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[!--downpath--]教學(xué)背景
本課要求中學(xué)生能夠感知大氣壓的存在,知道大氣壓的數(shù)值,了解檢測(cè)大氣壓的方法和原理。 但在實(shí)際教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)中學(xué)生對(duì)大氣壓的存在認(rèn)識(shí)不夠,對(duì)檢測(cè)大氣壓的方法了解不夠,學(xué)習(xí)不夠透徹。 這樣,如何讓中學(xué)生借助現(xiàn)實(shí)生活中的例子體驗(yàn)大氣壓的存在,如何設(shè)計(jì)可以在課堂上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)大氣壓,我在教學(xué)中做了以下嘗試。
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導(dǎo)出新類:
師:鳥類在水底會(huì)感受到水的浮力,那么大氣中的物體會(huì)受到大氣浮力的作用嗎? 明天的課,讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下“大氣壓”。
教授新課程:
體驗(yàn)大氣壓的存在
老師:老師先給你們表演一個(gè)魔術(shù)。
實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象。
師:你觀察到了什么現(xiàn)象?
學(xué)生:那張紙沒有掉出來(lái)。
師:為什么?
學(xué)生1:是水把它吸走了。
學(xué)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(xué)生3:如果被水粘住,抽掉空氣,紙就不會(huì)掉出來(lái),一直有水。 反之,如果受到大氣的支撐,紙就會(huì)脫落。
實(shí)驗(yàn)二:將昨天的杯子倒置在玻璃鐘罩中,用氣泵不斷抽氣。
現(xiàn)象:當(dāng)空氣抽到一定程度時(shí),紙張就會(huì)掉落。
老師:現(xiàn)在你知道是水把它粘住了還是大氣把它舉起來(lái)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(xué)們物理大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了什么現(xiàn)象? 為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢? 老師給你示范一下。
實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)4:將一個(gè)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(lái)。
健康5:蜂蜜盒會(huì)癟。 隨著燕麥片吸完后繼續(xù)吸,羊奶盒內(nèi)的浮力變小,外界大氣壓小于盒內(nèi)的浮力,從而將果汁盒壓扁。
學(xué)生6:塑料袋拉不下來(lái)。 由于塑料袋緊貼瓶壁,袋口扣緊,塑料袋與瓶?jī)?nèi)壁之間的氣壓變小,外部大氣壓力將塑料袋緊緊地壓在瓶?jī)?nèi)。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(nèi)壓。
健康8:將塑料袋壓在瓶子內(nèi)壁上。
師:大量的現(xiàn)象表明,大氣對(duì)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(jiǎn)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(jìn)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(dāng)按下筆上的彈簧幾次時(shí),墨水就會(huì)被吸入橡膠管中。 為什么?
健康9:吸啤酒時(shí),吸進(jìn)吸管內(nèi)的空氣,使吸管內(nèi)的氣壓變小,外界大氣壓小于吸管內(nèi)的浮力,將果汁向上壓,將啤酒壓入啤酒中。嘴。
學(xué)生10:當(dāng)吸盤壓在墻壁上時(shí),吸盤與墻壁之間的空氣被打破,吸盤內(nèi)部的浮力變小,外界大氣壓低于吸盤內(nèi)部的浮力,所以吸盤緊緊地壓在墻上。
生11:當(dāng)鋼筆筆芯吸墨時(shí),按壓彈簧片,使橡皮管內(nèi)的空氣被壓碎,橡皮管內(nèi)的浮力變小,外界大氣壓力低于管內(nèi)的浮力,然后將墨水壓入橡膠管中。
師:相信朋友們現(xiàn)在都堅(jiān)信大氣壓的存在。 雖然古人很早就注意到了大氣浮力的現(xiàn)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(jìn)行了一項(xiàng)著名的實(shí)驗(yàn)——馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)。 他把兩個(gè)半徑超過30分米的空心銅半球靠在一起,用氣泵將球內(nèi)的空氣抽出,然后讓馬向相反的方向拉動(dòng)兩個(gè)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?qū)嶒?yàn)》)
老師:在實(shí)驗(yàn)中,需要16匹馬才能將兩個(gè)半球拉開。 你有什么感覺?
