輕松高效物理課堂的探究
——以《大氣壓強(qiáng)》一課教學(xué)實(shí)錄（2）為例

◎克山縣第二中學(xué) 管艷華

輕松高效物理課堂的探究
——以《大氣壓強(qiáng)》一課教學(xué)實(shí)錄（2）為例

◎克山縣第二中學(xué) 管艷華

【三維學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能目標(biāo)：（1）知道大氣壓強(qiáng)的存在并能舉出幾個(gè)證明大氣壓強(qiáng)存在例子。（2）了解大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因。（3）知道大氣壓強(qiáng)測(cè)定的方法、實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論。（4）能利用大氣壓強(qiáng)知識(shí)解釋日常生活的一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象。

2.過(guò)程與方法目標(biāo)：（1）觀察與大氣壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象，感知大氣壓強(qiáng)是客觀存在的。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究測(cè)定大氣壓強(qiáng)，使學(xué)生感受到等效替代的科學(xué)方法。（3）體會(huì)物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法——提出問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)探索、猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）感悟科學(xué)探究的方法，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)在物理中的地位和作用。（2）使學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)與生活的密切聯(lián)系，使他們能夠?qū)W以致用，提高他們的物理學(xué)習(xí)興趣。

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)大氣壓強(qiáng)的存在。

2.教學(xué)難點(diǎn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定大氣壓強(qiáng)。

【教學(xué)資源】

教師工具：多媒體課件，吸盤(pán)，礦泉水瓶，水，玻璃杯。

學(xué)生工具（學(xué)生4人1組）：光滑玻璃板，彈簧測(cè)力計(jì)（量程500N），小皮碗。

【教學(xué)過(guò)程】

一、利用南北美食引入新課

師：同學(xué)們：我們都喜歡美食，我們?cè)诔蕴锫輹r(shí)，用牙簽挑出螺肉，但是南方在吃田螺時(shí)，用舌頭抵住田螺，用力一吸，田螺肉就進(jìn)入嘴里。這是因?yàn)槭裁茨?（引起學(xué)生的興趣。）

師：那你們想不想知道其中的奧秘呢？

生：想。

師：就讓我們進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)之旅吧。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)（板書(shū)）。

二、證明大氣壓強(qiáng)的存在

師：下面我要做幾個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們注意觀察，找出其原因。

【演示實(shí)驗(yàn)1】

師：我把兩個(gè)吸盤(pán)擠壓在一起，現(xiàn)在誰(shuí)能幫我把這兩個(gè)吸盤(pán)拉開(kāi)。

生1：我能。

生2：我能。

（兩名同學(xué)上前來(lái)拉吸盤(pán)，用了很大力才拉開(kāi)。）

師：同學(xué)們想一想，為什么兩名同學(xué)用了很大的力才把吸盤(pán)拉開(kāi)，我現(xiàn)在把吸盤(pán)橇起一點(diǎn)，讓空氣進(jìn)入一些，輕輕一拉就拉開(kāi)了，這又為什么，你能試著說(shuō)一說(shuō)嗎？注意前后兩次有什么不同。

生：第一次拉時(shí)，兩吸盤(pán)之間的空氣被擠出來(lái)了，第二次，你讓空氣進(jìn)入兩吸盤(pán)間，可能是因?yàn)橐粋€(gè)沒(méi)有空氣，一個(gè)有空氣。

師：說(shuō)得很好，有沒(méi)有能補(bǔ)充一下的？

生：空氣被擠出，外面的空氣壓著兩吸盤(pán)，所以很難拉開(kāi)，而讓空氣進(jìn)入，內(nèi)外都有空氣，沒(méi)有力壓著它們，就很容易拉開(kāi)。

師：很好，同學(xué)們想得很對(duì)，是大氣把它們壓在一起。液體具有流動(dòng)性，受到重力作用，對(duì)浸入它里面的物體有壓強(qiáng)。氣體與液體很類(lèi)似，那么它對(duì)浸入它的物體也應(yīng)該有壓強(qiáng)，這就是大氣壓強(qiáng)簡(jiǎn)稱(chēng)為大氣壓或氣壓。我們?cè)谌粘Ｉ钪杏泻芏喱F(xiàn)象都能證明大氣壓的存在，歷史上曾有一經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，生動(dòng)大膽地證明了大氣壓的存在，大家看多媒體課件──馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。

【演示實(shí)驗(yàn)2】

師：現(xiàn)在我拿一只空玻璃杯，蓋上一張紙，用手壓住，倒過(guò)來(lái)，松開(kāi)手紙會(huì)掉下來(lái)嗎？

生：會(huì)，紙受到重力作用。（教師演示：紙掉下來(lái)）

師：我把這個(gè)杯裝滿水，還是蓋上這張紙，用手壓住，倒過(guò)來(lái)，紙會(huì)掉下來(lái)嗎？

生：不會(huì)。（師操作，紙沒(méi)有掉下來(lái)。）

師：那我向各個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)水杯，請(qǐng)同學(xué)觀察紙片是否掉下來(lái)。

