大氣浮力教學設(shè)計
作為一名教師，編寫教學設(shè)計是必不可少的。 運用教學設(shè)計可以促進我們的快速成長，使教學工作更加科學。 如何注重教學設(shè)計？ 以下是小編為大家整理的大氣浮力教學設(shè)計，希望對大家有所幫助。
大氣浮力教學設(shè)計第1部分
【教學目標】
一、知識與技能：
了解由于大氣浮力的客觀存在而形成的現(xiàn)象；
學習檢測大氣浮力的技術(shù)；
了解大氣浮力的大小，并能解釋與大氣浮力相關(guān)的問題。
2、過程與方法：
觀察實驗現(xiàn)象，體驗大氣浮力的存在；
探索探測大氣浮力的技術(shù)；
聯(lián)系實際，培養(yǎng)中學生觀察問題、思考問題、分析問題的能力，運用知識解決簡單問題。
3.情感心態(tài)價值觀：
培養(yǎng)中學生動手、主動的探究精神和實事求是的科學心態(tài)。
【教學重點】
大氣壓力的存在，大氣壓力的大小
【教學難點】
大氣壓力檢測技術(shù)。
【教學用品】
玻璃杯1個、粗玻璃管1個、小試管1個、量筒1個、水槽1個、燒杯1個、乒乓球1個、硬紙板1張、水適量、注射器1個、馬格德堡半球、抽氣器1個。
【課程表】
1課時。
【教學過程】
1.復(fù)習題
問：
(1) 液體內(nèi)部浮力的特點是什么？ 為什么液體在各個方向都有浮力？
(2) 如何估算液體的內(nèi)部浮力？
2.情境介紹：從生活到化學。
實驗演示：
(1) 將水療射手裝滿水，將乒乓球放入瓶口。 請小伙伴們猜猜杯子倒轉(zhuǎn)會發(fā)生什么？ 你看到什么現(xiàn)象？ 想想為什么？
(2)“蓋杯實驗”：將一杯水裝滿，用一張硬紙板蓋緊，倒置或四面八方。 你看到了什么？ 這是什么原因？
(3) 如果將試管倒置在一根長玻璃管中會發(fā)生什么？ 這是什么原因？
(4) 抽氣機在馬格德堡半球抽取二氧化碳時，膠管會發(fā)生什么變化？ 為什么會發(fā)生變形？ 誰發(fā)力了？ 這告訴我們什么？
3. 新課
(1)大氣壓力的存在
師生們分析了以上實驗，得出結(jié)論：大氣的浮力就是大氣壓。
引入新課程，板書主題。
那么，你能舉出哪些現(xiàn)象或例子來說明大氣壓力的存在呢？ 中學生舉個例子。
中學生閱讀課本86個內(nèi)容。
問：大氣壓有什么特點？
中學生可以思考回答，也可以做示范。 比如在“蓋杯實驗”中，將紙指向不同的方向，發(fā)現(xiàn)紙沒有掉出來，進而得出大氣在各個方向都有浮力的結(jié)論。
那么，大氣壓是多少？ 你能設(shè)計一個實驗來檢測它嗎？
(2) 如何檢測大氣壓力？
[活動] 討論：如何估算大氣壓。
中學生討論有哪些方法？
討論后給予鼓勵
中學生可能會說的方式：
(1)設(shè)備：吸盤、彈簧測力計； 原理：P=F/S
思路：（中學生討論，再整理）
(2) 設(shè)備：注射器、彈簧測力計、秤； 原理：P=F/S
思路：（中學生討論，再整理）
以上兩步，在中學生討論的基礎(chǔ)上，總結(jié)出實驗的思路。
問：還有別的辦法嗎？
【活動】班主任示范做鋪墊，中學生觀察思考。
(1)先將試管裝滿水插入水槽，然后逐漸提起(杯口不離開海面，下同)，觀察試管內(nèi)的水是否充足滿的？ 然后放回燒杯和細玻璃管，重復(fù)上述過程。
(2) 中學生討論：你觀察到什么現(xiàn)象？ 為什么水總是滿溢？ 怎樣才能讓水不飽和？
中學生經(jīng)過討論，明白水飽和的原因是大氣壓力低于管道中的水壓。 只有當管道內(nèi)的水壓與外面的大氣壓相等時，如果把管道加長，管道內(nèi)的海平面就不會再上升而充滿整個管道。 然后它上面有一個真空。
