(一)課題
大氣的浮力
(二)課時
一課時
(三)教學目標
1、知道大氣浮力形成的緣由,了解大氣浮力存在的實例。
2、知道托里拆利實驗的方式及結果,記住大氣浮力的值。
3.能用大氣浮力的知識解釋有關現象,迸發學習數學的興趣。
(四)重點和難點
重點是理解大氣浮力的現象,難點是大氣浮力知識的應用。
(五)教學方式
實驗探求,剖析對比,指導應用。
(六)教(學)具
演示用:玻璃杯、硬紙片,水,可口可樂瓶1個,廣口瓶,浸過酒精的棉簽,細砂,蒸熟剝殼豬肉一個,注射器,鉤碼,約1米長的玻璃管,水槽水銀,皮碗,米尺證明大氣壓強的實驗,燒杯,兩用氣筒。
中學生用:皮碗(每兩位中學生一對)。
(七)教學過程
一、引入課題
1、演示實驗;實驗置疑,迸發中學生的求知欲。
(1)將硬紙片平置于平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過來(提醒中學生注意觀察),放手后見到哪些現象?(硬紙片掉下)
(2)將玻璃杯裝滿水,仍用硬紙片蓋往玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后見到哪些現象?(硬紙片沒有掉出來)。再漸漸按右圖1把杯口向各個方向轉一圈,又看哪些現象?(硬紙片仍沒有掉出來)。
2、引題:朋友們想曉得實驗中硬紙片不會掉出來的緣由嗎?學習了本節課的知識,就曉得了。(板書課題)
二、新課教學
(一)大氣浮力的存在:
1、閱讀課本中馬德堡半球實驗的故事,并要求中學生用兩個皮碗作模擬馬德堡半球實驗:
中學生照課本中圖11—2做實驗,兩個皮碗口對口擠壓。之后雙手使勁往外拉,發覺要用較大的力能夠拉開。討論怎么操作,拉開皮碗的力更大。
2、師生討論:
馬德堡半球實驗和模擬實驗的共同點是:將金屬球內和皮碗內的空氣抽出或擠出;實驗療效(表現為拉力的大小)取決于抽出和擠出的空氣的多少。
思索:在大氣中,拉開被抽出空氣或被擠出空氣的馬德堡半球或皮碗為何必須使勁,體會哪些情況下使勁較大,讓中學生逐漸理解大氣浮力的存在。
3、實驗驗證:
再看覆杯實驗:(如圖1)玻璃杯內裝滿水,排出了空氣,杯內的水對硬紙片的浮力大于大氣浮力,在大氣浮力的作用下,托住了硬紙片。而當把杯口向各個方向繞圈時硬紙片未掉出來,說明處處都存在大氣浮力,且大氣向各個方向都有浮力。
演示:廣口瓶吃豬肉實驗,將燃起的棉簽扔入口向上裝有細砂的廣口瓶中,迅速將剝殼的熟鴨蛋堵住瓶口,待火熄滅后,觀察到豬肉漸漸被吸入瓶內,如圖2。
討論:因為棉花燃燒使瓶內氣壓增加,當瓶內浮力大于瓶外大氣浮力時,豬肉在大氣浮力的作用下,被壓入瓶內。
4、小結:
大氣對浸在它上面的物體有浮力。大氣向各個方向都有浮力。
引導過渡:馬德堡半球實驗表明大氣浮力是很大的。這么大氣浮力有多大呢?
(二)大氣浮力的大小:
1、由圖3覆杯實驗的啟示,我們將盛滿水的可口可樂瓶去蓋倒插在水槽中,發覺瓶中的水仍不下落(圖4),把水改變成水銀,杯子用試管替代,這就是托里拆利實驗如圖5,用此實驗可研究大氣浮力的大小。
2、演示
(1)介紹托里拆利實驗裝置。
(2)邊講邊做演示,完畢后,請一位中學生上臺用米尺測一測玻璃管內水銀柱的高。(提示水銀柱上方是真空)
班主任述說并板書:大氣浮力相當于760毫米水銀柱形成的浮力。
3、學生求出760毫米水銀柱的浮力的大小。由P=ρgh,算出得:P=105帕。(班主任板書這個值),簡略說明不同地方大氣浮力不同,將在下一節課學習。
4、小結:大氣浮力相當于760毫米水銀柱形成的浮力,約為105帕。
三、鞏固練習
1、演示:將注射器的活塞推向底端,插注射針的孔用橡皮帽遮住,帶動活塞后放手,活塞返回原處(想想為何?)。再將注射器倒置過來后,在活塞上掛300克的鉤碼,活塞不會被拉出注射筒。請朋友們討論這又是為何?
2、演示如圖6的實驗:將細玻璃管插入燒杯的軟大塞小孔中,用兩用氣筒抽去燒杯中的空氣后,迅速把玻璃管插入盛水的燒瓶中,將會聽到燒杯中有小噴泉出現。討論緣由引導中學生歸納解釋此現象的要點。
3.學自由發言:暢談自己觀察到的大氣浮力現象;班主任引導、幫助中學生用大氣浮力知識解釋常見的大氣浮力現象。
四、課外作業
用刻度尺測你手臂的長和寬,簡略估算你手臂的面積;求作用在你手臂上的大氣壓力有多大?想一想,作用在你手臂上的大氣壓力有多大?
(八)說明
1、課文中摸擬“馬德堡半球實驗”用的“皮碗”在生活資料商店有售,這樣的皮碗是金缸子中固定水草用的。這個模擬實驗療效好。
2、采用覆杯實驗引伸開托里拆利實驗,這樣的過渡比較自然,療效好。做托里拆利實驗的關鍵是讓玻璃管內裝滿水銀,(要注意排出管內的空氣),之后將水銀管倒置插入水銀槽內,管內水銀徐徐下落,下部變為真空,這段水銀柱是由大氣壓支持著的。
3、用注射器做活塞帶動后返回實驗,活塞掛重物實驗和用燒杯作噴泉實驗。一方面是進一步證明大氣浮力的存在證明大氣壓強的實驗,另一方面也幫助中學生用大氣浮力知識解釋現象。這樣,除了鞏固了課本知識,還迸發起中學生濃烈的興趣,使中學生的學習積極性不斷提高。
《大氣浮力學案示例之三》
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