張英明
區域：廣東省-南陽市-桃園縣
中學：桃園縣楊溪橋小學
共1課時
第三節 大氣浮力 中學數學人類教學2011年課程標準版
1 教學目標
1. 知識與技能
（1）了解大氣浮力的存在，了解托里拆利實驗的原理、過程和推論；
(2)了解大氣浮力形成的原因；
（3）知道大氣浮力與海拔高度、天氣有關；
（4）通過演示實驗，培養中學生的觀察和分析能力；
(5)通過托里切利實驗的學習培養中學生的思維能力。
2、流程與技巧
（1）中學生進行實驗研究，估算大氣壓的大小，感受科研的過程；
(2)通過托里拆利實驗的學習，使中學生了解用液體浮力研究大氣浮力的等效替代法。
3. 情感、態度和價值觀
（1）通過演示實驗激發中學生的學習興趣和求知欲；
（2）運用大氣浮力知識解釋生活、生產中的相關現象，使中學生感受到數學知識與生活的密切關系，并具有運用數學知識解釋日常生活現象的意識；
(3)通過托里拆利實驗的學習，培養中學生熱愛科學的精神，培養他們的創新意識。
2 重點難點
大氣浮力的存在和大氣浮力的測定。
3 教學流程 3.1 第一學期教學活動 1 【簡介】大氣浮力
【教學流程】
班主任活動設計
中學生活動設計
1.大氣浮力
班主任演示了實驗，實驗提出的疑點激發了中學生的興趣和求知欲。
實驗①：將紙板平放在平板玻璃口上，用手壓住，翻轉過來。
問問題：放手后你會看到什么現象？
中學生：紙片會掉下來。
實驗②：將玻璃杯裝滿水，仍用一塊紙板蓋住玻璃杯口，用手壓住，將其倒置。
問：放下之后，你會看到什么現象？
班主任松開了手，但紙板并沒有掉出來。
有的中學生覺得紙片會掉下來，有的認為不會，有的思考、猶豫，不知道會發生什么。
中學生觀察著，臉上露出震驚的表情。
實驗③：將熱水倒入剛裝滿冷水的密封空塑料瓶中，將杯子壓碎。
實驗④：用開水加熱瓶子，立即放在氣球上，瓶子被氣球吸走。
問：為什么紙板不會掉下來？ 塑料瓶是如何被壓碎的？ 為什么瓶子會粘在氣球上？
中學生討論并回答：
①紙板受到向下的力；
②空氣對塑料瓶有壓力；
③杯子被氣球粘住了。
班主任用投影儀投影了大氣層的結構，對比了液體浮力的原因，分析了大氣壓力的原因：月球周圍有一層厚厚的空氣，也叫大氣層。 由于空氣受重力作用可以流動，所以空氣內部具有各個方向的浮力。 大氣對浸入其中的物體所產生的浮力稱為大氣浮力，簡稱大氣壓。
中學生觀看圖片，聽班主任分析大氣壓形成的原因。
班主任：誰能解釋一下我們剛才做的三個實驗的現象？
中學生回答：
①這些現象都是大氣壓造成的；
②紙板受到向下的大氣壓力；
③瓶子被壓扁，說明大氣壓在各個方向都有浮力。
班主任：生活中有沒有什么現象可以解釋大氣壓的存在？
中學生思考，可能的答案：
①塑料掛鉤靠大氣壓壓在墻上：
②用吸管喝；
③墨水被吸入鉛筆內。
2.大氣浮力的測定
班主任投影了馬格德堡半球實驗的圖片，并講解了馬格德堡半球實驗。
提出問題：這個實驗揭示了什么？ 大氣層的浮力有多大？
中學生回答：
①解釋大氣浮力的存在；
② 大氣浮力很強，將兩個半球緊緊地壓在一起。
中學生都猜到了大氣浮力的大小，卻不知道大氣壓力有多大。
班主任指導中學生用塑料掛鉤的吸盤模仿馬格德堡半球實驗，感受大氣的壓力，并估算大氣壓力的數值。
兩名中學生一組進行實驗，將兩個吸盤相互擠壓，盡可能擠出里面的空氣。 然后用雙手往外拉，但不容易拉開（用更大的力氣就可以拉開）。
用測功機測量吸盤拉開時大氣對吸盤的壓力，測量吸盤的面積，計算出大氣壓力的值。
班主任：這樣我們就可以計算出大氣壓的值了。 那么如何才能準確測量大氣壓的值呢？ 小伙伴們，先想一想，實驗②中紙板的受力是多少？
中學生回答：由于茶杯里的水的浮力和大氣的浮力，大氣的浮力比水的浮力小。 由于杯子底部對水也有浮力，所以這個浮力很難測量。
