《大氣浮力》教學(xué)設(shè)計
教材內(nèi)容分析
1 課程標(biāo)準(zhǔn)分析：
義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程是科學(xué)教育的重要組成部分，是一門旨在提高全體中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。 因此，義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的課程內(nèi)容由科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容兩部分組成，其中科學(xué)內(nèi)容包括物質(zhì)、運動與相互作用、能量三部分。 科學(xué)內(nèi)容中的例子是對科學(xué)內(nèi)容要求的進一步說明，建議的活動是為教學(xué)提供參考的活動例子。 大氣浮力包含在第二級主題機械運動中，運動力和相互作用包含在第一級主題中。 大氣浮力課程包括大氣浮力的感知、大氣浮力的檢測和大氣浮力的應(yīng)用。 大氣浮力與我們的生活密切相關(guān)。 中學(xué)生的生活很容易激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)了“從數(shù)學(xué)到生活”的課程理念。 大氣浮力的檢測是科學(xué)探究的一個很好的例子。 科學(xué)探究就是讓中學(xué)生體驗與科學(xué)工作者一樣的探究過程，主動獲取數(shù)學(xué)知識大氣壓強是誰發(fā)現(xiàn)的意大利，了解科學(xué)探究方法，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，體驗科學(xué)探究的樂趣，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)心態(tài)和科學(xué)探究精神。敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。 突出“提高中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，強調(diào)科學(xué)探究”的課程理念。 大氣浮力的應(yīng)用符合教學(xué)大綱的要求。 義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程要注重與生產(chǎn)、現(xiàn)實生活和時代發(fā)展的聯(lián)系，加強課程內(nèi)容與中學(xué)生生活、現(xiàn)代社會和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的聯(lián)系，注重科技的應(yīng)用所帶來的社會進步。 對培養(yǎng)中學(xué)生社會責(zé)任感和正確世界觀能力的要求和問題，體現(xiàn)了“關(guān)系科技發(fā)展，從數(shù)學(xué)到社會”的課程理念。 2 教材分析：
大氣浮力是八年級數(shù)學(xué)課本第九章第四節(jié)。 本課程包括大氣浮力以及大氣浮力是多少。 課本首先給出大氣浮力的定義，然后課本緊密聯(lián)系現(xiàn)實生活，讓中學(xué)生觀察生活中大氣浮力的例子，比如：什么力量把塑料鉤壓在墻上。 引發(fā)中學(xué)生思考大氣浮力在日常生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)中學(xué)生學(xué)以致用的精神，以及從生活走向化學(xué)的課程理念。 隨后教材引用了美國馬靖西縣長格利克進行的馬武軒的半球實驗，加深了中學(xué)生對化學(xué)史實的理解，再次有力證明了大氣浮力的存在。 然后進行實驗以了解大氣的活躍程度。 這里，知識點教材中有中學(xué)生的自我探索實驗——用兩個帶塑料掛鉤的吸盤模擬馬武軒半球?qū)嶒灒脺y力計測量吸盤拉開時的壓力，從而測量出大氣浮力。 （這里的舊教科書版本直接用彈簧來測量吸盤上的壓力，實驗偏差更小。）然后是一個視頻實驗——托里拆利實驗。 本實驗培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)探究方法，提高中學(xué)生分析問題和解決問題的能力。 在討論交流中，教材引用了大氣浮力、天氣等實例，將數(shù)學(xué)知識與科學(xué)、地理聯(lián)系起來，展現(xiàn)了“注重學(xué)科滲透、關(guān)心科技發(fā)展”的課程理念。
