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[!--downpath--]教學背景
本課要求中學生能夠感知大氣壓的存在,知道大氣壓的數值,了解檢測大氣壓的方法和原理。 但在實際教學中,我們發(fā)現中學生對大氣壓的存在認識不夠,對檢測大氣壓的方法了解不夠,學習不夠透徹。 這樣,如何讓中學生借助現實生活中的例子體驗大氣壓的存在,如何設計可以在課堂上進行的實驗來檢測大氣壓,我在教學中做了以下嘗試。
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導出新類:
師:鳥類在水底會感受到水的浮力,那么大氣中的物體會受到大氣浮力的作用嗎? 明天的課,讓我們來認識一下“大氣壓”。
教授新課程:
體驗大氣壓的存在
老師:老師先給你們表演一個魔術。
實驗1:將玻璃杯裝滿水,并用一塊紙板蓋住邊緣。 用手握住紙片,將瓶子倒置,移開握住紙片的手,觀察現象。
師:你觀察到了什么現象?
學生:那張紙沒有掉出來。
師:為什么?
學生1:是水把它吸走了。
學生2:是氣氛支撐的。
師:如何證明它是被水粘住的還是被空氣支撐的?
學生3:如果被水粘住,抽掉空氣,紙就不會掉出來,一直有水。 反之,如果受到大氣的支撐,紙就會脫落。
實驗二:將昨天的杯子倒置在玻璃鐘罩中,用氣泵不斷抽氣。
現象:當空氣抽到一定程度時,紙張就會掉落。
老師:現在你知道是水把它粘住了還是大氣把它舉起來了嗎?
盛(異口同聲):是有氣氛支撐的。
師:大氣在哪些方向上支持紙張?
健康4:下降。
師:同學們物理大氣壓強實驗,下面兩個實驗出現了什么現象? 為什么會出現這樣的現象呢? 老師給你示范一下。
實驗三:用吸管吸取酸奶盒中的果汁,吸完蜂蜜后繼續(xù)吸取,觀察現象。
實驗4:將一個薄膜塑料袋放入罐子中,使塑料袋盡可能靠近瓶壁。 將袋子翻到瓶口上,并用橡皮筋扎緊。 試試吧,你可以把塑料袋從瓶子上拉下來。
健康5:蜂蜜盒會癟。 隨著燕麥片吸完后繼續(xù)吸,羊奶盒內的浮力變小,外界大氣壓小于盒內的浮力,從而將果汁盒壓扁。
學生6:塑料袋拉不下來。 由于塑料袋緊貼瓶壁,袋口扣緊,塑料袋與瓶內壁之間的氣壓變小,外部大氣壓力將塑料袋緊緊地壓在瓶內。瓶壁。
老師:大氣將果汁盒和塑料袋壓向什么方向?
生七:將果汁盒向內壓。
健康8:將塑料袋壓在瓶子內壁上。
師:大量的現象表明,大氣對身體感覺的形成有不同的作用。 大氣形成的浮力稱為大氣浮力,簡稱大氣壓。
(班主任老師展示三張圖:吸啤酒、吸杯掛鉤、鋼筆吸墨水)
師:思考與討論1:為什么玻璃杯里的啤酒能通過吸管進入嘴里?
思考與討論二:帶掛鉤的吸盤為什么能牢固地吸附在壁紙表面?
思考與討論3:鋼筆筆芯吸收墨水。 當按下筆上的彈簧幾次時,墨水就會被吸入橡膠管中。 為什么?
健康9:吸啤酒時,吸進吸管內的空氣,使吸管內的氣壓變小,外界大氣壓小于吸管內的浮力,將果汁向上壓,將啤酒壓入啤酒中。嘴。
學生10:當吸盤壓在墻壁上時,吸盤與墻壁之間的空氣被打破,吸盤內部的浮力變小,外界大氣壓低于吸盤內部的浮力,所以吸盤緊緊地壓在墻上。
生11:當鋼筆筆芯吸墨時,按壓彈簧片,使橡皮管內的空氣被壓碎,橡皮管內的浮力變小,外界大氣壓力低于管內的浮力,然后將墨水壓入橡膠管中。
師:相信朋友們現在都堅信大氣壓的存在。 雖然古人很早就注意到了大氣浮力的現象。 早在1654年,西班牙馬格德堡秘書格里克就在馬格德堡公開進行了一項著名的實驗——馬格德堡半球實驗。 他把兩個半徑超過30分米的空心銅半球靠在一起,用氣泵將球內的空氣抽出,然后讓馬向相反的方向拉動兩個半球。 直到雙方的馬匹減少到8匹,半球才被拉開。
(班主任播放視頻介紹《馬格德堡半球實驗》)
老師:在實驗中,需要16匹馬才能將兩個半球拉開。 你有什么感覺?
