩色小气球被逐渐“吹”大.当取下抽气机时,彩色小气球恢复原状.试对以上现象做出科学的解释。

学生分析后教师小结:当瓶内空气被抽出时,瓶内气体压强逐渐减小,气球通过直玻璃管和大气相通,使小气球内大气压强大于小气球外(瓶内)的气体的压强。在大气压的作用下将小气球“吹”大。当取下抽气机时,空气进入瓶内,使瓶内、外压强都相等,都等于大气压强.小气球在弹力作用下又恢复原状。“吹”胀气球的实验可说明大气向各个方向都有压强,而且向各个方向的压强都相等。

建构主义认为,学习并不是简单的信息积累,更重要的是新旧知识经验的相互作用以及由此而引发的认知结构的重组。也就是说,学习是学生的经验体系在一定环境中自内而外的“生长”,它首先要以学习者原有的知识经验为基础实现知识的建构。按照奥苏贝尔的观点,新知识只有在认识系统中找到与之相关联的旧知识作为“固定点”,并在固定点的基础上,促使新旧知识之间相互作用,才能使新知识纳入旧知识系统而获得意义,固定点是否清晰,是否具有较强的固定力是实现高效建构的关键。在本案例中,大气向各个方向都有压强是建立在液体向各个方向都有压强的基础上学习的,是一种基于旧知识的知识建构,教师在这里首先要把液体压强的特点点明,使“固定点”更清晰,有利于同化新知识。通过以上演示实验,不仅加深了对所学知识的理解,还可以提高学生探索自然现象和日常生活中的科学规律的兴趣,并使得课堂效果更有活力。

3 改验证式实验为探究式实验,注重过程,注重体验。

课本中的演示实验很多是验证式实验,缺少启发性。我们将其中某些和学生已有知识关系密切的演示实验改探究式演示实验,引导学生通过设想、观察、分析、归纳而得出新概念、反应或原理。

案例3 对《大气压强》中的大气压强的大小与气体的流速的关系的教学,我就采用了如下方法:

问:看到的这幅图片(一幅有关火车看台的图片),你能提出一些问题来吗?老师有一个问题:在火车的站台上,标有一道平行于铁轨的直线。当列车驶过时,不允许旅客站在这条线内,以保证人体与铁轨离开足够的距离。你知道这是为什么吗?

要解释这个问题,就让我们一起来做几个探究实验吧!

【实验】研究气流的流速与压强的关系

(1)找一条薄纸带,捏住纸的一端,让纸自然下垂,当你用嘴朝水平方向吹气时,你会发现什么现象?若改变吹气的力量和速度,纸带会发生什么变化?

现象:纸向上飘起

(2)找两张相同的薄纸,用手捏住两张纸的一端,让两张纸自然下垂,相距3-5厘米,并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时,猜测会出现的现象。试一试,结果与你的猜测相同吗?

学生猜测:纸条会被气流向两边吹开

现象:当吹气时,两纸条反而向中间合拢

分析:吹气时纸条为什么会向中间合拢呢?

肯定是纸条受到了力的作用,而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施与纸条力的作用呢?我们分析一下:与纸条接触的只有空气。吹气前,两条纸互相平行,保持一定的间距,没有吸引和推斥,表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡;吹气时,两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化,说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗?两纸条内侧的气体的流速较大。

可见,气体流速的改变,改变了气体的压强;而且是气体的流速越大,压强越小。

问:现在你能解释在火车站的站台上,人为什么要与行驶的列车保持适当距离了吗?

