高中數學《大氣浮力》試講學案
一、教學目標
（一）曉得哪些是大氣浮力，能說出幾個證明大氣壓存在的例子。
（二）理解大氣浮力形成的緣由，并能簡單解釋一些日常生活中大氣壓強的現象。
（三）曉得大氣浮力的值可由托里拆利實驗測定，記住大氣浮力的值約為105帕，它相當于760毫米高的水銀柱形成的浮力。
（四）培養中學生的觀察、實驗、分析能力。
二、教學重難點
本節教學內容的重點是:感知大氣浮力的存在。
本節教學內容的難點是:理解托里拆利實驗及用液體浮力來研究大氣浮力的轉換法的思路和等效取代的方式。
三、教學打算
班主任：玻璃杯、硬紙片、試管一根、長約兩米的玻璃管一根、水、廣口瓶、浸過酒精的藥棉、細砂、煮熟去皮的豬肉一個、鑷子一個、注射器一個、托里拆利實驗裝置一套、打火機一個。
中學生：皮碗（每三人一對）
四、教學方式
（一）示范法：班主任給出示范，進行具體操作演示。
（二）談話法：師生間進行交流對話。
（三）自主探究法：讓中學生自己通過各類渠道收集資料，通過主動探究獲取新知識。
小組討論法：中學生圍繞主題分成小組進行討論，再得出推論。
五、教學過程
（一）備考提問
師：如下圖溶入液體中的物體是否遭到液體對它浮力？
生：受。
師：液體內部向哪些方向有浮力？
生：各個方向。
師：液體內部浮力形成的緣由是哪些？
生：液體受重力、具有流動性。
（二）引入新課
師：我們賴以生存的月球周圍被厚厚的空氣層所包圍，即大氣層，月球上的物體（包括人）都浸在其中。提問：溶入空氣中的物體是否遭到大氣形成的浮力呢？
請中學生用皮碗模擬馬德堡半球實驗。
出示課前早已抽好氣的馬德堡半球，讓中學生用力拉但不開，打開閥體，球內步入空氣后卻很容易拉開。
師：馬德堡半球實驗證明了大氣浮力的存在。
板書：“大氣對浸在它上面的物體形成的浮力，叫大氣浮力；簡稱大氣壓或氣壓。”
（三）授新
1、請中學生討論、并列出出生活中有關大氣壓存在的實例。
用一次性注射器做試驗，把艙蓋密封后，拉注射器時很吃力。再一次證明大氣壓的存在。
向不同方向握緊手后又就會發出很大的聲音，與液體浮力實驗作比：
2、提問：這能說明哪些問題？（大氣向各個方向都有浮力）
從前面的剖析中可知大氣浮力與液體中的浮力有許多相像的地方。
提問：（1）空氣主要是由哪些物質組成？（氮和氧）
（2）它們受重力作用嗎？（受）
（3）空氣能流動嗎？（能）補充：空氣的流動產生風。
班主任總結：空氣也和液體一樣受重力、具有流動性，這也是溶入大氣中的物體遭到大氣浮力的誘因。
板書：“大氣浮力形成的緣由是空氣受重力作用且具有流動性”
我們曉得了大氣浮力的存在，而且也了解了大氣浮力形成的緣由，這么大氣浮力的值是多大呢？下邊我們就來具體地研究這個問題。
3、做覆杯子實驗。
提問：（1）形成的現象是哪些？（硬紙片沒有掉下）;（2）為何沒有掉出來呢？
師引導中學生剖析，裝滿水的杯中排出了空氣物理大氣壓強課件，蓋上硬紙片并倒置過來后，它們的周圍只有空氣，很顯著紙片沒有掉出來是大氣壓作用的結果。
向各個方向轉動覆杯子，觀察到硬紙片沒有下落，再一次說明大氣向各個方向都有浮力。
將用硬紙片托住的裝滿水的試管倒立在裝有水的水槽中，之后抽出紙片。
4、提問：（1）觀察現象；（2）思索形成現象的誘因
（中學生思索、討論。投影儀打出圖2）
剖析：此時試管中的水不下落是因為大氣壓作用的結果。只不過大氣壓作用在水槽中的湖面上。
5、提問：倘若換用2米長的一端封閉的玻璃管來做此實驗，結果會怎樣？
實驗結果表明，2米長的火柱也能被大氣壓所支持。
大氣壓到底能支持多高的火柱呢？
師：歷史上以前有人用10米長的玻璃管來做過此實驗，結果水管中仍飽含了水。看來大氣壓所能支持的火柱是小于10米的。
6、提問：下邊我們假定大氣壓支持的火柱高是h米，請朋友們討論能夠用火柱形成的浮力間接地測出大氣浮力的值？假如可能，應用哪些公式？