這為我們提供了一種檢測大氣壓力的思路：可以通過液體浮力來間接檢測大氣壓力。 又因為水的密度太小，要求玻璃管太長，所以人們選擇密度高的液態(tài)水銀（水銀），這就是著名的托里切利實驗。
【活動】中學生閱讀：托里拆利實驗。
思考：（1）為什么一開始汞含量會增加？ 增長何時停止？
(2) 為什么玻璃管內(nèi)的水銀柱上方會出現(xiàn)真空？
(3) 如何估算大氣壓力值？
中學生回答后，班主任作了總結(jié)并指出：1個標準大氣壓的值──
P0=ρ=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
【思考討論】教材第88頁“思考討論”
中學生估算、討論、交流。
思考：我們生活在大氣層的底部，為什么不感到悲傷或壓抑？ 然后舉一反三。
中學生閱讀：晴雨表，了解它的作用。
思考水泵的工作原理，討論交流。
4.知識拓展
介紹大氣浮力檢測的歷史（見附頁）
本節(jié)總結(jié)。
(1) 氣氛是否活躍？ 它有什么特點？
(2) 托里拆利實驗應(yīng)該注意哪些問題？ 標準大氣壓的值。
(3) 大氣壓的應(yīng)用有哪些？
5.課后作業(yè)。
(1)課后，動手學習數(shù)學。
(2)練習冊第76頁第7、8題
估計 1 個標準大氣壓可以支撐多高的火柱。
黑板設(shè)計：14.3大氣浮力
1、大氣壓力的存在
2、大氣壓的檢測：托里拆利實驗
3、氣壓大小：760mm高水銀柱
標準大氣壓P0＝1.013×105Pa
4.晴雨表
附錄
大氣壓力發(fā)現(xiàn)史
17世紀，人們認為自然界不存在真空，即所謂“大自然討厭真空”。 對于水泵抽水，認為活塞上升后，水應(yīng)立即充滿活塞所占據(jù)的空間，以防止產(chǎn)生真空。
2000多年前生活中關(guān)于大氣壓強的例子，古埃及學者亞里士多德就提出了“大自然害怕真空”的說法。 人們曾用這樣的說法來解釋水泵為什么能抽水：當活塞往下提時，海面與活塞之間形成真空。 自然擔心真空，所以水會上升來填充真空。 人們也經(jīng)常用“真空吸力”來解釋這些現(xiàn)象，把鉛筆吸墨水、用吸管喝飲料等說成是“真空吸力”的作用。
1640年，在古希臘城市科爾多瓦建造了一臺水泵，打算用它從勘探坑中抽水。 并且水泵啟動后，拿去試一試，當它被提升到10米以下的高度時，水就不再上升了。 技術(shù)人員千方百計對泵進行改進，確保活塞與海面之間為真空狀態(tài)，但水還是降不下來。 這是什么原因？
人們?nèi)フ埥贪l(fā)現(xiàn)單擺定律的伽利略。 那時他已經(jīng)成為著名的化學家。 76歲的伽利略此前曾對“大自然擔心真空”這一說法產(chǎn)生懷疑。 他猜測：其實空氣是有壓力的，對吧？ 水泵是靠壓力把水壓上去的嗎？ 不幸的是，伽利略不久就去世了。
1642年伽利略去世時，他的中學生托里切利設(shè)計了一個實驗。 否定了伽利略的推測。
托里切利預(yù)言，由于水銀的密度大約是水的14倍，如果用水銀代替水，水銀的高度應(yīng)該是水的1/14。 托里切利設(shè)計了一個方案，用水銀柱來測試這種想象力。 1643年，他的中學生做了這個實驗，結(jié)果證明他的想象是正確的。 在托里切利實驗中，玻璃管中水銀表面上方的真空表明自然界可以存在真空。 托里卡用一根長約 1 米、一頭封閉的玻璃管裝滿水銀，用手指堵住開口的一端，然后將玻璃管倒置插入水銀罐中，松開中指。 管內(nèi)的水銀會向下滑動，管內(nèi)的水銀位比管外的水銀位高出約76分米，水銀將不再增加。 管內(nèi)沒有高于水銀層的空氣，稱為托里切利真空。 管內(nèi)的水銀柱由大氣壓支撐。 托里切利實驗不僅闡明了大氣壓力的存在，而且測量了大氣壓力的數(shù)值。