學生12:大氣壓力非常高。
檢測大氣壓強的大小
師:那么,大氣壓有多大呢? 我們能找到一種簡單的方法來檢測它嗎?
(班主任展示了拆下注射器的注射器,并演示了注射器活塞推到頂部、后端受阻和不受阻時驅動活塞的區(qū)別)
師:為什么兩種情況下驅動活塞不同?
健康1:后端未堵塞時,活塞內外均為大氣壓,浮力差為零,因此可以輕松拉開。
生2:后端受阻時,由于活塞已被推至頂部受阻,活塞外側的浮力幾乎為零,兩側受到大氣向內的浮力,因此驅動活塞時必須克服大氣壓力。
師:如何用注射器檢測大氣的浮力?
健康3:借助P=F/S,只要測量出大氣對活塞的壓力和活塞的作用面積,就可以估算出大氣的浮力。
師:如何測量大氣對活塞的壓力?
健康4:檢測活塞剛被驅動時所需的拉力,利用兩個力的平衡得出大氣壓力等于拉力。
師:如何測量活塞的活動面積?
學生5:用秤測量活塞上有刻度部分的寬度L,找出注射器的體積V,并用S=V/L估算活塞的活動面積。
師:根據上述計劃,實驗中將使用什么設備?
衛(wèi)生6:注射器、彈簧測力計、體重秤等。
師:實驗前需要將活塞推到頂部嗎? 需要屏蔽后端嗎? 如果不推到頂部,會對實驗結果產生什么影響?
生七:實驗前需將活塞推至頂部,排出空氣,后端用橡皮帽堵住。 如果不將其推到頂部,注射器中將會滯留空氣,從而使所需的拉力較小,估計的大氣壓力也較小。
師:實驗中活塞只受到水平方向大氣壓的力嗎?
生8:活塞與壁之間也存在摩擦。
師:如果考慮摩擦力,會對實驗結果產生什么影響?
健康9:所需的拉力會太大,估計的大氣壓力也會太大。
師:摩擦是不可避免的,所以我們的實驗只是簡單地測量一下大氣壓。
(中學生小組實驗:簡單測量大氣壓強的大小,并報告實驗結果)
老師:1643年,日本科學家托里切利通過實驗得出:1個標準大氣壓=760毫米汞柱=76分米汞柱=1.01×105帕=10.3米火。 而我們周圍物理大氣壓強實驗,也有非常簡單的儀器,可以檢測大氣壓力。
(班主任介紹無液氣壓計和水銀氣壓計)
課后反思
本課以實驗為主要載體,突出“科學始于生活”的特色,用日常反例將教學重難點一一突破。 設計思路如下:
一是生活化衍生,調動中學生學習積極性。 在這節(jié)課之前,中學生已經了解了液體的浮力,同時也親身體驗了液體的浮力。 而且,身處大氣層的我們感受不到大氣壓力,甚至忽略它的存在。 本課用通感的方式介紹“水底的魚是被水浮起來的,那么大氣中的物體是否也被大氣浮起來”,生活化的推導能立即吸引中學生的注意力并調動中學生的學習熱情,為后續(xù)教學的順利舉行奠定了基礎。
二是生活化情境教學,提高中學生課堂參與度。 在本班的“蓋杯實驗”中,我們充分尊重中學生的認知,用實驗排除了“紙片被水粘住了”的猜測。 這種教學模式對于教與學都有積極的作用,能夠激發(fā)中學生傳授知識的興趣。 事實上,生活化情境教學的建立需要班主任充分掌握科學教材和中學生的學習情境,利用中學生熟悉的生活內容創(chuàng)設情景、設置問題來促進中學生思維發(fā)散、有效探索。
三是巧用生活實驗材料,讓中學生充分掌握科學知識。 實驗教學要勇于突破教材的局限性,結合實際加強創(chuàng)新。 這堂課上,班主任在上述對大氣壓的認識基礎上,用中學生熟悉的設備,比如注射器,簡單的檢測了大氣壓的大小。 除了讓中學生進一步了解大氣壓之外,同時將實驗方案的設計和實驗偏差的分析融為一體。 增強。
(作者單位為湖南省長沙市富陽區(qū)金城四中)
《中國班主任報》2021年1月27日第5版