做好演示实验是深化物理课堂教学改革的重要举措

汪顺平

本节内容中关于大气压强的存在、与大气压有关的现象、及大气压在生活中的应用，经探究学生易于接受和理解。但托里拆利实验对大多数学生来说是难点。初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣；而物理教学又以实验为基础，实验几乎始终伴随着整个教学过程，所以，实际教学中，在注重知识逻辑的同时，应重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中物理现象的认识与掌握物理知识结合起来，加强学生的直接经验和亲身感悟。

一、魔术展示，兴趣导航

师：现在我将小笔帽放入试管中，然后倒置，请同学们注意观察笔帽的运动方向？

生：向上运动。

师：是不是老师有特异功能？

生：没发现。可能这个现象蕴含科学知识。

师：那你们想不想知道其中的奥秘呢？

生：想。

师：就让我们进入今天的学习之旅吧。这节课我们学习大气压强（板书）。

二、强化演示，合作交流

1. 大气压强概念。

演示1：利用一个空的塑料瓶，往瓶子里倒一点开水并且把瓶子涮一涮，再把开水倒出来，迅速密封瓶盖。引导学生观察实验现象。

师：你们发现了什么？

生：瓶子变瘪了。

师：为什么瓶子变瘪了呢？瓶子受到了不同的力改变了形状，想一想瓶子受到了几个力的作用。

师：（引导）瓶子内部有没有气体？气体对瓶子有没有力的作用？

生：瓶子内壁受到了瓶内气体的力的作用。

师：为什么瓶子却变瘪了呢？

生：瓶子变瘪了，说明瓶子除了受瓶内气体对外的作用力还受到外部的一个力的作用。

师：如果用针扎破水瓶又会发生什么现象呢？（教师演示，学生观察。）

生：气通过小孔进入瓶内，与外部压力平衡，瓶子又恢复了原来的形状。

师：这个实验能说明什么？

生：这个实验能说明大气能产生压强。

师：地球周围被厚厚的空气包围着，包围地球的空气层叫大气层，我们就生活在大气海洋的底层。空气，也像液体那样能够流动，空气内部向各个方向都有压强。

师：我们把空气也就是大气对浸在它里面的物体产生的压强，就叫大气压强，简称大气压。

2. 大气压强产生的原因。

师：大气为什么会对浸入其中的物体产生压强呢？请看大屏幕：（1）流体包括什么？（2）液体压强产生的原因是什么？

生：液体受到重力的作用，而且具有流动性，所以会对浸入它里面的物体产生压强。

师：很好，请同学们对比液体压强的产生原因，来分析一下空气对浸在它里面的物体会不会也产生压强。

生：会。

师：包围地球的空气受到重力的作用，且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等。这就是大气压强产生的原因。

3. 大气压强存在的实验证明。

师：刚才的这个实验能够证明大气压的存在，那么还有没有其他实验可以证明大气压的存在呢？请看以下几个演示实验。

演示2：如下图所示，取一玻璃杯用硬纸片把杯口盖严，手按住纸片把杯子倒置，放开手后，硬纸片立即下落。若在杯内盛满水后再用硬纸片把杯口盖严，手按住纸片将杯子倒置，放开手后，纸片不下落，水也不流出。

师：为什么会出现这种现象？

生：这表明大气有压强。正是由于大气压强的作用，纸片不下落。

实验2图 实验3图 实验4图

演示3：如上图所示，将木凳面弄湿，把橡皮吸盘直立在光滑的凳面上，握住木柄往下压，这时吸盘内气体被挤压出来，再提起木柄，凳子亦被提起。

师：为什么凳子亦被提起？

生：这表明大气有压强。

实验4：如上图，在橡皮塞中插入两支细短玻璃管，一根玻璃管口套上一个小气球，并用线扎紧，另一根接厚橡胶管后与抽气筒相连。用橡皮塞塞紧广口瓶瓶口，用抽气筒抽出瓶中的部分空气，此时套在另一玻璃管口的小气球就膨胀起来。

师：为什么套在另一玻璃管口的小气球膨胀起来？

生：这是由于抽走瓶内部分气体后，瓶内压强减小并小于瓶外大气压强，因而大气压强将瓶外部分气体压进了气球。

多媒体展示：马德堡半球的相关资料，向学生介绍马德堡半球实验。告诉学生历史上首次证明大气压强存在的实验是著名的马德堡半球实验。另外覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验等都证明大气压强的存在。

4. 大气压强的测量

师：根据奥托·格里克的马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢？（引导学生讨论课本“想想做做”。）

师：这个实验可以粗略地测出大气压强的大小。历史首次测出大气压强值的是伽俐略的学生托里拆利。

（1）介绍托里拆利实验装置。

（2）用多媒体展示托里拆利实验的全过程。

配音：在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒入插在水银槽中，放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。将管子慢慢倾斜，继续测管内外水银面的高度差，仍为760mm。是什么支持着高760mm的水银柱？

生：是大气压强。

师：回答得很好。那么水银面上方是什么？

生：是真空。

师：是真空就不能对管内水银面产生压强，而管外水银面上受到大气压强，正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的水银柱。也就是大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。（具体引导学生计算大气压强。）

师：大气压强跟760mm水银柱产生的压强相等，即大气压强的值约为1.013×105Pa。

三、创新板书，加深记忆

四、布置作业，体现拓展

1. 课本“动手动脑学物理”1、3题。

2. 小明将自制气压计（如图）从一楼拿到六楼，观察到玻璃管内的水柱逐渐升高，这表明：随着高度的逐渐增加，大气压逐渐____。生活中使用高压锅是为了增大锅内的气体压强，从而提高液体的____。他还发现风沿着教室窗外的走廊吹过时，窗口悬挂的窗帘飘向窗____（选填“内”或“外”），这是因为空气的流动速度较大，压强____的缘故。

3.“思维导图”是英国著名教育专家东尼·博赞创造的一种学习方法。在学习科学过程中，以思维导图的形式将科学知识自主建构串联成网，可直观显现知识脉络，深刻领会知识间的内在联系。如下图是某同学没有完成的思维导图，试在A、B处填上恰当的内容。endprint