托里切利實驗的消息傳到了日本，引起了科學家們的廣泛興趣。 帕斯卡推測，如果水銀柱有大氣壓支撐，海拔越高，它應(yīng)該越短。 1648年，他的同事們計劃沿著圓頂山的斜坡從山腳到山頂建造幾個觀測站。 每個站都配備了托里切利氣壓計。 發(fā)現(xiàn)水銀柱的高度隨著高度的降低而降低，證明了帕斯卡的猜想。 正確的。
同一時期，美國科學家格里克也進行了大氣浮力的實驗研究。 他做了一個水壓計，水可以降到他家的三樓。 通過多年的觀察，他還發(fā)現(xiàn)火柱高度的變化與天氣有關(guān)。 1660年，他根據(jù)氣壓的突然增加預(yù)測了一場大風暴。
根據(jù)這個實驗的結(jié)果可以推斷，人的手腕面積約為50分米，應(yīng)該承受500牛頓左右的壓力，相當于50公斤重的人踩在手腕上正面。 在1米2的桌面上，大氣壓相當于10噸重的物體壓在桌面上。 作用在人體表面的大氣壓相當于12～15噸重物體的重力。 這顯然是令人難以置信的。 而且，著名的馬格德堡半球?qū)嶒灨且允聦嵎恕?span style="display:none">f7M物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
大氣浮力教學設(shè)計第2部分
“發(fā)現(xiàn)法”、“做法”、“思法”、“說法”、“實踐法”是新課改中的常用詞。 它們各有優(yōu)缺點，但其內(nèi)在目的是自主、合作、探索。 就是實現(xiàn)課堂互動，讓中學生快樂學習，學會學習。 由于水銀對人體有害，“大氣浮力”部分的大部分實驗都是解釋性實驗，降低了教學難度。 如何掌握教材，實現(xiàn)師生互助，實現(xiàn)教學目標？ 下面說說我的做法。
本節(jié)課教學，對中學生提出課前預(yù)習要求：
1.根據(jù)文中描述，做皮碗實驗和皮杯實驗，初步感受實驗原理并產(chǎn)生問題；
2、觀察日常生活中與大氣壓力有關(guān)的現(xiàn)象。
在課堂上，我把它分為四個部分：
1、引題——設(shè)置問題，激發(fā)興趣；
2. 問題探索——獲得概念和檢驗實驗；
3. 問題拓展——聯(lián)系實際，深化討論；
4. and ——產(chǎn)生推論和經(jīng)驗技巧。
具體加工方法：
1. 引出題目──設(shè)題引發(fā)興趣
朋友在家做實驗，你是怎么做到的？ 你怎么認為？ （演講時間約2分鐘）班主任會表揚好的演講，鼓勵不好的演講，調(diào)動積極性。
2. 問題探索──概念推導(dǎo)、實驗檢驗
(1)大氣浮力概念的推導(dǎo)
1、學生做皮碗實驗（如圖1），想一想是什么力將鉤子提起？ 在班主任的指導(dǎo)下分析原因：不僅是皮碗和鉤子大小，還有空氣！ 這種力量必須來自空氣。 那么為什么要擠壓杯子呢？ 中學生提出了很多意見，然后班主任對動畫（圖2）進行了分析和講解，得出結(jié)論：a中的氣氛對杯子有向下的壓力f； b中的大氣對杯子有一個向右的壓力f，在f的作用下，玻璃杯與杯子之間形成摩擦力f，f等于杯子和掛鉤的重量，因此有獲得大氣浮力。
2、還有哪些例子可以證明大氣浮力的存在？ 鼓勵中學生發(fā)言。 肯定中學生的發(fā)言后，請兩名中學生分別示范書中的“水玻璃實驗”和“雞蛋實驗”，并再次分析原因。
