《大氣浮力》教案甘泉外粵語學校教學目標：1、知識與技能：（1）曉得大氣浮力形成的緣由，了解大氣浮力的存在；（2）曉得托里拆利實驗的方式和結果，記住大氣浮力的值；（3）能用大氣浮力的知識解釋有關現象，迸發中學生學習數學的興趣。2、過程與方式：（1）培養中學生觀察生活現象、觀察實驗現象，并歸納、推理實驗推論的能力。（2）培養中學生科學實驗的具體運用能力。3、情感心態與價值觀：（1）通過中學生的親身體驗試驗過程用吸盤測大氣壓強的公式，是中學生的思維從感性上升到理智，并提升中學生不斷認識客觀自然世界的能力。（2）培養中學生的探求精神，逐漸養成中學生觀察生活，并借助所學的知識解釋生活問題的能力。重點和難點：1、重點：重點是了解大氣浮力的存在。2、難點：大氣浮力知識的應用。教學過程：一、新課引入：在16、17世紀時人們發覺這樣一個現象：當時人們挖的煤礦深度可達30、40米，因為煤礦中有水，所以須要把水抽下來，而且無論抽多長的時間都未能將水抽到30、40米的地面上。當時人們想是不是由于抽水機不夠先進，于是努力的改進抽水機的功能，而且又發覺無論怎樣改進抽水機，還是未能將水抽上來。當時有個知名的化學學家——伽利略就提出了他的猜測，是不是由于海面上方有大氣壓的誘因呢？好，這么我們這節課就來探究這個問題。
大氣是否有浮力呢？為了探究這個問題，我們來看以下幾個實驗。二、新課教學：1、演示實驗1：喝利樂包的啤酒。實驗現象——喝完之后利樂包飲品變型。變型的緣由是哪些？沒有吸之前不變型的緣由是盒內也有空氣。吞掉啤酒盒內的空氣之后，外界的大氣浮力將啤酒盒壓扁。2、演示實驗2：把空塑膠瓶中的空氣抽走實驗現象——空塑膠瓶變型。變型的緣由是哪些？沒有抽氣之前不變型的緣由是塑膠瓶內也有空氣。吞掉塑膠瓶內的空氣之后，外界的大氣浮力將塑膠瓶壓扁。3、演示實驗3：（1）將硬紙片平置于瓶口玻璃杯口，用手按住，并倒置過來（提醒朋友注意觀察），放手后見到哪些現象？（硬紙片掉下）硬紙片掉下的緣由是由于受重力作用。既然有大氣浮力為何大氣浮力沒有將紙片托住呢？由于瓶內也有空氣。怎樣用簡便的方式可以排凈瓶內的空氣呢？灌水。（2）將玻璃杯裝滿水，仍用硬紙片遮住玻璃杯口，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，又聽到哪些現象？（硬紙片仍沒有掉出來）。此時硬紙片在遭到重力的同時還應當遭到水的壓力作用，為何反倒不會掉出來呢？推論：應當有個力把紙片托住了。這個力來自哪兒呢？來自我們周圍的空氣。
是紙片遭到了空氣對它向下托的力。可見：是大氣浮力托住了瓶內的火柱。4、演示實驗4：：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：是哪些誘因使蛋黃又落入了瓶內呢？推論：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。這么，在沒有燃燒棉簽之前，豬肉上方也有大氣浮力，為何豬肉沒有掉進瓶內呢？由于瓶內也有大氣壓。5、通過如此多的實驗，我們應當初步可以推斷大氣浮力是確實存在的。雖然早在16世紀由西班牙馬德堡市的校長格里克就做了一個證明大氣浮力的存在的知名實驗：馬德堡半球實驗。（1）閱讀課本中馬德堡半球的故事，并要求中學生用兩個皮碗作模擬馬德堡半球實驗。中學生照圖做實驗，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。（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；是哪些使兩個半球未能拉開?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這么困難，讓中學生逐漸理解大氣浮力的存在。推論：大氣浮力確實是存在的，但是大氣浮力是很大的。
16匹馬都不能一下子拉開。上到這兒忽然想到了一個可能不太合理的比喻來說明大氣浮力是很大的。我國唐代有個刑具叫“五馬肢解”，五匹馬能夠將人體分開，大氣浮力居然大到16匹馬也不能分開，可見大氣浮力是特別大的。老師通過好多的實驗向朋友們證明了大氣浮力的存在，而且也知道了大氣浮力是很大的。下邊請朋友們自己動手來試試看證明大氣浮力的存在。中學生動手實驗1：給中學生兩只試管（以小試管恰能在大試管內上下自由聯通為宜），大試管里裝滿水，把小試管開口向下放在大試管里，（注意——小試管中不能有水）一起倒過來，觀察到小試管沿大試管手動上升（圖3）。讓中學生自己去解釋這一現象。推論：小試管內有空氣，使這種空氣的浮力作用使小試管上升了一段距離。討論：假如小試管中也灌滿水，小試管能夠上升嗎？中學生實驗2：觀察“膠頭滴管”，自己設計實驗，來說明大氣壓的存在。想一想：有幾種方式可以證明？吸出空氣，膠頭會癟下去（吸出管內空氣，管外大氣浮力壓的膠頭變型了）我們再來看覆杯實驗：（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。