班主任：如果水不能接觸到杯底，二氧化碳在海面上方的浮力為零，那么紙上的力是多少？
中學生分組討論，分析受力：紙板受到火柱的壓力和大氣的壓力。
中學生分析說：此時大氣的浮力與火柱形成的浮力相等。
班主任：大氣壓能支撐多高的火柱？ 上去看看下面的實驗。
班主任演示實驗：
使用比瓶子長的各種不同厚度的試管（或容器）進行“蓋杯”實驗（例如可以使用礦泉射手、一端堵住的熒光燈頭等）。
中學生觀察班主任的演示實驗，發現大氣壓可以支撐很高的火柱。
班主任借助圖片向中學生們講解，大氣壓可以支撐10m甚至更高的火柱。
班主任提問：
①本實驗測量大氣壓的原理是什么？
② 如何增加液柱高度？
中學生討論：
① 大氣的浮力等于火柱形成的浮力。 即p0=ρ水gh；
②因為p0=ρwater gh，在恒定大氣壓的情況下，如果使用密度較高的液體，則液體的高度會較低。
班主任：哪些液體的密度較大？
中學生：水星。
用多媒體播放托里拆利實驗視頻（教案），班主任進行講解。
中學生觀看視頻，了解實驗的過程步驟，了解托里切利測量大氣壓的實驗的原理和推論。
班主任：根據托里拆利實驗的原理，估計大氣浮力的大小。
中學生用p0=ρ來估計并推導標準大氣壓的大小。
帶領中學生討論：
①托里拆利實驗中，水銀柱的高度與玻璃管的厚度、是否傾斜、是否向上或向下有關？
②如果在玻璃管下端打孔，管內的水銀會向下噴射還是會落回水銀罐中？
中學生討論：
①因為p=ρgh，液體的浮力與水銀柱的高度有關，但水銀柱的高度與玻璃管的厚度無關，無論是傾斜還是不傾斜、上揚還是下壓。
②孔后的玻璃管與水銀罐相連，管內的水銀會落回水銀罐。
班主任借助實際的水銀氣壓計向中學生講解了水銀氣壓計的工作原理。
3、大氣壓、海拔高度與天氣的關系
班主任用多媒體展示了大氣壓隨高度變化的圖表（課本上的圖10-4-8），并向中學生講解：距離地面越高的地方，大氣壓就越低。 。
中學生看圖、認真聽。
班主任借助圖10-4-9向中學生簡單介紹了大氣壓與天氣的關系。
問一個問題：當大氣壓升高時，往往會伴有陣雨。 為什么？
中學生分組討論、交流。
4. 課程總結
(1)大氣壓形成的原因；
(2)托里拆利實驗與大氣壓強的大小。
5. 課堂練習
根據需要安排。
6. 家庭作業
中學生活動指南內容。
第三節 大氣浮力
課程設計課堂記錄
第三節 大氣浮力
1 第一學期教學活動 1 【簡介】大氣浮力
【教學流程】
班主任活動設計
中學生活動設計
1.大氣浮力
班主任演示了實驗，實驗提出的疑點激發了中學生的興趣和求知欲。
實驗①：將紙板平放在平板玻璃口上，用手壓住，翻轉過來。
提問：放手后，你聽到什么現象？
中學生：紙片會掉下來。
實驗②：將玻璃杯裝滿水，仍用一塊紙板蓋住玻璃杯口，用手壓住，將其倒置。
問：放下之后，你會聽到什么現象？
班主任松開了手，但紙板并沒有掉出來。
有的中學生覺得紙片會掉下來，有的認為不會，有的思考、猶豫，不知道會發生什么。
中學生觀察著，臉上露出震驚的表情。
實驗③：將熱水倒入剛裝滿冷水的密封空塑料瓶中，將杯子壓碎。
實驗④：用開水加熱瓶子，立即放在氣球上，瓶子被氣球吸走。
問：為什么紙板不會掉下來？ 塑料瓶是如何被壓碎的？ 為什么瓶子會粘在氣球上？
中學生討論并回答：
①紙板受到向下的力；
②空氣對塑料瓶有壓力；
③杯子被氣球粘住了。
班主任用投影儀投影了大氣層的結構，對比了液體浮力的原因，分析了大氣壓力的原因：月球周圍有一層厚厚的空氣，也叫大氣層。 由于空氣受重力作用可以流動，所以空氣內部具有各個方向的浮力。 大氣對浸入其中的物體所產生的浮力稱為大氣浮力，簡稱大氣壓。
中學生觀看圖片，聽班主任分析大氣壓形成的原因。