3、老師強調(diào)：可以證明大氣浮力存在的例子很多，但最早證明大氣浮力存在的是馬格德堡半球?qū)嶒灐?通過多媒體介紹奧托格里克和馬格德堡半球?qū)嶒灒缓笱堉袑W生上臺演示。 中學生躍躍欲試。 這時，你可以借此提問：①這個實驗是怎么做的？ ②為什么要抽掉上面的空氣？ 實驗結(jié)束后，請中學生討論：為什么會有這么大的力量？ 解釋什么？ 鼓勵中學生敢于探索，科學求證，大膽實踐。
4、思路拓展：為什么大氣是浮力的？為什么大氣是四面八方的浮力？
對比液體形成浮力的原因，中學生很容易得出結(jié)論，空氣受重力影響，所以可以形成浮力，空氣具有流動性，所以大氣在各個方向都有浮力。
(2)大氣浮力檢測
1. 問：如何檢測大氣浮力值？ 將使用什么設(shè)備？ （猜測）
2、示范（圖3）實驗：玻璃瓶裝滿水，倒置。 你看到什么現(xiàn)象？ 水受重力影響，但它不會向下流動，它必須受到向下的力的作用，而這種作用只能來自大氣壓力。 倒?jié)M杯子的目的是什么？ 然后把玻璃瓶換成1米長的玻璃管，裝滿水倒扣在水槽里，看水還是沒有流出來。 那么，不管玻璃管有多長，水都不會往下流嗎？ 大氣壓能支撐多高的火柱？ （引出話題進一步推測）
3、介紹托里拆利和托里拆利實驗：利用多媒體向中學生放映實驗動畫，邊演示邊講解。
4. 我們?nèi)绾喂烙嫶髿獾母×Γ?span style="display:none">f7M物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
水銀形成的壓力與大氣壓力平衡，將大氣的浮力換算成水銀的浮力來估算：
p = p0 = ρ 汞 gh
5、這里采用變換替換的方法來解決問題。 計算一下標準大氣壓能支撐多高的火柱？ 由此我們知道用水做這個實驗是很困難的。
3. 問題的拓展──聯(lián)系實際，深化討論
(1) 托里切利實驗的擴展
1、實驗中為什么要將玻璃管內(nèi)的空氣排盡？ 如果不抽氣，對實驗結(jié)果有什么影響？ 為什么？ 我們?nèi)绾螜z查空氣是否排出？
2、玻璃管的粗細對結(jié)果有影響嗎？ 為什么？
3、如果將玻璃管抬高1cm或壓低1cm，但管口沒有離開罐內(nèi)水銀表面，水銀內(nèi)外的高差是否會發(fā)生變化？管子？ 如果玻璃管傾斜怎么辦？ 為什么？
4、如圖4，a中，玻璃管頂端a處開了一個小孔，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 為什么？ b中，如果玻璃管中間b處開一個小孔怎么辦？
5.如圖5所示，如果
大氣壓為 72 厘米水銀柱，a 點 a 處的浮力是多少？ b 點的浮力是多少？ b 中玻璃管頂部施加了多少浮力？
(2) 估計問題的展開
1、可以用公式p=ρairgh來估算空氣中某點的浮力嗎？ 為什么？
2、假設(shè)當?shù)貧鈮簽?6cm水銀柱，塑料吸盤直徑為10cm，塑料吸盤吸在天花板上（不考慮吸盤質(zhì)量），可以吸起多少物體下？
3. 假設(shè)地面氣壓為 76 厘米水銀柱，月球直徑為 ，月球上空氣的質(zhì)量大約是多少？
4. 總結(jié)歸納——產(chǎn)生推論和鑒賞方法
這部分盡量由中學生完成，班主任會提醒和鼓勵。 就寫在這里吧。
1、學生活動：總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，相互補充，生成本節(jié)知識體系。
