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压强一等奖教学设计
作为一名教学工作者,有必要进行细致的教学设计准备工作,借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。那么应当如何写教学设计呢?以下是小编精心整理的压强一等奖教学设计,欢迎大家分享。
【教学目标】
1、知识与技能:
了解由于大气压强的客观存在而产生的现象;
了解测量大气压强的方法;
了解大气压强的大小,能用大气压强解释相关问题。
2、过程与方法:
观察实验现象,体验大气压强的存在;
探究测量大气压强的方法;
联系实际,培养学生观察、思考和分析问题的能力,应用知识解决简单问题的能力。
3、情感态度价值观:
培养学生动手和积极探究的精神和实事求是的科学态度。
【教学重点】
大气压的存在、大气压的大小
【教学难点】
测量大气压大小的方法。
【教学用具】
玻璃杯1个,粗玻璃管1根,小试管1个,烧杯1个,水槽1个,烧瓶1只,乒乓球1只,硬纸片1块,水适量,注射器1只,马德堡半球一个,抽气机一个。
【课时安排】
1课时。
【教学过程】
一、复习提问
提问:
(1)液体内部压强特点是什么?为什么液体向各个方向都有压强?
(2)液体内部压强怎样计算?
二、情境引入:从生活走向物理。
实验演示:
(1)将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口,请同学们猜测瓶子倒过来后会发生什么现象?你看到的现象是什么?想一想为什么?
(2)“覆杯实验”:将玻璃杯装满水,用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向,你又看到了什么?这是什么原因?
(3)试管放在长玻璃管中倒过来会怎样?这是什么原因?
(4)抽气机抽取马德堡半球内气体时,橡胶管会怎样?为什么会发生形变?受到了谁施加的力?这说明了什么?
三、新课
(一)大气压的存在
师生分析上述实验,得出结论:大气有压强即大气压。
引入新课,板书课题。
那么,你还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢?学生举例说明。
学生阅读教材86内容。
问:大气压有什么特点呢?
学生思考回答,也可做演示说明。如在“覆杯实验”中将纸片朝向各个不同的方向,发现纸片不掉下来,从而得出:大气向各个方向都有压强。
那么,大气压有多大呢?你能否设计实验测量出来?
(二)怎样测量大气压?
[活动]讨论:如何估测大气压。
学生讨论可用哪些方法?
讨论后,给予鼓励
学生可能说出的方法:
(1)器材:吸盘、弹簧测力计;原理:P=F/S
思路:(由学生交流讨论,再整理)
(2)器材:注射器、弹簧测力计、刻度尺;原理:P=F/S
思路:(由学生交流讨论,再整理)
以上两步,在学生讨论的基础上,再将实验的思路总结出来。
问:还有其他方法吗?
[活动]教师演示作铺垫,学生观察思考。
(1)先用试管装满水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不离开水面,下同),观察试管中水是否充满?接着换用量筒和细长玻璃管,重复上述过程。
(2)学生讨论:你观察到了什么现象?为什么水总是充满的?怎样做才能使水不充满呢?
经过讨论之后,使学生认识到:水充满的原因是由于大气压大于管中的水压,只有管内水压等于外界大气压时,把管子再加长的话,管内水面就不再上升充满整个管子了,这时它的上方成了真空。
这就给我们提供了一个测量大气压的思路:可以利用液体压强间接测量大气压。但是由于水的密度太小,要求玻璃管太长,所以,人们就选择了密度大的液体汞(水银),这就是著名的托里拆利实验。
[活动]学生阅读:托里拆利实验。
思考:
(1)开始时,汞为什么会下降?什么时候停止下降?
(2)玻璃管内汞柱上方为什么是真空?
(3)如何计算大气压的值?
学生回答后,教师小结并强调:1个标准大气压的值──
P0=ρ汞gh=13、6×103kg/m3×9、8N/kg×0、76m=1、013×105Pa
[想想议议]教材88页“想想议议”
学生计算,并讨论、交流。
思考:我们生活在大气层的底层,为什么没有感到难受或被压瘪呢?再得出结论。
学生阅读:气压计并了解其作用。
思考抽水机工作原理,并讨论、交流。
四、知识拓展
介绍大气压强发现的历史(见附页)
本节小结。
(1)大气有压强吗?它有什么特点?