中學生：能、p=ρ液gh水
師：用小于十米高的火柱來做此實驗測出大氣浮力的值從理論上看是可行的，而且在實驗的過程中卻會給我們帶來問題：如難以在實驗室中完成此實驗；10米長的水管很難找等。
7、提問：如今請你們思索能夠用我手中的這根1米長的玻璃管來完成測出大氣浮力值的任務呢？請朋友們思索。（師：啟發中學生由P＝ρgh考慮問題。）
中學生：用密度小于水的液體，最好是水銀。
師：歷史上第一個想到用水銀取代水來測大氣浮力值的是德國科學家托里拆利。雖然托里拆利像大家一樣也不是一開始就想到用水銀來做實驗的，他是在總結前人實驗的基礎上才想到用液體密度最大的水銀來做實驗，以測定大氣浮力的值。這一實驗稱為托里拆利實驗。
演示實驗：托里拆利實驗。
8、提問：玻璃管內水銀面上空有沒有空氣？（沒有，已被灌滿的水銀全部排出）
師：對，這個空間是真空。
9、提問：請你們觀察實驗裝置，哪一段水銀柱是由大氣浮力托住的？（玻璃管內外水銀面的高度差）
請朋友讀出此實驗中水銀柱的高度差是多少分米？
若檢測結果不完全等于76分米，則簡單介紹不同的海拔高度對應的大氣壓不同，76分米高是托里拆利在海平面的高度測出的值。通常我們把大氣壓的值取為76分米汞柱。
板書：“大氣浮力＝76分米高水銀柱形成的浮力（＝1.01×105帕）”
10、提問：⑴如果在做托里拆利實驗時，使玻璃管傾斜插入水銀槽中，會影響實驗結果嗎？
⑵在做托里拆利實驗時，改用粗一些或細一些的玻璃管，會不會影響實驗結果？
⑶如果在做托里拆利實驗時，不留神打破了玻璃管的下端，會有哪些結果？
（用2米長的火柱做此實驗，得出水銀會升高到與水槽內水銀手相平的位置）
11、例1：在托里拆利實驗中，我們測得的水銀柱高為76分米，則當地的大氣浮力值為多少帕？
若用水取代水銀做此實驗物理大氣壓強課件，則大氣壓支持的火柱有多高？
象這樣通過求水銀柱形成的浮力而間接測定大氣浮力值的方式是一種間接檢測的方式，朋友們在之后的學習、工作中都會用到它。
12、例2：若桌面的面積為1平方米，上題中的大氣浮力作用在此桌面上形成的壓力是多大？它相當于多少個成年人的體重？（成年人體重約500牛）如此大的力，為何沒有把椅子壓塌呢？（借助此題使中學生從感性上認識大氣浮力是很大的）
大氣浮力向各個方向都有，桌面上表面遭到向上的大氣浮力，同時下表面遭到向下的浮力，二者作用互相抵消，所以不會塌。人為哪些沒有被大氣壓壓癟也有與此類似的誘因。
（四）課堂小結
（五）鞏固練習
1、大氣對浸在它上面的物體形成的浮力，叫（）；簡稱（）或（）。
2、大氣浮力形成的緣由是：空氣受（）力作用且具有（）性。
3、馬德堡半球實驗才能證明（）的存在。
4、托里拆利實驗第一個測出了（）的值。
5、在托里拆利實驗中，假如將玻璃管從豎直至傾斜放置，則（）。
⑴水銀柱的厚度降低，高度降低；
⑵水銀柱的寬度不變，高度降低；
⑶水銀柱的寬度減少，高度降低；
⑷水銀柱的寬度降低，高度不變。
6、做“杯呑蛋”實驗再一次迸發中學生的學習興趣，并請朋友解釋此現象？
7、（機動）塑膠吸盤的使用和理論上的解釋？
（六）布置作業：
1、書面作業：課后練習的第2題，習題部份的第1、3小題。
2、課外討論：“想想議議”。
六、板書設計
大氣浮力
覆杯子實驗
p=ρ液gh水
托里拆利實驗
七、教學反省
通過課后交流，本節課在知識體系的產生和知識網路的構建方面還有待強化。班主任課堂教學中還是有些放不開，中學生回答問題較少，有趕進度的嫌疑。知識內容的排列上可以分為兩課時，這樣時間比較寬裕。課堂練習內容可以設置為分組聯系，節省一定的時間。板書的設計和字體的書寫還要加大。通過交流和反省，我認識到，自己還存在好多不足，應該更進一步提升自己的業務水平。