生：真沒(méi)掉下來(lái)，一定是大氣壓強(qiáng)使紙沒(méi)掉下來(lái)。

師：對(duì)，氣體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。大氣壓大于水產(chǎn)生的壓強(qiáng)所以紙沒(méi)有掉下來(lái)，而空瓶子時(shí)，紙的上下表面都是空氣，大氣壓一樣，紙?jiān)谥亓Φ淖饔孟拢粝聛?lái)了。

【演示實(shí)驗(yàn)3】

師：這是個(gè)空的塑料瓶，往瓶子里倒一點(diǎn)開(kāi)水并且把瓶子涮一涮，再把開(kāi)水倒出來(lái)，迅速密封瓶蓋，同學(xué)們你們發(fā)現(xiàn)了什么？

生：瓶子變癟。

師：誰(shuí)來(lái)解釋一下吧？

生：瓶子變癟了，開(kāi)水的溫度高，把空氣擠出一部分，蓋上蓋子，水蒸汽液化，內(nèi)部壓強(qiáng)小，外部氣壓大，所以瓶子變癟。

師：人類(lèi)生活在大氣層中；人們的許多活動(dòng)是離不開(kāi)大氣壓的，同學(xué)們可以舉出一些例子嗎?

生：將塑料掛鉤的吸盤(pán)貼在光滑的墻上可以掛東西，家里的玻璃茶幾也是用吸盤(pán)固定茶幾面的。

生：我們能喝到水或飲料是大氣壓的幫助。

生：我在書(shū)上看到過(guò)，人們呼吸也要用到大氣壓強(qiáng)。

生：茶壺的蓋上都有一個(gè)眼兒，和空氣連通，利用大氣壓才能倒出水來(lái)。

生：鋼筆吸水時(shí)要用到大氣壓，滴管取液體時(shí)也用到大氣壓。

生：護(hù)士打針，注射器吸取藥時(shí)，也要用大氣壓。

師：生活中應(yīng)用大氣壓的例子真的是太多了。在生產(chǎn)中人們還根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持10m高的水柱設(shè)想利用大氣壓的作用把水從低處送到高處，制造了抽水機(jī)，大家自學(xué)這部分內(nèi)容。

三、大氣壓強(qiáng)的值

師：根據(jù)奧托·格里克的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，不僅證明了大氣壓強(qiáng)的存在，還表明大氣壓強(qiáng)是很大的。那么大氣壓強(qiáng)有多大呢？

師：歷史上首次測(cè)出大氣壓強(qiáng)值的是伽俐略的學(xué)生托里拆利。用多媒體展示托里拆利實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。

師：在長(zhǎng)約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，將管口堵住，然后倒入插在水銀槽中，放開(kāi)堵管口的手指后，管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降，這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。將管子慢慢傾斜，繼續(xù)測(cè)管內(nèi)外水銀面的高度差，仍為760mm。是什么支持著高760mm的水銀柱？

生：是大氣壓強(qiáng)。

師：回答得很好。那么水銀面上方是什么？

生：原來(lái)是充滿水銀，所以上面應(yīng)該是真空。

師：是真空就不能對(duì)管內(nèi)水銀面產(chǎn)生壓強(qiáng)，而管外水銀面上受到大氣壓強(qiáng)，正是大氣壓強(qiáng)支持著玻璃管內(nèi)760mm高的水銀柱。也就是大氣壓強(qiáng)跟760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。

那么根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh，我們可以計(jì)算出水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，同學(xué)們馬上計(jì)算一下。

生：水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大約是1.013×105Pa，即大氣壓強(qiáng)的值約為1.013×105Pa。

[拓展]利用P=F/S的原理來(lái)測(cè)定大氣壓強(qiáng)的值

小皮碗

師：托里拆利測(cè)得大氣壓的值，同學(xué)們可不可以用我們以前學(xué)過(guò)的知識(shí)P=F/S，粗測(cè)一下大氣壓強(qiáng)的值呢？

現(xiàn)在利用桌上所提供的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)出大氣壓的值，其中小皮碗與玻璃板接觸的有效面積為35cm2？小組討論交流后可利用實(shí)驗(yàn)器材嘗試來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。（學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視。）

說(shuō)明：通過(guò)小組的共同努力很快完成了實(shí)驗(yàn)，在交流展示中享受著實(shí)驗(yàn)的收獲。這不僅是課堂教學(xué)的收獲，更是學(xué)生自主成長(zhǎng)的收獲。課堂上能讓學(xué)生人人參與，真正活動(dòng)起來(lái)，課堂的教學(xué)才有意義，才有活力。

展示小組成果：

生：我們組用了如上圖方法測(cè)大氣壓，小皮碗與玻璃板接觸面積是35 cm2，拉力是352.5N，通過(guò)計(jì)算得大氣壓強(qiáng)的值是1.01×105Pa。

生：我們組測(cè)得的拉力是350N，計(jì)算得大氣壓強(qiáng)值是1.01×105Pa。

生：我們組測(cè)得的拉力是300N，算得的大氣壓強(qiáng)的值是0.86×105Pa。

師：同學(xué)們做得很好，那么誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō)是什么原因?qū)е挛覀儨y(cè)量的大氣壓強(qiáng)有很大的差距呢？

生：我覺(jué)得這不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，有的組測(cè)得過(guò)低，是因?yàn)闆](méi)有把皮碗中的空氣排盡。

四、板書(shū)設(shè)計(jì)