(2)托里拆利实验中,应注意的哪些问题?一个标准大气压的值。
(3)大气压有什么应用?
五、课后作业。
(1)完成课后动手动脑学物理。
(2)练习册76页第7、8题
计算1标准大气压能支持多高的水柱。
板书设计:14.3大气压强
一、大气压的存在
二、大气压的测量:
托里拆利实验
三、大气压的大小:
760mm高汞柱
标准大气压P0=1.013×105Pa
四、气压计
附页
大气压发现的历史
17世纪以前的人们认为自然界不存在真空,即所谓“自然界厌恶真空”。对于抽水机能把水抽上来,认为是活塞上升后,水要立即填满活塞原来占据的空间,以阻止真空的形成。
20xx多年以前,古希腊学者亚里士多德提出了“自然害怕真空”的说法。人们曾用这种说法来解释抽水机为什么能抽水:活塞向上一提,水面和活塞之间形成了一段真空,自然害怕真空,于是水就升上来填补这段真空。人们还常常用“真空吸力”来解释这种现象,把钢笔吸墨水、用吸管喝汽水等都说成是“真空吸力”的作用。
1640年,在古老的意大利城市佛罗伦萨,制造了一台抽水机,准备用它把探矿坑里的水抽走。但是抽水机造成以后,用来一试,水被提到不足10米高的地方就不再上升了。技师们千方百计地改进抽水机,保证活塞和水面间是真空,结果还是不能使水再升高。这是什么原因呢?
人们便去请教那位发现单摆规律的伽里略,那时他已经成为著名的物理学家了。76岁的伽里略曾经对“自然害怕真空”的说法产生过怀疑,他猜想:也许空气有压力吧?抽水机是不是靠压力把水压上来的呢?遗憾的是,不久伽里略便逝世了。
在伽里略去世的1642年,他的学生托里拆利设计了一个实验。证实了伽里略的猜想。
托里拆利预料,因为水银的密度大约是水的14倍,如果用水银代替水,水银升起的高度应该是水升起高度的1/14。托里拆利设计了用水银柱检验这个预想的方案。1643年他的学生做了这个试验,结果证明了他的预想是正确的。在托里拆利试验中,玻璃管内水银面的上方就是真空,可见自然界是可以存在真空的。托里拆利用一根大约1米长一端封闭的玻璃管,往里面灌满水银,用食指封住开口的一端,然后将玻璃管倒插在水银槽中,放开手指,管里的水银就往下降,降到管里的水银面比管外的水银面大约高76厘米,水银就不再下降了。管里水银面的上边没有空气,叫托里拆利真空。管内的水银柱是被大气压支持着的。托里拆利试验不但揭示了大气压的存在,而且测出了大气压的值。
托里拆利试验的消息传到法国,引起了科学家们的广泛兴趣。帕斯卡推论说,如果水银柱是被大气压支持着的,那么在海拔较高的地方,水银柱应该较短。1648年他的朋友沿多姆山山坡从山脚到山顶设立了若干观察站,每个站上装一个托里拆利气压计,结果发现水银柱的高度随高度的增加而减小,证明了帕斯卡推论的正确。
同一时期,德国的科学家格里克也进行了大气压强的试验研究,他做了一个水气压计,水能升高到他住房的第三层,格里克认为水的上升是大气压的作用。通过长期的观察,他还发现水柱高度的变化与天气有关,1660年他根据一次气压的突然下降,预报了一场大的风暴。
按照这个实验结果来推算,一个人的手掌面积大约是50厘米2,上边应受到大约500牛顿的压力,这相当于一个50千克的人踩在上面。1米2的桌面上,所受的大气压力相当于10吨重的物体压在桌面上。作用在人体表面上的大气压力相当于12~15吨的物体的重力。这似乎是难以相信的。但是著名的马德堡半球实验,用事实使人们信服了。
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