大氣壓的生活實例?教學背景本節課要求學生能感知到大氣壓的存在,知道大氣壓的數值,并理解測量大氣壓的方法、原理但在實際教學中,我們發現學生對大氣壓的存在感知不足,對測量大氣壓的方法也不夠理解,學得不夠透徹那麼,如何讓學生利用生活實例來感受大氣壓的存在,如何設計課堂内能進行的實驗來測量大氣壓,我在教學中做了如下嘗試,我來為大家科普一下關于大氣壓的生活實例?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!
教學背景
本節課要求學生能感知到大氣壓的存在,知道大氣壓的數值,并理解測量大氣壓的方法、原理。但在實際教學中,我們發現學生對大氣壓的存在感知不足,對測量大氣壓的方法也不夠理解,學得不夠透徹。那麼,如何讓學生利用生活實例來感受大氣壓的存在,如何設計課堂内能進行的實驗來測量大氣壓,我在教學中做了如下嘗試。
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導入新課:
師:魚類在水中會受到水的壓強,那麼在大氣中的物體是否會受到大氣的壓強呢?今天這堂課,就讓我們一起來認識“大氣壓”。
講授新課:
感受大氣壓的存在
師:老師先給大家表演一個魔術。
實驗1:在一個玻璃杯裡盛滿水,杯口覆蓋一張硬紙片。用手托住紙片,把杯子倒過來,把托紙片的手移開後,觀察現象。
師:你觀察到了什麼現象?
生:紙片沒有掉下來。
師:為什麼?
生1:是水把它吸住了。
生2:是大氣把它托住了。
師:怎樣證明是水吸住的,還是大氣托住的?
生3:如果是水吸住的,那麼在抽走大氣仍然有水的情況下,紙片是不會掉下來的。反之,如果是大氣托住的,紙片就會掉下來。
實驗2:把剛才的水杯倒放在玻璃鐘罩内,并用抽氣機不斷往外抽氣。
現象:氣抽到一定程度時,紙片掉落。
師:現在你知道是水吸住的,還是大氣托住的嗎?
生(齊聲):是大氣托住的。
師:大氣是向什麼方向托住紙片的?
生4:向上。
師:同學們,下面兩個實驗分别有什麼現象?為什麼會有這樣的現象呢?老師為大家演示。
實驗3:用吸管吸牛奶盒中的牛奶,當牛奶吸完後繼續吸,觀察現象。
實驗4:将一隻薄膜塑料袋放入廣口瓶内,使塑料袋盡可能貼近瓶壁。将袋口沿瓶口翻過來,用橡皮筋緊緊紮在瓶口上。試試看,你能否将塑料袋從瓶内拉出來。
生5:牛奶盒會變癟。因為牛奶吸完後繼續吸,使牛奶盒内的壓強變小了,外界的大氣壓大于盒内的壓強,把牛奶盒壓扁了。
生6:塑料袋拉不出來。因為塑料袋貼近瓶壁,同時袋口紮緊,使塑料袋與瓶内壁間的氣壓變小,外界的大氣壓将塑料袋緊緊壓在瓶内壁上。
師:大氣是向什麼方向壓牛奶盒、壓塑料袋的呢?
生7:向内壓牛奶盒。
生8:向瓶内壁壓塑料袋。
師:大量現象表明,大氣向各個方向對處于其中的物體會産生力的作用。大氣産生的壓強叫大氣壓強,簡稱大氣壓。
(教師出示三張圖片:吸飲料、吸盤式挂鈎、自來水筆吸墨水)
師:思考與讨論1:杯中的飲料為什麼能夠通過吸管進入口中?
思考與讨論2:帶有挂鈎的吸盤為什麼能牢牢貼在瓷磚表面?
思考與讨論3:自來水筆吸墨水,當把筆上的彈簧片按幾下時,墨水就吸到橡皮管裡去了,為什麼?
生9:吸飲料時,将吸管内的空氣吸走,使吸管内的氣壓變小,外界的大氣壓大于吸管内的壓強,向下壓飲料,把飲料壓入口中。
生10:吸盤壓在牆壁上時,擠走了吸盤與牆壁間的空氣,使吸盤内的壓強變小,外界的大氣壓大于吸盤内的壓強,将吸盤緊緊壓在牆壁上。
生11:自來水筆吸墨水時按壓彈簧片,使橡皮管内的空氣被擠走,橡皮管内的壓強變小,外界的大氣壓大于管内壓強,将墨水壓入橡皮管。
師:相信同學們現在對大氣壓是存在的已經深信不疑。其實古人很早就注意到大氣壓強這個現象了。早在1654年,德國馬德堡市市長格裡克就在馬德堡市公開表演了一個著名的實驗——馬德堡半球實驗。他将兩個直徑為30多厘米的空心銅半球緊貼在一起,用抽氣機抽出球内的空氣,然後讓馬向相反的方向拉兩個半球。直到兩邊的馬各增加到8匹時,才把半球拉開。
(教師播放視頻,介紹“馬德堡半球實驗”)
師:在實驗中,用了16匹馬才把這兩個半球拉開,你體會到了什麼?