6、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。這么大氣浮力到底有多大呢？我們再來看覆杯實驗：（如圖1）紙片之所以不下落的緣由是大氣浮力把它托住了，這么，大氣浮力能托起多高的火柱呢？我們可不可以找一個高三點玻璃瓶再來看看大氣浮力能不能托住高二點的火柱，不行的話就再初一點，玻璃瓶找不到的話可以找長的玻璃管。科學的推論的得出原本就是要通過艱難的勞動的。雖然早在16世紀就有一位科學家作了這樣的實驗來測定大氣浮力的數值，他就是知名的瑞士化學學家托里拆利，托里拆利是伽利略的中學生，他的最大貢獻就是測定了大氣浮力的數值，這個實驗被命名為托里拆利實驗。7、大氣浮力的大小：接出來我們將觀看托里拆利實驗的錄象，請朋友們帶著以下幾個問題來觀看實驗：A、提出中學生在看視頻時要帶著問題去看：托里拆利實驗的目的、器材、現象和推論；B、播放托里拆利實驗錄象；C、學生回顧托里拆利實驗的目的、器材、現象。E、托里拆利實驗的原理：管內灌滿水銀，倒置后水銀下落，為何會下落呢？由于大氣浮力托不住了。下落到內外液面高度差為76分米時不再下落，這是在管內水銀面的上方就出現了一段真空，也就是說管內沒有大氣壓。
那水銀柱抵達76分米不再下落就是由于有力把它托住了，托住它的力是哪些呢？托住它的力來自水銀槽內水銀上方的大氣浮力。是大氣浮力的作用托住了76分米高的水銀柱。所以大氣浮力等于76分米水銀柱所形成的液體浮力。D、再看一遍托里拆利實驗的動漫演示并估算大氣浮力的數值大氣壓強相當于760毫米水銀柱形成的浮力。求出760毫米水銀柱的浮力大小。由P=ρgh用吸盤測大氣壓強的公式，估算出：P=ρ水銀gh=13.6103千克/米39.8牛/千克0.76米=1.01105帕F、小結：大氣浮力相當于760毫米水銀柱形成的浮力，約為1.01105帕。這個數值俗稱為標準大氣壓.8、提出問題：托里拆利實驗為何選擇水銀作為實驗材料呢?為何不選擇別的液體?像生活中作常見的水呢?算一算：倘若換用水做，大氣浮力能支持多高的火柱呢?H水=Po/ρ水g=1.01105帕/1.0103千克/米39.8牛/千克=10.3米推論：大氣浮力能支持10.3米高的火柱，相當于三層樓的高度。9、回到我們在上課剛開始時提出的深煤礦未能將水抽到地面上的問題，通過一節課的學習，朋友們曉得緣由了嗎？推論：抽水機首先抽掉了管內的空氣，海面上方有大氣浮力，大氣浮力只能支持10.3米高的火柱。
所以未能將水抽到30、40米的地面上。10、生活中的事例：鉛筆吸墨水、針筒吸藥水、喝飲料、抽水機吸盤掛衣鉤、拔拔罐、吸塵器三、課堂總結：生活中有著大量的借助大氣壓的地方。四、回家作業：《分層》大氣浮力（1）教學設計說明：“大氣浮力”是小學《物理》第二冊第十章第五節的內容，這節課是在中學生把握了浮力的概念、壓強的公式和單位、液體浮力的特性和規律以及液體內部浮力的公式以后，學習的又一浮力方面的知識。這節課主要講的是關于二氧化碳浮力中大氣壓強的初步知識,與上面所學的固體浮力,液體浮力一起構成了一個相對完整的體系。通過這節課的學習,要求學生理解大氣浮力的存在和大氣浮力形成的誘因,會用大氣浮力解釋簡單的現象,但是曉得托里拆利實驗說明了哪些,曉得大氣浮力的大小。因為中學生在學習這節課之前已曉得浮力以及大氣浮力形成的誘因,相對來說比較容易。并且,對于為何能用托里拆利實驗測出大氣浮力,托里拆利實驗的原理是哪些總是不能挺好地理解,這樣造成與托里拆利實驗相關的一些問題成為中學生學習上的一個難點。因此,在這節課的教學中,筆者對這一部份的教學模式做了大膽的創新改進,從提出一個抽水機的問題入手，通過班主任的演示實驗以及中學生的動手實驗使中學生認識到大氣存在浮力，但是這個浮力是很大的以后,通過覆杯實驗過渡到托里拆利實驗，最后逐漸引入到托里拆利實驗。
觀察和實驗是學習數學的基礎，實驗還可以迸發中學生學習數學的興趣。本節課內有大量的實驗，有中學生自己動手的實驗、也有班主任演示的實驗、還有通過多媒體演示的托里拆利實驗。通過這種實驗，讓中學生有更多的感性認識。通過這種實驗充分調動中學生學習的積極性、變被動學習為主動接受，教會中學生研究問題的方式，迸發中學生對化學學的興趣，提升中學生在實際中解決問題的能力。按照本節教材的結構特征，擬采用以觀察、實驗探求自然規律的方式，產生科學的概念，班主任在創設課堂氛圍和思維情境上，一是盡可能借助中學生已有的經驗和知識降低中學生參與教學的思維時空。二是設疑性引導，肯定性語言，以減少中學生思維臺階。三是按照中學生的反饋控制好教學進程的節奏，因而充分彰顯教學論中教為主導，學為主體的原則。甚或，教學時重視知識線與技巧線同時進行，使中學生獲得知識的同時了解學習和研究自然現象的方式，因此確定中學生的能力和技巧培養的三個結合階段。第一階段通過生活現象和實驗得出大氣浮力的存在；第二階段用科學實驗以及物理推理的方式得出大氣浮力的大小；第三階段再回到大氣浮力的運用。因而讓中學生在教學活動學校習知識、掌方式、培養探求精神，以達到確定的教學目標和教學的最佳療效。