大氣浮力包括PEP版本中大氣浮力的存在和檢測。 課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容與教材版本相同。 民教版還列出了生活以及大氣浮力在日常生活中的應(yīng)用，讓中學(xué)生更深入地了解大氣浮力的存在。 在大氣浮力的檢測中，人教版直接介紹了托里拆利實驗，然后介紹了檢測大氣浮力的儀器氣壓計。 同時還列出了氣壓計在生活中的應(yīng)用——滅火器上的氣壓計。 而人教版教材中設(shè)計了自制氣壓計來觀察大氣壓隨海拔高度的變化。 想一想、做一做也是很好的。 結(jié)合地理知識，注重新課程理念。 總體而言，兩本教材很好地結(jié)合了課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和課程理念。
3個知識點介紹：
大氣浮力是在上面學(xué)習(xí)的力和浮力知識基礎(chǔ)上的進一步學(xué)習(xí)，是浮力知識的重要組成部分。 本課不僅是往年固體、液體浮力知識的準(zhǔn)備和鞏固，也是浮力知識的推進和提高，為之前流體浮力的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)，起到承前啟后的作用。未來的知識結(jié)構(gòu)。
大氣浮力與生命密切相關(guān)。 在教學(xué)中，首先通感創(chuàng)設(shè)情景，然后通過實驗，使中學(xué)生思維慣性導(dǎo)致認知沖突，激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，分析大氣浮力的存在。 通過列舉生產(chǎn)生活中與大氣壓相關(guān)的現(xiàn)象，啟發(fā)中學(xué)生的思維，培養(yǎng)中學(xué)生借助大氣壓相關(guān)知識解決實際問題的能力。
教學(xué)目標(biāo)：
1. 知識與技能
（1）理解并能夠解釋由于大氣浮力的客觀存在而形成的現(xiàn)象。 (2)學(xué)習(xí)大氣浮力檢測的基本原理和技能。
（3）了解大氣浮力在日常生活中的應(yīng)用實例和相死機械的工作原理。 2、流程與技巧
（1）通過觀察論證實驗和實踐，感知大氣浮力的客觀存在。 (2)讓中學(xué)生體驗自主動手探究的過程，掌握科學(xué)探究的方法。 (3)通過托里拆利實驗的學(xué)習(xí)，使中學(xué)生認識和理解利用液體浮力研究大氣浮力等效替代的科學(xué)方法。 3、情感心態(tài)和價值觀
（一）通過觀察有趣的小實驗、體驗馬武軒半球?qū)嶒灐⒋譁y大氣浮力實驗等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)中學(xué)生實事求是的科學(xué)心態(tài)。
（2）通過了解大氣壓在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，初步了解科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。
教學(xué)重點和難點 教學(xué)重點：我們始終處于大氣浮力之下，但自己卻不知道。 中學(xué)生知道生活中的許多現(xiàn)象，但不知道為什么。 比較陌生，我覺得這節(jié)課的重點是感知大氣浮力的存在。 為了解決這個問題：我給中學(xué)生展示了一個有趣的小實驗——罐頭的“瘦身”，引起了中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 那我就拿之前學(xué)過的液體的浮力做個類比，分析一下液體和二氧化碳的相似性，得出一個合理的類比，得出大氣浮力確實存在的結(jié)論。 并列舉了大氣浮力在日常生活中的應(yīng)用，讓中學(xué)生能夠更深刻地感受到大氣浮力的存在。
教學(xué)難點：大氣浮力極大且難以檢測，因此大氣浮力的檢測是本課的重點和難點。 為了突破這個困難，首先，我會讓中學(xué)生分組，用測力計來估算吸盤被拉開時大氣對吸盤的壓力，并估算浮力的值的氣氛。 讓中學(xué)生體驗探究活動，掌握科學(xué)的探究方法。 然后我會和中學(xué)生一起看托里拆利。 通過讓中學(xué)生回答問題，我會引導(dǎo)中學(xué)生了解托里拆利實驗的原理。 從而突破了本課的重點和難點。
設(shè)計理念：