生12:大氣壓很大。
測量大氣壓的大小
師:那麼,大氣壓到底有多大呢?我們能想辦法粗略測量嗎?
(教師出示一個去掉針頭的注射器,演示在注射器活塞推到底部,前端堵住和不堵住兩種情況下,拉動活塞有什麼不同)
師:為什麼兩種情況下拉動活塞有所不同?
生1:前端不堵住時,活塞内外兩側都是大氣壓,壓強差為零,所以能輕松拉開。
生2:前端堵住時,因為活塞已推到底部并堵住,則活塞内側壓強幾乎為零,外側受到大氣向内的壓強,所以拉動活塞時需要克服大氣壓力。
師:借助注射器,我們可以怎樣測量大氣壓強?
生3:利用P=F/S,隻要測出大氣對活塞的壓力和活塞的作用面積,就可以計算出大氣壓強。
師:如何測出大氣對活塞的壓力?
生4:測量活塞剛好被拉動時所需的拉力大小,利用二力平衡得出大氣壓力等于拉力。
師:如何測出活塞的作用面積?
生5:用刻度尺測出活塞上有刻度部分的長度L,查出注射器的容積V,利用S=V/L,計算出活塞的作用面積。
師:根據以上方案,實驗中需要用到哪些器材?
生6:注射器,彈簧測力計,刻度尺等。
師:實驗前,活塞是否需要推到底部?是否需要堵住前端?如果沒有推到底部,會對實驗結果産生什麼影響?
生7:實驗前,活塞需要推到底部,排盡空氣,并用橡皮帽堵住前端。如果沒有推到底部,則注射器内會殘留空氣,使所需的拉力偏小,計算的大氣壓也偏小。
師:實驗中,水平方向上活塞隻受到大氣壓力一個力嗎?
生8:還有活塞與器壁之間的摩擦力。
師:如果考慮摩擦力,會對實驗結果産生什麼影響?
生9:會使所需的拉力偏大,計算的大氣壓也偏大。
師:摩擦不可避免,所以我們這個實驗也僅僅是粗略測出大氣壓的大小。
(學生分組實驗:粗略測出大氣壓的大小,并彙報實驗結果)
師:1643年意大利科學家托裡拆利通過實驗得出1标準大氣壓=760毫米水銀柱=76厘米水銀柱=1.01×105帕=10.3米水柱。而且在我們身邊,也有非常簡單的能測量大氣壓的儀器。
(教師介紹空盒氣壓計和水銀氣壓計)
課後反思
本節課以實驗為主要載體,突出體現了“科學源于生活”的特點,用生活化的例子使教學重難點逐一突破,設計思路如下:
一是生活化導入,調動學生的學習熱情。本節課之前,學生已經學習過有關液體壓強的知識,同時對液體壓強也有切身感受。但是,處在大氣中的我們卻感受不到大氣壓,甚至忽略它的存在。本節課以設問引入“在水中的魚受到了水的壓強,那麼在大氣中的物體是否也受到了大氣的壓強”,生活化的導入可以在瞬間集中起學生注意力,調動起學生學習熱情,進而為後續教學的順利開展奠定基礎。
二是生活化情境教學,提高學生課堂參與度。本節課在進行“覆杯實驗”時,充分尊重了學生的認知,利用實驗排除了“紙片是被水吸住的”這一猜想,這樣的教學模式對教與學都有着積極作用,可以讓學生對教學知識産生興趣。當然,生活化情境教學的構建,需要教師全面把握科學教材和學生學情,用學生熟知的生活内容構建情境并設定問題,以促進學生思維的發散,推動學生的有效探究。
三是巧用生活化實驗材料,讓學生全面把握科學知識。實驗教學要敢于突破課本限制,基于現實情況加強創新。本節課教師在前面感受大氣壓的鋪墊下,運用注射器這種學生熟悉的器材,粗略測量大氣壓的大小,不僅讓學生進一步認識大氣壓,同時對實驗方案的設計、實驗誤差的分析等能力都有了綜合提高。
(作者單位系浙江省杭州市臨安區錦城第四初級中學)
《中國教師報》2021年01月27日第5版
作者:阮麗萍
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