《大气压强》教学设计
安徽省马鞍山市成功学校 周明金
【教学设计思想】
1．初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣；而物理教学又以实验为基础，实验几乎始终伴随着整个教学过程，所以，实际教学中，在注重知识逻辑的同时，应重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中物理现象的认识与掌握物理知识结合起来，加强学生的直接经验和亲身体验。
2．在教学中，按照“体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开，让学生通过实验，体验大气压的存在，讨论大气压的特点，应用大气压知识解决实际问题，以及探究测量大气压的方法。
3．在教学中，不仅要关注学生“知道什么”，更要关注学生“怎样才能知道”，所以，能动手做的实验就让学生自己动手做，给学生亲近感和真实感，多媒体仅起到穿针引线的作用。
【教学目标】
1．知识与技能：
·知道大气有压强；
·知道大气压数值的测量方法以及估测方法。
2．过程与方法：
·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；
·认识大气压的存在与变化对人类生活的影响。
【教学用具】
矿泉水瓶1个，玻璃杯1个，玻璃管1根，烧杯1个，水槽1个，量筒1只，吸盘1个，乒乓球1只，硬纸片1块，水适量，弹簧测力计1只，注射器1只，细尼龙线若干，刻度尺1把；多媒体。
【教学重点】
1．了解测量大气压的方法；
2．知道大气压对人类生活的影响。
【教学难点】
1．设计多种方法证明大气压的存在；
2．测量大气压大小的方法。
【教学方法】
自学与指导，实验与讨论相结合的综合启发式。
【教学流程】
1．引入：从生活走向物理。
（投影并解说）我们生活在大气“海洋”底层，其中，有许多看似意外却是真实的现象或故事在发生着：患有关节炎的人会在阴雨天（气压明显变化）感到疼痛；生活在高原处的人知道水加热到80℃左右就沸腾了……
实验演示：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？
[说明：抓住学生好奇的心理特点，用直观的教学方法，让学生对生活中与大气压有关的现象产生浓厚的兴趣]
2．怎样知道大气有压强？
[活动1] 学生选择器材，仿照上述演示实验和课本图动手实验并思考下列问题：
（1）“被吸住”的乒乓球：将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，用手按住乒乓球，瓶子倒过来后，松开按乒乓球的手，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？
（3）“吸盘模拟马德堡半球”实验：用两个吸盘相对用力挤压，再往外侧拉，你的感受怎样？这是什么原因？
[活动2] 师生分析实验：
（1）组织学生分组讨论：实验中观察到的现象及其原因。
（2）学生代表分别说明，不足部分由其他学生或教师补充。
（3）教师小结：大气有压强即大气压。为了给学生强烈的感受冲击，可以由学生来做“马德堡半球”实验。
那么，你还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢？师生共同举例说明。
[活动3] 师生回顾实验中遇到的问题或困难。
（1）在刚才的实验中，你碰到了什么困难？你是怎样克服困难并完成实验的？
（2）学生汇报完后，教师作说明。
[活动4] 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。
[说明：由实验设疑，引起学生的求知欲，通过四个活动，让学生亲自动手、动脑，互相讨论来认识大气压的存在和特点，并尽可能解决活动中碰到的问题]
3．怎样测量大气压？
[活动5] 教师演示作铺垫，学生观察思考。
（1）先用玻璃杯装满水倒插入水槽中，再慢慢往上提（杯口不离开水面，下同），观察杯中水是否充满？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6] 学生阅读：托里拆利实验。
思考（投影）：（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＝1atm＝13．6×103kg/m3×9．8N/kg×0．76m ＝1．013×105Pa
学生阅读：气压计并了解其作用。
[活动7] 动手做实验，估测大气压。
学生讨论可用哪些方法？（讨论后，逐一投影）
（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，进行实验。
（3）师生共同讨论实验中遇到的问题以及解决的方法。
[说明：在教师的引导下，使学生学习到一种间接测量大气压的方法，通过学生自己设计实验，欣赏自己的方法，学习他人的方法，来拓展自己的思维]
4．大气压与人类生活：从物理走向社会。
[活动8] 学生自学与教师演示：（配合投影）
（1）学生阅读相关内容，了解：大气压与天气的关系；高压锅与宇航服。
（2）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。
（3）实验演示：液体沸点与气压的关系。
通过实验，让学生知道：液体液面上方的气压越大，液体的沸点就越高；气压越小，沸点越低。
[说明：关注社会和生活，思考大气压怎样服务于人类，并形成对知识进行应用的意识]
5．本节小结。（投影）
（1）大气有压强吗？它有什么特点？你可以做哪些实验来证明？你还可以列举哪些事例说明大气压的存在？
（2）你会估测大气压吗？有哪些方法？说一说。
（3）托里拆利实验中，应注意的哪些问题？一个标准大气压的值。
（4）大气压有什么应用？
6．课后作业。（投影）
（1）自我评价与作业。
（2）设计实验：“滴水之恩，当涌泉相报”，利用大气压的知识设计一种水杯，只要滴入少量水，就可以涌出许多水来。
[说明：通过小结，把本节知识条理化，也是对本节内容的一个巩固；然后由作业再检验和提高]
【课后感想】
1．物理情景是物理学习的催化剂，学习物理知识，就要让学生进入创设的物理情景中去，使得学习富有新鲜和实在的气息。比如：在“覆杯实验”中，有的同学提出，硬纸片不掉下来，是不是被水“粘”住了？这时，我们可设计怎样的实验去证明：纸片不掉下来是由于大气压作用而不是被水“粘”住的？我设想的物理情景有：人工模拟真空──将玻璃钟罩内的空气抽掉，再观察纸片的“命运”；可以观察硬纸片的凹凸情况──是向上凹还是向下凸……然后由此展开讨论和实验，就可明确是不是被水“粘”住了。
2．学生的思维活动不是凭空产生的，必须借助于外界的刺激作用，在“做中学”，将学生的思维和实践结合起来，从而引起学生积极的情感投入。比如：在估测大气压数值的活动中，一开始，可以不给任何器材，让学生先自行讨论和确定器材，激发他们的学习热情，在此基础上，再确定两组由学生动手实验，这会让学生感到极大的兴奋，因为这样的实验来源于他们自己的劳动成果。
3．重视获得知识的结果，更要突出知识形成的过程。在教学中，注意弄清物理知识的来龙去脉，而不是只要学生仅仅记住某些结论，进而发掘学生学习物理的潜能，把握物理知识内在的规律，培养学生对物理规律和概念的领悟能力，是提高教学效益的有效途径。比如：托里拆利实验──测大气压的大小，为何选择1米长左右的玻璃管？为何选用汞，而不用水或其他液体？等等，通过一系列引导和讨论，让学生在“不知不觉”中，“重温”科学家经历的实践过程，最后达到“水到渠成”的目的。