2. 學生活動：大氣壓在日常生活中的應(yīng)用。
3、教師結(jié)語：生活中處處有數(shù)學。 只要我們細心觀察，多思考方法，大膽實踐生活中關(guān)于大氣壓強的例子，就能學好，活好。
大氣浮力教學設(shè)計第3部分
一、地位與作用：
“大氣浮力”是對浮力概念的鞏固和延伸，也是為下一章學習“氣體浮力”做必要的準備。 本節(jié)內(nèi)容是在中學生比較熟練掌握浮力和液體浮力的基礎(chǔ)上開展的，為個別知識和班級名稱的傳授做鋪墊。 本章內(nèi)容的安排是基于對大氣浮力存在的認識，循序漸進，循序漸進，因此符合初中生的心理特點和認知規(guī)律。
二、教學目標：
結(jié)合中學生的特點和教學大綱的要求，確定了本課的教學目標。
知識目標：
1. 了解什么是大氣浮力，并能說出幾個大氣浮力的例子。
2.了解大氣浮力的成因。
3. 將用大氣浮力來解釋簡單的現(xiàn)象。
4.知道大氣浮力值是托里拆利實驗測得的，記住大氣浮力值大約是105Pa。
能力目標：
培養(yǎng)中學生實驗、觀察、分析和解決問題的能力，開發(fā)中學生的思維，培養(yǎng)中學生從實驗研究思維中獲取知識的能力。
思想目標：
讓中學生掌握通過實驗闡述化學知識的認知過程，樹立辯證唯心主義觀點和嚴謹求實的科學心態(tài)。
三、教材重點難點：
1.大氣浮力的存在是一大難點。
依據(jù)：教學目的及其在教材中的作用、中學生的基礎(chǔ)和思維水平。
處理：做好演示實驗，讓中學生通過直觀的現(xiàn)象感知大氣壓的存在。
2.托里切利的實驗和原理是難點。
據(jù)：教材只需要像課本一樣簡單說明大氣浮力支撐玻璃管中的水銀柱，但中學生理解和接受難度較大。
解決方法：用演示實驗和火柱類比來突破這個難點。
四、教材思路：
教材采用馬格德堡半球?qū)嶒炓胄抡n。 雖然故事很吸引人，而且因為文117中解釋的原因，對于一些預(yù)習過的中學生來說，神秘感早已蕩然無存，毫無懸念可言。 如果班主任用這個實驗來介紹，這些中學生滿足于已有的答案，不能最大限度地發(fā)揮積極性，集中注意力。 所以我用了拿硬幣的思維題，因為中學生沒見過，所以大家都在積極思考，卻得不到正確答案，所以好奇心更大了，觀察實驗也更仔細認真了.
五、教學方法：
演示實驗、學生實驗、多媒體、啟發(fā)式指導(dǎo)等教學方式。
在教學過程中，強調(diào)中學生的主體地位，強調(diào)雙邊活動。 每一次推理都讓中學生參與探究，班主任根據(jù)情況進行引導(dǎo)。
六、教學過程安排：
為實現(xiàn)上述目標，充分發(fā)揮中學生的主體作用，最大限度地發(fā)揮中學生學習的主動性和積極性，對一些主要環(huán)節(jié)采取了如下安排：
1.實驗引入新課（約5分鐘）
①. 展示思考題：
尖盤中放一枚硬幣，倒紅墨，吞下硬幣即可，請朋友將硬幣拔出，不要沾手。 之后讓中學生討論。 這時氣氛活躍起來，中學生們紛紛推敲。 班主任不解釋，中學生觀察。
演示：
將點燃的紙倒入酒杯中，倒扣在靠近硬幣的盤子上。 實驗效果顯著，所有的水都被吸進了酒杯中。 中學生們又是驚奇又是好奇，這很快就引起了中學生們的注意。
②. 紙杯盛水實驗：先把杯子倒空，再裝滿水，兩次實驗結(jié)果不同，原因是什么？
此時創(chuàng)設(shè)教學情景，引導(dǎo)和啟發(fā)中學生思考，過渡到本節(jié)的學習。
2.大氣浮力（約15分鐘）
①. 描述大氣浮力的定義。