班主任：誰能解釋一下我們剛才做的三個實驗的現象？
中學生回答：
①這些現象都是大氣壓造成的；
②紙板受到向下的大氣壓力；
③瓶子被壓扁，說明大氣壓在各個方向都有浮力。
班主任：生活中有沒有什么現象可以解釋大氣壓的存在？
中學生思考，可能的答案：
①塑料掛鉤靠大氣壓壓在墻上：
②用吸管喝；
③墨水被吸入鉛筆內。
2.大氣浮力的測定
班主任投影了馬格德堡半球實驗的圖片，并講解了馬格德堡半球實驗。
提出問題：這個實驗揭示了什么？ 大氣層的浮力有多大？
中學生回答：
①解釋大氣浮力的存在；
② 大氣浮力很強，將兩個半球緊緊地壓在一起。
中學生都猜到了大氣浮力的大小，卻不知道大氣壓力有多大。
班主任指導中學生用塑料掛鉤的吸盤模仿馬格德堡半球實驗，感受大氣的壓力，并估算大氣壓力的數值。
兩名中學生一組進行實驗，將兩個吸盤相互擠壓，盡可能擠出里面的空氣。 然后用雙手往外拉大氣壓強實驗水杯，但不容易拉開（用更大的力氣就可以拉開）。
用測功機測量吸盤拉開時大氣作用在吸盤上的壓力，測量吸盤的面積，計算出大氣壓力的值。
班主任：這樣我們就可以計算出大氣壓的值了。 那么如何才能準確測量大氣壓的值呢？ 小伙伴們，先想一想，實驗②中紙板的受力是多少？
中學生回答：由于茶杯里的水的浮力和大氣的浮力，大氣的浮力比水的浮力小。 由于杯子底部對水也有浮力，所以這個浮力很難測量。
班主任：如果水不能接觸到杯底，二氧化碳在海面上方的浮力為零，那么紙上的力是多少？
中學生分組討論，分析受力：紙板受到火柱的壓力和大氣的壓力。
中學生分析說：此時大氣的浮力與火柱形成的浮力相等。
班主任：大氣壓能支撐多高的火柱？ 上去看看下面的實驗。
班主任演示實驗：
使用比瓶子長的各種不同厚度的試管（或容器）進行“蓋杯”實驗（例如可以使用礦泉射手、一端堵住的熒光燈頭等）。
中學生觀察班主任的演示實驗，發現大氣壓可以支撐很高的火柱。
班主任借助圖片向中學生們講解，大氣壓可以支撐10m甚至更高的火柱。
班主任提問：
①本實驗測量大氣壓的原理是什么？
② 如何增加液柱高度？
中學生討論：
① 大氣的浮力等于火柱形成的浮力。 即p0=ρ水gh；
②因為p0=ρwater gh，在恒定大氣壓的情況下，如果使用密度較高的液體，則液體的高度會較低。
班主任：哪些液體的密度較大？
中學生：水星。
用多媒體播放托里拆利實驗視頻（教案），班主任進行講解。
中學生觀看視頻大氣壓強實驗水杯，了解實驗的過程步驟，了解托里切利測量大氣壓的實驗的原理和推論。
班主任：根據托里拆利實驗的原理，估計大氣浮力的大小。
中學生用p0=ρ來估計并推導標準大氣壓的大小。
帶領中學生討論：
①托里拆利實驗中，水銀柱的高度與玻璃管的厚度、是否傾斜、是否向上或向下有關？
②如果在玻璃管下端打孔，管內的水銀會向下噴射還是會落回水銀罐中？
中學生討論：
①因為p=ρgh，液體的浮力與水銀柱的高度有關，但水銀柱的高度與玻璃管的厚度無關，無論是傾斜還是不傾斜、上揚還是下壓。
②孔后的玻璃管與水銀罐相連，管內的水銀會落回水銀罐。
班主任借助實際的水銀氣壓計向中學生講解了水銀氣壓計的工作原理。
3、大氣壓、海拔高度與天氣的關系
班主任用多媒體展示了大氣壓隨高度變化的圖表（課本上的圖10-4-8），并向中學生講解：距離地面越高的地方，大氣壓就越低。 。
中學生看圖、認真聽。
班主任借助圖10-4-9向中學生簡單介紹了大氣壓與天氣的關系。
問一個問題：當大氣壓升高時，往往會伴有陣雨。 為什么？
中學生分組討論、交流。
4. 課程總結
(1)大氣壓形成的原因；
(2)托里拆利實驗與大氣壓強的大小。
5. 課堂練習
根據需要安排。
6. 家庭作業
中學生活動指南內容。
標簽： 3 節課、氣氛、浮力、一節課、當前評論