學(xué)生12:大氣壓力非常高。
檢測(cè)大氣壓強(qiáng)的大小
師:那么,大氣壓有多大呢? 我們能找到一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)檢測(cè)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(shí)驅(qū)動(dòng)活塞的區(qū)別)
師:為什么兩種情況下驅(qū)動(dòng)活塞不同?
健康1:后端未堵塞時(shí),活塞內(nèi)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(shí),由于活塞已被推至頂部受阻,活塞外側(cè)的浮力幾乎為零,兩側(cè)受到大氣向內(nèi)的浮力,因此驅(qū)動(dòng)活塞時(shí)必須克服大氣壓力。
師:如何用注射器檢測(cè)大氣的浮力?
健康3:借助P=F/S,只要測(cè)量出大氣對(duì)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(cè)量大氣對(duì)活塞的壓力?
健康4:檢測(cè)活塞剛被驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的拉力,利用兩個(gè)力的平衡得出大氣壓力等于拉力。
師:如何測(cè)量活塞的活動(dòng)面積?
學(xué)生5:用秤測(cè)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(dòng)面積。
師:根據(jù)上述計(jì)劃,實(shí)驗(yàn)中將使用什么設(shè)備?
衛(wèi)生6:注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、體重秤等。
師:實(shí)驗(yàn)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(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生什么影響?
生七:實(shí)驗(yàn)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(huì)滯留空氣,從而使所需的拉力較小,估計(jì)的大氣壓力也較小。
師:實(shí)驗(yàn)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(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生什么影響?
健康9:所需的拉力會(huì)太大,估計(jì)的大氣壓力也會(huì)太大。
師:摩擦是不可避免的,所以我們的實(shí)驗(yàn)只是簡(jiǎn)單地測(cè)量一下大氣壓。
(中學(xué)生小組實(shí)驗(yàn):簡(jiǎn)單測(cè)量大氣壓強(qiáng)的大小,并報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果)
老師:1643年,日本科學(xué)家托里切利通過實(shí)驗(yàn)得出:1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)實(shí)驗(yàn),也有非常簡(jiǎn)單的儀器,可以檢測(cè)大氣壓力。
(班主任介紹無(wú)液氣壓計(jì)和水銀氣壓計(jì))
課后反思
本課以實(shí)驗(yàn)為主要載體,突出“科學(xué)始于生活”的特色,用日常反例將教學(xué)重難點(diǎn)一一突破。 設(shè)計(jì)思路如下:
一是生活化衍生,調(diào)動(dòng)中學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。 在這節(jié)課之前,中學(xué)生已經(jīng)了解了液體的浮力,同時(shí)也親身體驗(yàn)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(lái)的,那么大氣中的物體是否也被大氣浮起來(lái)”,生活化的推導(dǎo)能立即吸引中學(xué)生的注意力并調(diào)動(dòng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,為后續(xù)教學(xué)的順利舉行奠定了基礎(chǔ)。
二是生活化情境教學(xué),提高中學(xué)生課堂參與度。 在本班的“蓋杯實(shí)驗(yàn)”中,我們充分尊重中學(xué)生的認(rèn)知,用實(shí)驗(yàn)排除了“紙片被水粘住了”的猜測(cè)。 這種教學(xué)模式對(duì)于教與學(xué)都有積極的作用,能夠激發(fā)中學(xué)生傳授知識(shí)的興趣。 事實(shí)上,生活化情境教學(xué)的建立需要班主任充分掌握科學(xué)教材和中學(xué)生的學(xué)習(xí)情境,利用中學(xué)生熟悉的生活內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情景、設(shè)置問題來(lái)促進(jìn)中學(xué)生思維發(fā)散、有效探索。
三是巧用生活實(shí)驗(yàn)材料,讓中學(xué)生充分掌握科學(xué)知識(shí)。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)要勇于突破教材的局限性,結(jié)合實(shí)際加強(qiáng)創(chuàng)新。 這堂課上,班主任在上述對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,用中學(xué)生熟悉的設(shè)備,比如注射器,簡(jiǎn)單的檢測(cè)了大氣壓的大小。 除了讓中學(xué)生進(jìn)一步了解大氣壓之外,同時(shí)將實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)偏差的分析融為一體。 增強(qiáng)。
(作者單位為湖南省長(zhǎng)沙市富陽(yáng)區(qū)金城四中)
《中國(guó)班主任報(bào)》2021年1月27日第5版