“特教資源”公眾號內(nèi)容為全省特殊教育中學(xué)班主任信息技術(shù)應(yīng)用能力競賽作品,僅用作教學(xué)觀摩運(yùn)用大氣壓強(qiáng)的例子,轉(zhuǎn)載必須標(biāo)明來自“特教資源”公眾號和全省特殊教育中學(xué)班主任信息技術(shù)應(yīng)用能力競賽。
姓名
吳穎
學(xué)科
化學(xué)
單位
平頂山市特殊教育中心
課題
《大氣浮力》
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、學(xué)情剖析
1、學(xué)生已具備的后置認(rèn)知基礎(chǔ):中學(xué)生早已對固體浮力、液體浮力、力的平衡等有了一定的認(rèn)知能力,因?yàn)橹袑W(xué)生的形象思維不夠,對受力剖析的理解不到位,因而,教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)習(xí)技巧的引導(dǎo)。
2、八年級中學(xué)生正處于青春期,有著強(qiáng)烈的求知欲和好奇心,對實(shí)驗(yàn)探究積極性很高。但按照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)歸納能力差,因而,教學(xué)中多讓中學(xué)生參與教學(xué)活動,引導(dǎo)發(fā)展思維,把握學(xué)習(xí)技巧。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1.了解因?yàn)榇髿飧×Φ目陀^存在而形成的現(xiàn)象;
2.曉得大氣壓形成的誘因。
3.曉得托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理、過程和推論
過程與技巧
1.通過小組分工合作實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)中學(xué)生的動手能力、觀察能力和剖析能力。
2.通過對托里拆利實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),使中學(xué)生理解用液體浮力來研究大氣浮力的等效取代法。
3.感知人類對大氣浮力的借助,培養(yǎng)中學(xué)生運(yùn)用知識的能力。
情感心態(tài)與價(jià)值觀
1.通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,迸發(fā)中學(xué)生的求知欲。
2.通過對托里拆利實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)中學(xué)生熱愛科學(xué)、實(shí)事求是的精神。
3.通過對大氣浮力應(yīng)用的了解,初步感受化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,使中學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)及其相關(guān)技術(shù)對社會發(fā)展和人類生活的影響。
教學(xué)重點(diǎn):檢測大氣浮力的方式
教學(xué)難點(diǎn):托里拆利實(shí)驗(yàn)原理
教學(xué)方式:實(shí)驗(yàn)法、探究式教學(xué)法、多媒體講義輔助教學(xué)
教具:
班主任教具:空瓶、氣球、剪刀
中學(xué)生教具:玻璃杯、注射器、細(xì)線、鉤碼、2個(gè)帶有軟塑膠托的壓力衣鉤、紙板、玻璃管
課時(shí)安排:第1課時(shí)
二、教學(xué)過程:
(一)、情境創(chuàng)設(shè)迸發(fā)興趣
小游戲:吹氣球
先讓一位朋友吹氣球,很容易就吹上去了,接出來降低難度,把汽球裝入瓶內(nèi),廢了很大的力氣也吹不上去,最后想方式,用剪刀把瓶底剪開,結(jié)果汽球很容易吹上去了。這是為何呢?
朋友們說的十分好,看來呀,課下一定做了不少功課,那明天我們就一起分享大家的研究成果,一上去探究大氣壓給我們帶來的奧秘。
(二)、小組分工探求新知
朋友們從昨天的實(shí)驗(yàn)中見到了大氣壓是真實(shí)存在的,只不過我們看不到,摸不著,俺們?nèi)菀缀雎浴,F(xiàn)今朋友們借助身邊的器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明大氣浮力的存在。因?yàn)槲覀兠拷M給的器材不一樣,所以先組內(nèi)交流,設(shè)計(jì)方案,統(tǒng)一意見,打算給你們交流。好,如今開始實(shí)驗(yàn)。
1、準(zhǔn)備一個(gè)裝有高錳碘化鉀水的瓶子,(藍(lán)色使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清晰,醒目),把玻璃管放進(jìn)水杯里,之后把玻璃管提上去,水流出來;再把玻璃管放進(jìn)水杯里,用右手擋住玻璃管的另一端,發(fā)覺玻璃管里的水被提上去了。
2、將一個(gè)帶有軟塑膠托的壓力衣鉤使勁擠壓到桌子上,排出其中的空氣,可將桌子提上去,衣鉤也不掉。
3、將注射器活塞推到頂部,排盡空氣后,手擋住里面的小孔。在注射器上端栓細(xì)線,將鉤碼纏住。先掛一個(gè),活塞未聯(lián)通,再掛一個(gè),仍沒聯(lián)通,掛第三個(gè)鉤碼時(shí),剛才動,說明大氣壓正好拖住。
4、取一空玻璃杯用硬紙片把杯口蓋嚴(yán),手按住紙片把瓶子倒置,放開手后,硬紙片立刻下落。若在杯內(nèi)盛滿水后再用硬紙片把杯口蓋嚴(yán),手按住紙片將瓶子倒置,放開手后,紙片不下落,水也不流出,這表明大氣有浮力。正是因?yàn)榇髿飧×Φ淖饔?紙片不下落。(講義展示:對硬紙片進(jìn)行受力剖析,紙片遭到水對它向上的壓力,自身的重力運(yùn)用大氣壓強(qiáng)的例子,由平衡力的知識可得,一定還有一個(gè)向下的力,抵消了它所遭到的壓力和它自身的重力,這么這個(gè)力只能是大氣壓對它施的力)。
從以上實(shí)驗(yàn)中大家得到哪些啟發(fā)和得出哪些推論呢?