②.二氧化碳與液體比較，找出大氣浮力的原因和大氣壓力的方向。 液體浮力形成的原因是液體受重力影響，二氧化碳也受重力影響，所以二氧化碳也能形成浮力； 液體具有流動性，所以液體浮力的方向是四面八方的，二氧化碳也是流體，所以二氧化碳的浮力方向也是四面八方的。
③. 演示在一張紙上盛水的實驗，并向不同的方向旋轉(zhuǎn)，證明大氣壓的方向也是全方位的。
④. 馬格德堡半球?qū)嶒灐?span style="display:none">f7M物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
大氣浮力的存在是本節(jié)的重點和難點，要做好論證實驗。 先讓中學生讀課文中的問號，然后師生共同演示馬格德堡半球?qū)嶒灒ㄒ驗閷嶒炇业鸟R格德堡半球容易漏氣，師生一起參與，有利于班主任控制場景）。 接著，師生們共同分析了這個實驗的作用：首次證明了大氣浮力的存在。 最后引導(dǎo)中學生分析馬格德堡半球難開的原因。
⑤. 中學生實驗：用皮碗模擬馬格德堡半球?qū)嶒灐?詢問中學生在實驗過程中的感受，實驗證明了哪些問題。 通過示范實驗和中學生實驗，充分發(fā)揮了中學生的主體地位，使中學生思維活躍，樂于接受知識。 為了加深中學生對大氣浮力存在的認識，此時再看一個視頻。
⑥. 視頻演示了用杯子吃豬肉的實驗（即課本中的圖11-4）。 這個實驗對中學生有什么啟示？ 教學至此，中學生已經(jīng)完全接受了大氣浮力存在的事實。 這時，班主任以此為指導(dǎo)轉(zhuǎn)為大氣壓教學。
3.大氣壓（約15分鐘）
從一張紙上的水試驗，我們知道大氣壓可以支撐一柱火，換成量杯，發(fā)現(xiàn)大氣壓可以支撐一量杯水，那么有多少火柱大氣壓能支撐嗎？ 歷史上有人用一根10米長的玻璃管做實驗，發(fā)現(xiàn)玻璃管里仍然裝滿了水，但仍然測不出大氣壓的數(shù)值，說明測量大氣壓不方便用水加壓。 這時，引導(dǎo)中學生從P=ρgh分析，用高密度的水銀做實驗，引出托里拆利實驗。
①. 介紹實驗裝置。
②. 模擬操作過程。
③. 視頻演示操作過程。
④. 解析：76cm高的水銀柱為什么有大氣壓支撐？ 如果玻璃管下端有擾流板，會發(fā)生什么？
⑤. 示范（水類比）：用一根兩端開口的玻璃管，在水槽中注滿水，用一只手堵住一端的開口，將玻璃管從水底提起，讓中學生觀察火柱。 然后逐漸舉起手，讓中學生觀察大氣浮力支撐火柱的哪一段。 通過這個實驗，中學生很容易接受大氣壓支持水銀柱的哪一段，
由此可以得出結(jié)論：
P = ρ gh = 13.6 × 103 kg/m3 × 9.8 N/kg × 0.76 m = 1.01 × 105 Pa ≈ 105 Pa。
⑥. 描述大氣壓1.01×105帕的數(shù)學意義，同時問中學生，氣壓很高，為什么我們感覺不到，為什么房子不會被拖向下。
4.大氣浮力的應(yīng)用（約8分鐘）
①. 解釋硬幣拾取實驗。
②. 演示噴泉實驗，讓中學生講解。
這部分的第一個實驗引起了中學生的極大興趣，此時中學生已經(jīng)知道為什么了。 而且，對化學語言的駕馭能力還比較差。 這時，班主任指導(dǎo)中學生抓住問題的關(guān)鍵，規(guī)范這類簡答題的作法。 噴泉實驗，讓中學生自己解決。
5.總結(jié)與作業(yè)（約2分鐘）
復(fù)習講解的知識點和研究問題的方法，讓中學生感受到實驗是學習數(shù)學的重要手段。
家庭作業(yè)：練習 1、2、3。
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