沈威
一、教材分析
《空氣的“力量”》這節課位于滬科版八年級下冊第八章第三節,是壓強知識體系中的重要組成部分。這節課在《壓力的作用效果》和《液體的壓強》這兩節課之后,所以學生在有了一定壓強知識的基礎上來學習大氣壓強,就不是很難理解了。雖然本節課沒有計算公式,但在中考中卻占有重要的位置,同時學好本節課對學生學習高中壓強知識也有著極其重要的作用。
二、如何引入新課
1.教師通過PPT展示,并加以講解的方式向學生介紹了我們生活的環境———我們生活的地球是一個蔚藍色的星球。厚厚的氣體包圍著堅實的大地,保護、養育地球上的生命,這層厚厚的氣體,人們通常稱之為大氣層。
2.學生在有了固體、液體壓強知識的基礎上,學生對壓強這個以前來說非常陌生的詞匯有了一定的認識,當有壓力時,固體就會對它接觸的物體產生壓強;而對于液體,它還有一個特點,即“流動性”,所以液體對浸在它其中的物體向各個方向都有壓強。對于我們要學習的大氣它也有這兩個要素:①空氣有質量,在地球引力的作用下,就會產生壓力。②大氣像液體一樣也有流動性。因此大氣對浸在其中的物體就會產生壓強。
3.上面在理論上推出在我們周圍存在著大氣壓強,而物理是一門實驗學科,教師可以通過一些有趣的小實驗來驗證大氣壓的存在。例如,①瓶吞雞蛋實驗:點燃一張紙放在瓶子里,把一個煮熟并剝了皮的雞蛋放在瓶口,不一會兒看到雞蛋進入瓶中。②套管實驗:取一大一小的試管,小試管恰能在大試管中自由移動,將大試管中灌滿水,小試管插在大試管中,將其倒置,小試管便自己向上運動到大試管頂部。這些實驗充分證明了一點:我們周圍存在著大氣壓強,并且大氣對浸在它里面的物體向各個方向都有壓強。
三、如何講授新課
1.通過實驗和PPT展示,學生對大氣壓有了一定的認識,讓學生自己閱讀課本,然后讓學生自己試著總結對大氣壓有幾點認識,教師對學生的總結加以概括:①定義:大氣對浸在它里面的物體都有壓強,這個壓強叫大氣壓強,簡稱“大氣壓”或“氣壓”。②產生原因:大氣受重力和具有流動性。③方向:向各個方向。④驗證大氣壓存在的實驗:馬德堡半球實驗。⑤生活中應用大氣壓強:吸管、吸盤、針管吸藥液、手壓式抽水機、拔火罐等。
2.在學生對大氣壓有了初步認識后,教師繼續引導學生思考我們身邊的大氣壓有多大?讓學生思考通過所學的壓強的知識來粗略計算大氣壓強的值。比如:取個吸盤、一塊光滑的玻璃、一個小桶和一些水,讓吸盤壓在光滑玻璃上,吸盤下掛上小桶,在小桶中逐漸加水,直到恰好把吸盤拉下,測出小桶和水的質量m,用刻度尺測出吸盤的直徑D,算出吸盤的面積S,根據壓強公式P=F/S=G/S=mg/S就可以算出大氣壓強,讓學生思考算出的這個大氣壓強的值要比真實值會偏小,為什么呢?原因是:吸盤內的空氣可能沒有完全排出。教師繼續講解精確測出大氣壓強值的實驗——托里拆利實驗,這個實驗學生不能自己動手做,所以教師可以用PPT進行演示,演示結束后,教師提幾個問題,請學生思考:①第一步為什么要在長約1m的玻璃管內灌滿水銀?②開始時,水銀為什么會下落?③為什么水銀下落到一定高度后不再繼續下降?④試管傾斜,水銀柱的高度會變嗎?長度會變嗎?試管變粗或變細的時候,水銀柱的高度會變嗎?在學生回答時,教師要正確地引導學生:水銀柱開始會下降,是因為水銀受重力的作用,當下降到一定高度后,水銀就不會再下降了,是因為大氣壓的作用,外界大氣壓能支持760mm的水銀柱,通過我們之前學習過的液體壓強知識,通過液體壓強公式計算大氣壓強的值,知道一標準大氣壓強的值是1.013×105Pa。
3.大氣壓也跟液體壓強一樣,隨著深度的增加而有所變化,我們知道大氣隨著高度的增加越來越稀薄,所以大氣壓強隨高度的增加而減小。從而人們發明了測量大氣壓強的儀器——氣壓計:空盒氣壓計、汞氣壓計等。
四、本節課用到的教學方法
由于初中學生的理解能力和感知能力都比較薄弱,而且他們對自然的好奇心也比較重,所以對大氣壓強比較抽象的知識而言,教師就要更加努力鉆研,用淺顯易懂的方法讓學生接受我們周圍存在著大氣壓強。
1.教師演示法:覆杯實驗、套管實驗、瓶吞雞蛋實驗,這些實驗都能證明我們周圍的的確確存在著大氣壓強。是大氣壓托住了一整杯的水,是大氣壓使小試管進入大試管中,是大氣壓使雞蛋進入瓶子中。
2.實驗感知法:取兩個半球,把它們壓緊,用抽氣機把半球內的空氣抽成真空,請幾位同學上來拉半球,好幾個同學費了很大力氣才能把兩個半球拉開。這個實驗證明了大氣壓強的存在并說明大氣壓強很大。
3.多媒體演示法:在做測大氣壓強值實驗時——托里拆利實驗,由于水銀有毒,學生不能做此實驗,教師就用PPT進行演示,教師先預設幾個問題,學生帶著問題看PPT動畫,這樣學生就能很好地理解托里拆利實驗。
4.聯想實踐法:由于托里拆利實驗不能做,學生深入思考還能通過什么方法測出大氣壓強的值,教師提示:通過公式P=F/S計算大氣壓強值。比如用一個吸盤壓在光滑玻璃下面,用彈簧測力計拉吸盤,當吸盤恰被拉下時,讀出彈簧測力計的值,從而計算大氣壓強,對比分析此方法測出的大氣壓強值要比真實值偏大還是偏小,分析為什么?
5.分組討論法:由于托里拆利實驗不是很容易理解,讓學生帶著教師提出的幾個問題進行分組討論,這樣學生可以集思廣益,通過討論得出最佳答案。
五、對本節課的反思
通過大氣壓強的這節課,如何讓學生學好物理,讓初中學生卸下“物理難,難于上青天”的包袱,我有幾點看法:
1.“多做”:盡量多做實驗,讓學生在現象中總結規律,得出結論。
2.“多思”:教師應避免多說話,盡量給學生多思考的時間,讓他們理解并記憶都需要時間。
3.“多練”:讓學生自己動腦思考,動手設計實驗,培養他們解決物理問題的能力。
(作者單位:黑龍江省大慶市第一中學)