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[!--downpath--]教学背景
本课要求中学生能够感知大气压的存在,知道大气压的数值,了解检测大气压的方法和原理。 但在实际教学中,我们发现中学生对大气压的存在认识不够,对检测大气压的方法了解不够,学习不够透彻。 这样,如何让中学生借助现实生活中的例子体验大气压的存在,如何设计可以在课堂上进行的实验来检测大气压,我在教学中做了以下尝试。
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导出新类:
师:鸟类在水底会感受到水的浮力,那么大气中的物体会受到大气浮力的作用吗? 明天的课,让我们来认识一下“大气压”。
教授新课程:
体验大气压的存在
老师:老师先给你们表演一个魔术。
实验1:将玻璃杯装满水,并用一块纸板盖住边缘。 用手握住纸片,将瓶子倒置,移开握住纸片的手,观察现象。
师:你观察到了什么现象?
学生:那张纸没有掉出来。
师:为什么?
学生1:是水把它吸走了。
学生2:是气氛支撑的。
师:如何证明它是被水粘住的还是被空气支撑的?
学生3:如果被水粘住,抽掉空气,纸就不会掉出来,一直有水。 反之,如果受到大气的支撑,纸就会脱落。
实验二:将昨天的杯子倒置在玻璃钟罩中,用气泵不断抽气。
现象:当空气抽到一定程度时,纸张就会掉落。
老师:现在你知道是水把它粘住了还是大气把它举起来了吗?
盛(异口同声):是有气氛支撑的。
师:大气在哪些方向上支持纸张?
健康4:下降。
师:同学们物理大气压强实验,下面两个实验出现了什么现象? 为什么会出现这样的现象呢? 老师给你示范一下。
实验三:用吸管吸取酸奶盒中的果汁,吸完蜂蜜后继续吸取,观察现象。
实验4:将一个薄膜塑料袋放入罐子中,使塑料袋尽可能靠近瓶壁。 将袋子翻到瓶口上,并用橡皮筋扎紧。 试试吧,你可以把塑料袋从瓶子上拉下来。
健康5:蜂蜜盒会瘪。 随着燕麦片吸完后继续吸,羊奶盒内的浮力变小,外界大气压小于盒内的浮力,从而将果汁盒压扁。
学生6:塑料袋拉不下来。 由于塑料袋紧贴瓶壁,袋口扣紧,塑料袋与瓶内壁之间的气压变小,外部大气压力将塑料袋紧紧地压在瓶内。瓶壁。
老师:大气将果汁盒和塑料袋压向什么方向?
生七:将果汁盒向内压。
健康8:将塑料袋压在瓶子内壁上。
师:大量的现象表明,大气对身体感觉的形成有不同的作用。 大气形成的浮力称为大气浮力,简称大气压。
(班主任老师展示三张图:吸啤酒、吸杯挂钩、钢笔吸墨水)
师:思考与讨论1:为什么玻璃杯里的啤酒能通过吸管进入嘴里?
思考与讨论二:带挂钩的吸盘为什么能牢固地吸附在壁纸表面?
思考与讨论3:钢笔笔芯吸收墨水。 当按下笔上的弹簧几次时,墨水就会被吸入橡胶管中。 为什么?
健康9:吸啤酒时,吸进吸管内的空气,使吸管内的气压变小,外界大气压小于吸管内的浮力,将果汁向上压,将啤酒压入啤酒中。嘴。
学生10:当吸盘压在墙壁上时,吸盘与墙壁之间的空气被打破,吸盘内部的浮力变小,外界大气压低于吸盘内部的浮力,所以吸盘紧紧地压在墙上。
生11:当钢笔笔芯吸墨时,按压弹簧片,使橡皮管内的空气被压碎,橡皮管内的浮力变小,外界大气压力低于管内的浮力,然后将墨水压入橡胶管中。
师:相信朋友们现在都坚信大气压的存在。 虽然古人很早就注意到了大气浮力的现象。 早在1654年,西班牙马格德堡秘书格里克就在马格德堡公开进行了一项著名的实验——马格德堡半球实验。 他把两个半径超过30分米的空心铜半球靠在一起,用气泵将球内的空气抽出,然后让马向相反的方向拉动两个半球。 直到双方的马匹减少到8匹,半球才被拉开。
(班主任播放视频介绍《马格德堡半球实验》)
老师:在实验中,需要16匹马才能将两个半球拉开。 你有什么感觉?