行驶的火车和人之间的气流速度大,压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下,会使人大气压挤到火车前,这样非常危险。

【实验】把一支玻璃管插入水中,当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时,有什么现象?试一试,怎样对此现象作出解释。

现象:有水从管口吹出。

解释:玻璃管的上端气流速度大,压强小(小于大气压)。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。

【实验】纸飞机机翼上升实验

我们发现:空气流到机翼前缘后,分成上下两股气流,分别沿机翼的上下表面流过,在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起,使流速加快,压强减小;而机翼的下表面流速小,压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差,就有了压力差,这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候,飞机就可以升空了。

几次对比,让学生分析、讨论,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来,得出大气压强与气体流速的关系,全体学生都留下了深刻的印象。

从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于科学教学中部分内容比较抽象,而学生又缺乏相应的感性认识,不少疑难问题很难给学生一个满意的解答。心理学研究表明:青少年儿童思维形式是以具体形象思维为主。而这种形象思维是借助对客观事物的表象而产生的,如果离开了客观实际,表象岂不成了无源之水、无木之本?所以“体验”之法就是让学生亲自体验问题的情境,获得丰富的直接经验。体验的方式很多,如摸一摸、掂一掂、闻一闻、压一压、推一推等,主要是让学生经历一个过程,得到深切的感受和体验,这种感受和体验是听和看所无法替代的,可以弥补听、看的不足。以上案例中先用一张纸、两张纸这样简单的教具吹一吹,就可以让学生体验并得出大气压强与气体流速的关系,然后通过做纸飞机机翼上升、吹蜡烛、吹不下来的乒乓球、打乒乓球时香蕉球的发法等日常生活中玩过的实验,既可以加深理解,又可以解答学生的疑难问题,还可以培养学生探究性学习的良好习惯。

总之,作为一名科学教师,应该为如何提高学生的学习兴趣,领会科学研究的基本方法做出努力。而科学课堂上,最能吸引学生的正是生动有趣的科学实验。成功完美的演示实验和学生实验有助于引导学生在观察、实验的基础上,用分析、比较、抽象、概括等科学方法揭示出事物的本质属性,建立概念,形成规律,再回到实践中去检验、运用和发展。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练,多角度、全方面地让科学实验教学提高到一个新的水平。

参考文献:

[1]耿瑞艳主编,《中学理科教学与实验》,东北师范大学出版社,1999.12

[2]关文信主编,《新课程理念与初中物理课堂教学实施》,首都师范大学出版社,2003.5

[3]蒋金山, 试论物理演示实验的教学改革,《实验教学与装备》,2005.4

[4]毛建强,谈谈如何选取课堂教学中的演示实验,《中学物理》,2005.10

篇10:大气压强的教学反思

这一节知识比较抽象,因此教学中要注意联系实际,加强实验,通过日常生活中大气压的例子和随手可得的小实验使学生获得更多的感性认识,激发兴趣,培养学生的抽象思维能力和综合运用知识解决问题的能力。

托里拆利实验的教学,利用一段视频讲解托里拆利实验,效果较好。组织学生计算大气压的值时,很多同学不知怎么下手,说明同学们的计算能力比较薄弱,也影响到了我的正常的教学进度。

在今后的教学中,对于问题设计的合理性,教师要把问题设置在学生思维的最佳突破口上,才能有效的点拨学生,启迪学生的智慧的火花,同时,问题深度、难易要适中,能恰到好处的引发学生积极思维,这就要求教师在考虑问题的设置时,充分了解学生的学习能力和知识水平“因才设疑”。既不可进行填空式的简单置疑,也不能把知识搞得过于繁杂、神秘,让学生不知所措,失去探究的“抓手”。我在本节课采用了:引起兴趣——鼓励猜想——选择器材——设计方案——实验验证——得出结论等方法。

篇11:《大气压强》教学设计

一、教材分析:

教材依据:

本节教学设计所依据的教学内容——人教版八年级下册物理课本第九章《压强》第三节《大气压强》 教材内容分析:

《压强》这一章讲述了压强和流体力学的内容。它是力学的重点内容,也是难点内容。

《大气压强》主要讲的是关于气体压强中大气压强的初步知识,分“大气压强的存在”和“大气压的测量”两部分内容。本节内容在本章的结构中则具有承前启后的作用:教材不仅从内容上与前面所学的固体压强、液体压强一起构成了一个相对完整的体系而且从培养学生的认知能力上也与前几节内容衔接得很好,也为后面学习流体的压强与流速的关系及气体浮力奠定坚实的基础。

二、学情分析:

