第九章 第3節《大氣壓強》教學設計

王蘭芬

一、內容及其解析

1.內容

本節的內容如下

本節由“大氣壓強的存在”“ 大氣壓強的測量”“大氣壓強的應用”三部分組成，主要內容是“大氣壓強的測量”可以按照“實驗課”的特點來進行教學設計并實施。

2.解析

本節內容是繼壓強、液體的壓強的學習后，讓學生學習大氣壓強。由于大氣壓強看不見，摸不著，教學中應盡量聯系實際，通過實驗和生活中的例子，證明大氣壓強的存在和測量大氣壓強的值，在分析實驗現象過程中培養學生實事求是、嚴謹的科學態度。再通過圖片展示大氣壓在生活中的應用，讓學生體驗知識來源于生活，又應用于生活。

二、目標及其解析

1.目標

（1）通過觀察、實驗，檢驗大氣壓強的存在。

（2）能簡單描述托里拆利實驗，能說出標準大氣壓的數值。

（3）能說出測量氣壓的儀器和氣壓與高度和沸點的關系。

（4）大氣壓強在生活中應用的實例。

2. 解析

通過實驗和生活中的例子，證明大氣壓強的存在;通過多媒體演示實驗，掌握大氣壓的測量方法。經歷“問題—思考—探究實驗—結論”的實踐過程，提高學生的主動探究的意識;在分析實驗現象過程中培養學生實事求是、嚴謹的科學態度;通過了解大氣壓的應用，培養學生“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。

三、教學問題診斷分析

在本節課教學中可能遇到的主要困難是：1. 大氣壓強的存在，由于大氣壓強看不見，摸不著，教學中應通過實驗和生活中的例子，證明大氣壓強的存在2. 大氣壓的測量，通過大氣壓能托住水的實驗引入托里拆利實驗，并用多媒體演示實驗，掌握大氣壓的測量方法。

四、教學支持條件分析

教學方法：實驗探究法、討論法、觀察對比法

器材：水瓶16個、水槽16只、熱水、多媒體課件和動畫

五、教學過程

（一）大氣壓強的存在

問題一：如何用實驗來證明大氣壓強的存在？

1、動畫播放固體壓強（石塊把海綿壓變形）和液體壓強（放入水中的橡皮膜被水壓變形），引入大氣有壓強嗎？如何用實驗來證明？

2、分組實驗：大氣壓扁礦泉水瓶。把熱水倒入礦泉水瓶中一會兒后倒出熱水，立即蓋上瓶蓋，過一會兒后瓶子發生了形變。

3、動畫演示和講解大氣壓扁礦泉水瓶的原因：（熱水進瓶，空氣受熱膨脹從瓶內溢出使瓶內氣體減。蓋上瓶蓋，瓶內空氣遇冷由氣態變成液態使瓶內氣體再次減少，導致瓶內氣壓減小→p_外>p_內→ F_外>F_內 →瓶子被瓶外的大氣壓了變形。）

4、分組實驗：馬德堡半球實驗。

5、視頻：鐵盒壓扁現象、瓶吞雞蛋、注射器吸水、覆杯實驗。

6、筆記歸納：

設計意圖：通過固體壓強和液體壓強的復習，讓學生明白要證明大氣存在壓強可讓大氣把一個物體壓變形。通過驚險、有趣的實驗觀察到驚奇的現象讓學生感知到大氣壓是一種客觀存在，激發學生的學習興趣，同時培養學生利用身邊器材設計并進行探究實驗的思維和能力。通過動畫和老師的講解來讓學生理解大氣是如何把礦泉水瓶壓扁的，增強學生的理解能力。再通過視頻的播放加深學生對大氣壓存在的事實，并知道大氣壓很大，為測量大氣壓的值進行鋪墊。

（二）大氣壓強的測量

問題一：大氣壓到底有多大呢？如何測出它的值。

1、分組實驗：大氣壓水實驗：把剛才被壓扁的礦泉水瓶有蓋的一端插入水槽中，在水中擰掉蓋子，水槽中的水進入到礦泉水瓶，且瓶內水面高于水槽中的水面。

2、分析原因：F_外>F_內，瓶外氣壓把水壓入瓶中，此時P_外氣=P_水+P_內氣 ，若讓水柱上方的氣體為零，也就是真空，那么大氣壓的值便等于水所產生的壓強值P_外氣=P_水，便能測出大氣壓的值。

3、如何讓瓶內的氣體為零呢？把2米長的透明皮管（一端用火燃燒使其封起來）裝滿水后倒插入水槽中。水一點也沒有流入水槽中，說明大氣壓大于2米長的水柱產生的壓強。

4、如何增大液體的壓強使它大于大氣壓強而使液體能流出到水槽中達到靜止后，P_外氣=P_水呢，根據

P_液=ρ液gh可知改變液體的密度能改變液體的壓強，從而引入托里拆利實驗。

設計意圖：通過分組實驗讓學生見證大氣壓水的現象，順其自然地想到增大水柱的高度來測量大氣壓強，當學生看到水柱已經很高了但還是測不出大氣壓強，教師點撥改變液體的密度來增大液體的壓強便能測出大氣壓強，這樣的一個思維過度，從學生已有的認識上升到新的認識，培養學生主動思考解決問題的能力刺激學生求知欲，啟發學生如何利用液體測量大氣壓值，突破托里拆利實驗中水銀柱產生壓強即為大氣壓強這一難點。避免了學習托里拆里實驗，學生的囫圇吞棗，半信半疑，為下面的托里拆利實驗的學習打了基礎。

問題二：托里拆利是如何測出大氣壓強的值呢？

1、動畫播放：托里拆利實驗，引導學生理解測量原理。

2、合作討論：1米長的玻璃管中為什么要裝滿水銀？為什么要倒插入水銀槽中？玻璃管豎直或傾斜、粗或細、上方是否是真空會影響測量出的大氣壓值嗎？1m長的水銀柱為什么會下降？下降到760mm后為什么就不下降了呢？

3、師生歸納：

設計意圖：由于水銀是有毒的，所以不應在課堂上做托里拆利實驗，采用教師在實驗室做實驗并錄制成視頻在課堂上播放，讓學生有真實的感受。讓學生討論的問題是為了讓學生明白P_氣=P_水銀測量大氣壓值的影響因素是P_水銀和h_水銀和上端是否是真空。培養學生獨立思考和合作分析實驗結果的影響因素，使學生對實驗原理理解更深刻，為氣壓計和氣壓的應用做鋪墊。