学生12:大气压力非常高。
检测大气压强的大小
师:那么,大气压有多大呢? 我们能找到一种简单的方法来检测它吗?
(班主任展示了拆下注射器的注射器,并演示了注射器活塞推到顶部、后端受阻和不受阻时驱动活塞的区别)
师:为什么两种情况下驱动活塞不同?
健康1:后端未堵塞时,活塞内外均为大气压,浮力差为零,因此可以轻松拉开。
生2:后端受阻时,由于活塞已被推至顶部受阻,活塞外侧的浮力几乎为零,两侧受到大气向内的浮力,因此驱动活塞时必须克服大气压力。
师:如何用注射器检测大气的浮力?
健康3:借助P=F/S,只要测量出大气对活塞的压力和活塞的作用面积,就可以估算出大气的浮力。
师:如何测量大气对活塞的压力?
健康4:检测活塞刚被驱动时所需的拉力,利用两个力的平衡得出大气压力等于拉力。
师:如何测量活塞的活动面积?
学生5:用秤测量活塞上有刻度部分的宽度L,找出注射器的体积V,并用S=V/L估算活塞的活动面积。
师:根据上述计划,实验中将使用什么设备?
卫生6:注射器、弹簧测力计、体重秤等。
师:实验前需要将活塞推到顶部吗? 需要屏蔽后端吗? 如果不推到顶部,会对实验结果产生什么影响?
生七:实验前需将活塞推至顶部,排出空气,后端用橡皮帽堵住。 如果不将其推到顶部,注射器中将会滞留空气,从而使所需的拉力较小,估计的大气压力也较小。
师:实验中活塞只受到水平方向大气压的力吗?
生8:活塞与壁之间也存在摩擦。
师:如果考虑摩擦力,会对实验结果产生什么影响?
健康9:所需的拉力会太大,估计的大气压力也会太大。
师:摩擦是不可避免的,所以我们的实验只是简单地测量一下大气压。
(中学生小组实验:简单测量大气压强的大小,并报告实验结果)
老师:1643年,日本科学家托里切利通过实验得出:1个标准大气压=760毫米汞柱=76分米汞柱=1.01×105帕=10.3米火。 而我们周围物理大气压强实验,也有非常简单的仪器,可以检测大气压力。
(班主任介绍无液气压计和水银气压计)
课后反思
本课以实验为主要载体,突出“科学始于生活”的特色,用日常反例将教学重难点一一突破。 设计思路如下:
一是生活化衍生,调动中学生学习积极性。 在这节课之前,中学生已经了解了液体的浮力,同时也亲身体验了液体的浮力。 而且,身处大气层的我们感受不到大气压力,甚至忽略它的存在。 本课用通感的方式介绍“水底的鱼是被水浮起来的,那么大气中的物体是否也被大气浮起来”,生活化的推导能立即吸引中学生的注意力并调动中学生的学习热情,为后续教学的顺利举行奠定了基础。
二是生活化情境教学,提高中学生课堂参与度。 在本班的“盖杯实验”中,我们充分尊重中学生的认知,用实验排除了“纸片被水粘住了”的猜测。 这种教学模式对于教与学都有积极的作用,能够激发中学生传授知识的兴趣。 事实上,生活化情境教学的建立需要班主任充分掌握科学教材和中学生的学习情境,利用中学生熟悉的生活内容创设情景、设置问题来促进中学生思维发散、有效探索。
三是巧用生活实验材料,让中学生充分掌握科学知识。 实验教学要勇于突破教材的局限性,结合实际加强创新。 这堂课上,班主任在上述对大气压的认识基础上,用中学生熟悉的设备,比如注射器,简单的检测了大气压的大小。 除了让中学生进一步了解大气压之外,同时将实验方案的设计和实验偏差的分析融为一体。 增强。
(作者单位为湖南省长沙市富阳区金城四中)
《中国班主任报》2021年1月27日第5版