知识:学生学习过液体压强,具备中立,平衡等知识

能力:学生具有一定的知识迁移能力,以形象思维为主,概念的建立主要依靠生活经验

情感:初中生表现欲望强,好奇心强,容易接受直观明显的现象。

三、教学目标:

知识与技能:

1、知道大气有压强

2、知道大气压强数值的测量方法以及估测方法

3、了解生活中与大气压强有关知识

过程与方法:

1、观察大气有关的现象

2、设计实验探究体验大气压强的存在

3、探究测量大气压强的方法

情感态度与价值观:

1、培养学生动手和积极探究的精神

2、认识大气压的存在与变化对人类生活的影响

四、重点与难点:

重点:验证大气压强的存在;了解大气压的测量原理

难点:感受大气压的客观存在;对托里拆利实验原理的理解

五、教法与学法:

教法:实验法;讨论法;启发式讲授法

学法:观察讨论;实验探究

六、教学资源与工具设计 人教版教材八年级下册物理

相关实验器材:玻璃杯,水槽,蓝墨水,塑料板,矿泉水瓶,针

专门为本课设计的多媒体课件视频:马德堡半球试验,托里拆利实验

多媒体教室。

七、教学过程:

1.新课引入(设计实验,创设情境,问题引入,培养学生学习兴趣)

实验:表演魔术“悬浮的液体”

将一个玻璃杯装满水(为了使实验便于观察,在水中滴入蓝墨水),把塑料片盖在杯口,将杯子倒置,慢慢将塑料片撤走,液体悬浮了,再把它倒过来再转过去,水还是没有掉落下来。

提出问题:大气是否和液体一样也能产生压强呢?让学生带着问题进入下一阶段的学习。2.验证大气压存在(1)从生活实际出发,提出问题:贴在墙上的粘钩受到压力为什么不脱落? 鼓励学生大胆思考,猜想各种原因。猜想一:用力挤压粘钩? 猜想二:粘钩上沾水了 猜想三:大气压力? 再由教师做出猜想验证的范例:如果大气压强是使粘钩不掉落的原因,使用逆向思维,设计实验,如果大气压强不存在粘钩会怎样,让学生直观而深刻的感受到大气压强的存在与作用。(2)实验:

在矿泉水瓶中装水,然后在瓶子的不同部位有针扎孔,水会流出来。说明液体内部向各个方向都有压强。

把瓶子内重新装满水,并快速地拧紧瓶盖,水不会像第一次试实验那样流出。

得出结论:大气有压强,而且像各个方向都有压强。3.测量大气压强

观看马德堡半球实验的视频让学生多感官的感知大气压强,从而产生疑问:大气压强如此大,怎么和自己感觉到的不一样呢?为测量大气压强埋下伏笔。

引导学生想办法测量大气压强: 二力平衡法:

根据P=F/S,将一个吸盘压在玻璃板上,然后有弹簧测力计拉,直到将吸盘拉起,读出弹簧测力计的示数,再用刻度尺测出吸盘的直径,算出洗盘的面积。即可求出吸盘受到的气压大小。

回顾魔术提出问题:大气压强是否等于水杯中液体产生的压强呢?如果水柱高一米,十米,魔术的结果又会是怎么样呢?

引导学生根据P液gh,利用液体压强测出大气压强。引出托里

0拆利实验。

让学生观看托里拆利实验视频。边看边思考:

①刚开始为什么水银柱下降? 水银柱受重力,大气压支撑不了那么高水银柱

②水银柱下降后,玻璃管剩余的空间是什么状态?真空

③为什么玻璃管中的水银没有全部落到水银槽中?是什么力量支撑着它? 大气压强支撑起水银柱

④大气压强的数值是多少?

P0gh=113.6109.80.761.0110Pa

35液

八、总结与作业

(1)让学生总结本节所学的内容

空气受重力的作用且具有流动性所以空气对浸入其中的物体有压强;

托里拆利实验测出大气压的值等于760毫米高的水银柱产生的压强 1.0110Pa;

大气压强在日常生产生活中有很广泛的应用。(2)作业:

学生解释“悬浮的液体”的原理。

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