本課程包括感知大氣浮力的存在和檢測大氣浮力，兩者都是本課程的教學(xué)重點。 首先，我給中學(xué)生演示一個有趣的實驗——罐頭的“瘦身”，激發(fā)了中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出了本節(jié)的主題——大氣浮力。 然后我會給朋友們講一下馬武玄半球?qū)嶒灒悄M馬武玄半球?qū)嶒灒俏視笇?dǎo)中學(xué)生分析半球的受力，讓中學(xué)生初步感受到大氣浮力的存在。 然后我會用之前學(xué)過的液體浮力類比來分析液體和二氧化碳的相似性，做出合理的類比。 大氣浮力確實存在。 它還列出了大氣浮力在日常生活中的應(yīng)用，但列出了一些大氣在日常生活中應(yīng)用的相關(guān)示例。 貼近生活，讓中學(xué)生更深刻地感受到大氣浮力的存在。 大氣浮力的檢測是本課的最難點。 為了突破這個困難，首先，我會讓中學(xué)生分組，用測力計來估算吸盤被拉開時大氣對吸盤的壓力，并估算浮力的值的氣氛。 讓中學(xué)生體驗探究活動，掌握科學(xué)的探究方法。 然后我會和中學(xué)生一起觀看托里拆利實驗，并通過讓中學(xué)生回答問題的方式引導(dǎo)中學(xué)生了解托里拆利實驗的原理。 從而突破了本課的重點和難點。
教學(xué)方法：
使用演示實驗、自制教具實驗、自主探索、多媒體運用、討論互動
教學(xué)流程：
新課程導(dǎo)出鏈接
我給大家展示一個關(guān)于大氣浮力的有趣小實驗，調(diào)動課堂的積極性，激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出話題。 新課教學(xué)環(huán)節(jié)1大氣浮力的存在，
我會用自制的教具模擬著名的馬格德堡半球?qū)嶒灒屩袑W(xué)生深刻感受到大氣浮力的存在，培養(yǎng)中學(xué)生樂于探索實驗的精神。 模擬實驗結(jié)束后，我會引導(dǎo)中學(xué)生分析半球的受力，并對比所學(xué)液體的浮力大氣壓強是誰發(fā)現(xiàn)的意大利，進行合理的類比，得出大氣浮力確實存在的推論。 節(jié)日的焦點。 并培養(yǎng)中學(xué)生實事求是的科學(xué)心態(tài)。 2 大氣浮力檢測
完成上述教學(xué)目標(biāo)后，我會引導(dǎo)中學(xué)生回顧之前的實驗并思考：大氣的浮力有多大？ 并讓中學(xué)生使用我提供的設(shè)備，結(jié)合課本上的思維，做小組實驗，估算出大氣浮力的值。 隨機選取兩組數(shù)據(jù)進行比較，并對實驗的偏差進行分析。 因此，讓中學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，進而提高中學(xué)生的動手能力和團隊合作精神。
在估計大氣浮力后，我將通過播放托里切利實驗的視頻進行教學(xué)。 為了讓中學(xué)生更好地理解托里拆利實驗的原理，我和中學(xué)生一起探討以下問題： 1、插入水銀罐后，玻璃管中的水銀發(fā)生了什么變化？ 2、玻璃管上方的空處是否有空氣？ 哪個？ 3. 誰支持這個水銀柱？ 4、如何估算大氣浮力值？ 培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力、分析能力和知識遷移能力。 接下來，我將向朋友們展示玻璃管傾斜，并讓中學(xué)生觀察液柱寬度和高度的變化，以提醒托里拆利的實驗注意事項。 通過上述自主實驗和觀察視頻，突破了本課教學(xué)的重點和難點。 3 大氣浮力的應(yīng)用
化學(xué)源于生活，也必回歸生活。 首先，我會帶領(lǐng)中學(xué)生運用剛剛學(xué)到的知識來揭開罐頭“瘦身”的奧秘，培養(yǎng)中學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。 我將列舉中學(xué)生日常生活中常見的水泵、宇航服等大氣浮力的反例，讓中學(xué)生初步了解科技對人類生活的影響，培養(yǎng)學(xué)生' 科學(xué)品質(zhì)。 最后，我會和中學(xué)生一起分析大氣浮力與天氣變化的關(guān)系，讓中學(xué)生了解自然界事物之間的關(guān)系，注意學(xué)科之間的滲透和聯(lián)系。 課堂小結(jié)
結(jié)合小學(xué)生的認知和心理特點，我在課堂總結(jié)部分留出幾分鐘的時間供大家獨立交流。 并讓大家課后寫一篇以《如果沒有氣氛》為主題的文章，從而有意識地培養(yǎng)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。 教學(xué)黑板：
§14.3 大氣浮力
1、大氣浮力的存在
3.大氣浮力的應(yīng)用
水泵、宇航服
2. 大氣浮力的檢測 1. 估計
2、準(zhǔn)確檢測：托里拆利實驗 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：p?1.013?105pa 實驗創(chuàng)新點：
1、罐頭的“改造”實驗。 本實驗現(xiàn)象明顯，能夠引起中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考。
2 自制教具模擬馬武軒的半球?qū)嶒灐?這個實驗不僅可以感知大氣浮力的存在，還可以讓中學(xué)生初步感受到大氣浮力的巨大。