1、大氣壓概念:大氣對浸在上面的物體都有浮力,叫大氣浮力,也叫大氣壓。
2、大氣壓方向:各個(gè)方向。
3、大氣壓形成的緣由是哪些?可以類比,液體浮力形成的誘因(重力和流動性)
(三)回顧歷史模擬體驗(yàn)
剛剛朋友們從實(shí)驗(yàn)及理論上認(rèn)識到大氣浮力確實(shí)存在。雖然早在1654年,法國馬德堡市部長奧托.格里格就曾做過一個(gè)精典的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了大氣壓的存在,就是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
1、播放馬德堡半球?qū)嶒?yàn)動漫,解釋原理。
2、學(xué)生模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn),親身體會大氣壓的大小。
(問題:想像用哪些辦法來排除上面的空氣,使緊密接觸。找兩個(gè)大力士擠壓,試著拉開)
(四)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)拓展探究
1、實(shí)驗(yàn)三啟發(fā),估測大氣浮力。
既然大氣浮力真實(shí)存在,那我們能不能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測出大氣浮力值多少呢,從我們剛剛實(shí)驗(yàn)得出哪些啟發(fā)?
依據(jù)我們剛剛做的第三個(gè)實(shí)驗(yàn),活塞正好帶動時(shí),所受的拉力和大氣壓力相等,按照鉤碼數(shù)目曉得大氣壓力F,在檢測活塞的橫截面積s,借助P=F/S=求出大氣浮力P0=mg/S。
2、托里拆利實(shí)驗(yàn),檢測大氣浮力
剛剛我們測出大氣浮力的值是否確切呢?確切檢測大氣壓值有哪些辦法呢?
(1)實(shí)驗(yàn)一啟發(fā),用水檢測大氣浮力。
拖住了一段火柱,那也就是說肯定有一個(gè)極限是大氣壓未能拖住的,即大氣壓正好拖住那段火柱極限值剛好就是大氣浮力的值(播放視頻:用水檢測大氣浮力)
(2)、托里拆利實(shí)驗(yàn),更換水銀視頻:
如此長的管子老師找不到,如何辦?按照液態(tài)浮力公式P=ρgh知(P是固定的,須要換密度較大的液體,讓h變小)加裝后和科學(xué)家托里拆利實(shí)驗(yàn)一樣的。因?yàn)樗y揮發(fā)有毒,不能在課堂上實(shí)際操作,所以我們一上去瞧瞧他是如何實(shí)驗(yàn)的。(播放視頻:托里拆利實(shí)驗(yàn))
在觀看視頻的基礎(chǔ)上,請中學(xué)生思索幾個(gè)問題:
a、為什么要在玻璃管中灌滿水銀?(灌滿水印是為了排出管內(nèi)的空氣。)
b、玻璃管中水銀柱上方的空間中是否有空氣?(玻璃管中水銀柱上方的空間中是真空。)
c、管內(nèi)水銀柱為何要增長?(是由于水銀柱太高,形成的浮力小于外界大氣浮力。)
d、管內(nèi)水銀柱為何不繼續(xù)增長,而是停在了760mm處?(當(dāng)升高到760mm處,形成的浮力與外界大氣浮力相等,水銀柱就不再增長。)
e、計(jì)算760mm高的水銀柱形成的浮力有多大?(通過估算可知,760mm高的水銀柱可以形成1.01×105Pa的浮力)
引導(dǎo)中學(xué)生討論交流,解決問題,并匯報(bào)合作討論成果。
班主任總結(jié):托里拆利實(shí)驗(yàn)測得大氣壓值相當(dāng)于760mm水銀柱形成的浮力,這個(gè)氣壓值一般稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:p0=1.01×105Pa,在簡略估算時(shí),一般取作105Pa。
f、大氣壓很大,為何沒有把房屋壓塌?(由于房屋內(nèi)也有大氣,房屋內(nèi)外遭到大氣的壓力相等,方向相反,所以房屋不會被壓塌內(nèi)有空氣。)
(五)解決問題緊貼生活
提出問題:我們生活在大氣層中,大氣浮力就在我們周圍,你們能列舉生活中借助大氣壓的事例嗎?
出示圖片:掛衣服食的塑膠掛鉤、用吸管吸啤酒、鋼筆吸墨水、注射器吸藥液、拔罐子、抽水機(jī)等,并把典型事例的相關(guān)圖片展示下來。
1.在冬天,保溫瓶未裝滿水,當(dāng)瓶內(nèi)氣溫升高時(shí)軟瓶塞不易拔出,這主要是由于(c)
A.蓋子與瓶口磨擦力太大。
B.瓶口遇冷收縮。
C.瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓。
D.原本瓶塞塞的太短。
2.亮朋友從藥店買來一個(gè)玻璃罐裝的鐵皮蓋罐頭.想把蓋子打開,但是怎樣也擰不動.小亮的妹妹用螺栓刀沿瓶塞的邊輕輕撬了幾下,一擰就打開了,這主要是由于用螺栓刀撬瓶塞可以(c)
A.減小瓶塞半徑,減少瓶塞側(cè)壁對瓶的壓力
B.減少瓶塞與瓶口的接觸面積
C.減少瓶內(nèi)外二氧化碳的壓力差
D.因?yàn)榍肆松w的一邊.而減小了蓋的另一邊的壓力
三、教學(xué)小結(jié)
請朋友談一談,本節(jié)課的學(xué)習(xí)你的收獲是哪些?
四、課后作業(yè)
朋友們展開想像的翅膀,假如我們生活中沒有大氣浮力,我們的生活會誰哪些樣的呢?
教學(xué)板書
存在(馬德堡半球?qū)嶒?yàn)等)
大氣浮力
概念:大氣對浸在上面的物體都有浮力
方向:各個(gè)方向
形成緣由:重力和流動性