(一)課題
大氣的浮力
(二)課時(shí)
一課時(shí)
(三)教學(xué)目標(biāo)
1、知道大氣浮力形成的緣由,了解大氣浮力存在的實(shí)例。
2、知道托里拆利實(shí)驗(yàn)的方式及結(jié)果,記住大氣浮力的值。
3.能用大氣浮力的知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象,迸發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
(四)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)是理解大氣浮力的現(xiàn)象,難點(diǎn)是大氣浮力知識(shí)的應(yīng)用。
(五)教學(xué)方式
實(shí)驗(yàn)探求,剖析對(duì)比,指導(dǎo)應(yīng)用。
(六)教(學(xué))具
演示用:玻璃杯、硬紙片,水,可口可樂(lè)瓶1個(gè),廣口瓶,浸過(guò)酒精的棉簽,細(xì)砂,蒸熟剝殼豬肉一個(gè),注射器,鉤碼,約1米長(zhǎng)的玻璃管,水槽水銀,皮碗,米尺,燒杯,兩用氣筒。
中學(xué)生用:皮碗(每?jī)晌恢袑W(xué)生一對(duì))。
(七)教學(xué)過(guò)程
一、引入課題
1、演示實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)置疑,迸發(fā)中學(xué)生的求知欲。
(1)將硬紙片平置于平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái)(提醒中學(xué)生注意觀察),放手后見(jiàn)到哪些現(xiàn)象?(硬紙片掉下)
(2)將玻璃杯裝滿水,仍用硬紙片蓋往玻璃杯口,用手按住,并倒置過(guò)來(lái),放手后見(jiàn)到哪些現(xiàn)象?(硬紙片沒(méi)有掉出來(lái))。再漸漸按右圖1把杯口向各個(gè)方向轉(zhuǎn)一圈,又看哪些現(xiàn)象?(硬紙片仍沒(méi)有掉出來(lái))。
2、引題:朋友們想曉得實(shí)驗(yàn)中硬紙片不會(huì)掉出來(lái)的緣由嗎?學(xué)習(xí)了本節(jié)課的知識(shí),就曉得了。(板書(shū)課題)
二、新課教學(xué)
(一)大氣浮力的.存在:
1、閱讀課本中馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的故事,并要求中學(xué)生用兩個(gè)皮碗作模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn):
中學(xué)生照課本中圖11—2做實(shí)驗(yàn),兩個(gè)皮碗口對(duì)口擠壓。之后雙手使勁往外拉,發(fā)覺(jué)要用較大的力能夠拉開(kāi)。討論怎么操作,拉開(kāi)皮碗的力更大。
2、師生討論:
馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是:將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出;實(shí)驗(yàn)療效(表現(xiàn)為拉力的大小)取決于抽出和擠出的空氣的多少。
思索:在大氣中,拉開(kāi)被抽出空氣或被擠出空氣的馬德堡半球或皮碗為何必須使勁,體會(huì)哪些情況下使勁較大,讓中學(xué)生逐漸理解大氣浮力的存在。
3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
再看覆杯實(shí)驗(yàn):(如圖1)玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對(duì)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(dāng)把杯口向各個(gè)方向繞圈時(shí)硬紙片未掉出來(lái),說(shuō)明處處都存在大氣浮力,且大氣向各個(gè)方向都有浮力。
演示:廣口瓶吃豬肉實(shí)驗(yàn),將燃起的棉簽扔入口向上裝有細(xì)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?jī)?nèi),如圖2。
討論:因?yàn)槊藁ㄈ紵蛊績(jī)?nèi)氣壓增加,當(dāng)瓶?jī)?nèi)浮力大于瓶外大氣浮力時(shí),豬肉在大氣浮力的作用下,被壓入瓶?jī)?nèi)。
4、小結(jié):
大氣對(duì)浸在它上面的物體有浮力。大氣向各個(gè)方向都有浮力。
引導(dǎo)過(guò)渡:馬德堡半球?qū)嶒?yàn)表明大氣浮力是很大的。這么大氣浮力有多大呢?