3 用兩個帶有塑料掛鉤的吸盤模擬馬武軒半球?qū)嶒灒脺y力計測量吸盤拉開時大氣對吸盤的壓力，測量吸盤的面積，并計算大氣浮力的值。 與用彈簧測力計直接測量吸盤上的壓力相比，該實驗偏差更小，中學(xué)生可以更好地讀取實驗數(shù)據(jù)。
案例解讀：
設(shè)計特點：
整個教學(xué)設(shè)計以實驗為基礎(chǔ)。 通過實驗，逐步引導(dǎo)中學(xué)生感知大氣浮力的存在。 通過自主探索實驗，中學(xué)生初步認識到了大氣浮力的偉大。 然后，通過視頻實驗和四個問題，逐步引導(dǎo)中學(xué)生掌握大氣浮力的存在。 檢測原理讓中學(xué)生全面掌握大氣浮力的知識，同時結(jié)合現(xiàn)實生活中與大氣壓相關(guān)的現(xiàn)象的分析原理實例，讓中學(xué)生從根本上理解大氣浮力的作用。 整個課堂營造的是一種輕松、活潑、有趣的氛圍，達到讓中學(xué)生從好奇心中逐漸掌握知識的目的。 2 實施
課堂實施時，如果第一次導(dǎo)入實驗時機把握不好，很可能會失敗。 班主任可以在這里錄制視頻以供將來使用。 當(dāng)中學(xué)生和班主任完成大氣浮力值的粗略測量時，中學(xué)生很容易無法識別彈簧測力計的最大讀數(shù)，從而產(chǎn)生較大偏差。 這里老師可以多演示幾個。
3、創(chuàng)新點
1、罐頭的“改造”實驗。 本實驗現(xiàn)象顯著，能夠激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考。
2 自制教具模擬馬武軒的半球?qū)嶒灐?這個實驗不僅可以感知大氣浮力的存在，還可以讓中學(xué)生初步感受到大氣浮力的巨大。
3在講解托里拆利實驗時，采用提問法引導(dǎo)中學(xué)生思考，使中學(xué)生更容易掌握托里拆利實驗的原理和技巧。
教育資源：
教學(xué)計劃： PPT練習(xí)：
1 做托里切利實驗時，使用一根長約1米、一端有開口的玻璃管。 當(dāng)水銀飽和后，將開口密封，倒置插入水銀罐中，則管內(nèi)的水銀液面會升高并下降到一定高度，出現(xiàn)水銀柱。 如果玻璃管傾斜，管內(nèi)水銀柱的寬度將為 ，但水銀柱的高度將為 。 如果在這個實驗中使用更厚或更薄的玻璃管，水銀柱的高度將為管內(nèi)會減少。儀器
罐頭“瘦身”實驗?zāi)康模焊兄髿獾母×?span style="display:none">b8k物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
實驗原理：加熱罐頭時，罐頭內(nèi)的水沸騰時形成的水蒸氣將空氣排出。 這時候用湯圓堵住，罐內(nèi)就幾乎沒有空氣了。 這時，罐外的大氣壓將罐擠壓，我們就聽到了罐的化身。
馬武軒半球?qū)嶒?span style="display:none">b8k物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
實驗?zāi)康模鹤C明大氣浮力的存在
實驗原理：當(dāng)我們疏散馬武軒半球后，球體內(nèi)沒有向外的大氣壓力，只有外部大氣將兩個半球緊緊阻擋。 在這一點上，我很難做到這一點。
實驗：用彈簧測力計、塑料鉤吸盤和玻璃板粗略測量大氣浮力。 實驗?zāi)康模捍置娴拇髿飧×Α?實驗原理及步驟：
1、將吸盤放在玻璃板表面，感覺吸盤與玻璃表面完全貼合，形成真空，吸盤僅靠大氣的浮力吸在玻璃板上。
2、用彈簧測力計拉動吸盤，迫使吸盤與玻璃板分離。 彈簧測力計抵抗的拉力是大氣浮力形成的壓力。 測得的最大脫離值即為強氣氛的壓力值。
3、利用浮力公式P=F/S，用得到的壓力值減去吸盤面積，即為大氣浮力。 實驗主要偏差：
1 我們得到的不可能是完全真空的
2、彈簧測力計讀數(shù)速度不夠快，讀取壓力困難。
觀看托里拆利測量大氣浮力的實驗
實驗?zāi)康模簷z測大氣的浮力，培養(yǎng)中學(xué)生觀察實驗的實驗原理：
如圖所示，設(shè)大氣壓力為
，管內(nèi)外水銀表面高度差為 ，以管口處液塊AB為研究對象，管內(nèi)水銀表面上方存在真空，液塊AB為受到管內(nèi)汞柱形成的向上浮力，
同時，液層AB受到管外水銀形成的向下浮力和水銀傳遞的大氣浮力。
，現(xiàn)在
水星處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜止的AB液片向下和向下的浮力相等，即：，??所以
，所以
即大氣壓等于管內(nèi)水銀柱高于管外所形成的浮力，因此只要測量管內(nèi)、外水銀表面，
高的
，即可得到大氣壓的值。
大氣浮力教學(xué)設(shè)計
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