(二)大氣浮力的大小:
1、由圖3覆杯實(shí)驗(yàn)的啟示,我們將盛滿水的可口可樂(lè)瓶去蓋倒插在水槽中,發(fā)覺(jué)瓶中的水仍不下落(圖4),把水改變成水銀,杯子用試管替代,這就是托里拆利實(shí)驗(yàn)如圖5,用此實(shí)驗(yàn)可研究大氣浮力的大小。
2、演示
(1)介紹托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置。
(2)邊講邊做演示,完畢后正常大氣壓強(qiáng)是多少帕,請(qǐng)一位中學(xué)生上臺(tái)用米尺測(cè)一測(cè)玻璃管內(nèi)水銀柱的高。(提示水銀柱上方是真空)
班主任述說(shuō)并板書(shū):大氣浮力相當(dāng)于760毫米水銀柱形成的浮力。
3、學(xué)生求出760毫米水銀柱的浮力的大小。由P=ρgh,算出得:P=105帕。(班主任板書(shū)這個(gè)值),簡(jiǎn)略說(shuō)明不同地方大氣浮力不同,將在下一節(jié)課學(xué)習(xí)。
4、小結(jié):大氣浮力相當(dāng)于760毫米水銀柱形成的浮力,約為105帕。
三、鞏固練習(xí)
1、演示:將注射器的活塞推向底端,插注射針的孔用橡皮帽遮住,帶動(dòng)活塞后放手,活塞返回原處(想想為何?)。再將注射器倒置過(guò)來(lái)后,在活塞上掛300克的鉤碼,活塞不會(huì)被拉出注射筒。請(qǐng)朋友們討論這又是為何?
2、演示如圖6的實(shí)驗(yàn):將細(xì)玻璃管插入燒杯的軟大塞小孔中,用兩用氣筒抽去燒杯中的空氣后,迅速把玻璃管插入盛水的燒瓶中,將會(huì)聽(tīng)到燒杯中有小噴泉出現(xiàn)。討論緣由引導(dǎo)中學(xué)生歸納解釋此現(xiàn)象的要點(diǎn)。
3.學(xué)自由發(fā)言:暢談自己觀察到的大氣浮力現(xiàn)象;班主任引導(dǎo)、幫助中學(xué)生用大氣浮力知識(shí)解釋常見(jiàn)的大氣浮力現(xiàn)象。
四、課外作業(yè)
用刻度尺測(cè)你手臂的長(zhǎng)和寬,簡(jiǎn)略估算你手臂的面積;求作用在你手臂上的大氣壓力有多大?想一想,作用在你手臂上的大氣壓力有多大?
(八)說(shuō)明
1、課文中摸擬“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”用的“皮碗”在生活資料商店有售,這樣的皮碗是金缸子中固定水草用的。這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)療效好。
2、采用覆杯實(shí)驗(yàn)引伸開(kāi)托里拆利實(shí)驗(yàn),這樣的過(guò)渡比較自然,療效好。做托里拆利實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是讓玻璃管內(nèi)裝滿水銀,(要注意排出管內(nèi)的空氣),之后將水銀管倒置插入水銀槽內(nèi)正常大氣壓強(qiáng)是多少帕,管內(nèi)水銀徐徐下落,下部變?yōu)檎婵眨@段水銀柱是由大氣壓支持著的。
3、用注射器做活塞帶動(dòng)后返回實(shí)驗(yàn),活塞掛重物實(shí)驗(yàn)和用燒杯作噴泉實(shí)驗(yàn)。一方面是進(jìn)一步證明大氣浮力的存在,另一方面也幫助中學(xué)生用大氣浮力知識(shí)解釋現(xiàn)象。這樣,除了鞏固了課本知識(shí),還迸發(fā)起中學(xué)生濃烈的興趣,使中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不斷提高。
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