第九章 第3节《大气压强》教学设计

王兰芬

一、内容及其解析

1.内容

本节的内容如下

本节由“大气压强的存在”“ 大气压强的测量”“大气压强的应用”三部分组成，主要内容是“大气压强的测量”可以按照“实验课”的特点来进行教学设计并实施。

2.解析

本節内容是继压强、液体的压强的学习后，让学生学习大气压强。由于大气压强看不见，摸不着，教学中应尽量联系实际，通过实验和生活中的例子，证明大气压强的存在和测量大气压强的值，在分析实验现象过程中培养学生实事求是、严谨的科学态度。再通过图片展示大气压在生活中的应用，让学生体验知识来源于生活，又应用于生活。

二、目标及其解析

1.目标

（1）通过观察、实验，检验大气压强的存在。

（2）能简单描述托里拆利实验，能说出标准大气压的数值。

（3）能说出测量气压的仪器和气压与高度和沸点的关系。

（4）大气压强在生活中应用的实例。

2. 解析

通过实验和生活中的例子，证明大气压强的存在;通过多媒体演示实验，掌握大气压的测量方法。经历“问题—思考—探究实验—结论”的实践过程，提高学生的主动探究的意识;在分析实验现象过程中培养学生实事求是、严谨的科学态度;通过了解大气压的应用，培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

三、教学问题诊断分析

在本节课教学中可能遇到的主要困难是：1. 大气压强的存在，由于大气压强看不见，摸不着，教学中应通过实验和生活中的例子，证明大气压强的存在2. 大气压的测量，通过大气压能托住水的实验引入托里拆利实验，并用多媒体演示实验，掌握大气压的测量方法。

四、教学支持条件分析

教学方法：实验探究法、讨论法、观察对比法

器材：水瓶16个、水槽16只、热水、多媒体课件和动画

五、教学过程

（一）大气压强的存在

问题一：如何用实验来证明大气压强的存在？

1、动画播放固体压强（石块把海绵压变形）和液体压强（放入水中的橡皮膜被水压变形），引入大气有压强吗？如何用实验来证明？

2、分组实验：大气压扁矿泉水瓶。把热水倒入矿泉水瓶中一会儿后倒出热水，立即盖上瓶盖，过一会儿后瓶子发生了形变。

3、动画演示和讲解大气压扁矿泉水瓶的原因：（热水进瓶，空气受热膨胀从瓶内溢出使瓶内气体减。盖上瓶盖，瓶内空气遇冷由气态变成液态使瓶内气体再次减少，导致瓶内气压减小→p_外>p_内→ F_外>F_内 →瓶子被瓶外的大气压了变形。）

4、分组实验：马德堡半球实验。

5、视频：铁盒压扁现象、瓶吞鸡蛋、注射器吸水、覆杯实验。

6、笔记归纳：

设计意图：通过固体压强和液体压强的复习，让学生明白要证明大气存在压强可让大气把一个物体压变形。通过惊险、有趣的实验观察到惊奇的现象让学生感知到大气压是一种客观存在，激发学生的学习兴趣，同时培养学生利用身边器材设计并进行探究实验的思维和能力。通过动画和老师的讲解来让学生理解大气是如何把矿泉水瓶压扁的，增强学生的理解能力。再通过视频的播放加深学生对大气压存在的事实，并知道大气压很大，为测量大气压的值进行铺垫。

（二）大气压强的测量

问题一：大气压到底有多大呢？如何测出它的值。

1、分组实验：大气压水实验：把刚才被压扁的矿泉水瓶有盖的一端插入水槽中，在水中拧掉盖子，水槽中的水进入到矿泉水瓶，且瓶内水面高于水槽中的水面。

2、分析原因：F_外>F_内，瓶外气压把水压入瓶中，此时P_外气=P_水+P_内气 ，若让水柱上方的气体为零，也就是真空，那么大气压的值便等于水所产生的压强值P_外气=P_水，便能测出大气压的值。

3、如何让瓶内的气体为零呢？把2米长的透明皮管（一端用火燃烧使其封起来）装满水后倒插入水槽中。水一点也没有流入水槽中，说明大气压大于2米长的水柱产生的压强。

4、如何增大液体的压强使它大于大气压强而使液体能流出到水槽中达到静止后，P_外气=P_水呢，根据

P_液=ρ液gh可知改变液体的密度能改变液体的压强，从而引入托里拆利实验。

设计意图：通过分组实验让学生见证大气压水的现象，顺其自然地想到增大水柱的高度来测量大气压强，当学生看到水柱已经很高了但还是测不出大气压强，教师点拨改变液体的密度来增大液体的压强便能测出大气压强，这样的一个思维过度，从学生已有的认识上升到新的认识，培养学生主动思考解决问题的能力刺激学生求知欲，启发学生如何利用液体测量大气压值，突破托里拆利实验中水银柱产生压强即为大气压强这一难点。避免了学习托里拆里实验，学生的囫囵吞枣，半信半疑，为下面的托里拆利实验的学习打了基础。

问题二：托里拆利是如何测出大气压强的值呢？

1、动画播放：托里拆利实验，引导学生理解测量原理。

2、合作讨论：1米长的玻璃管中为什么要装满水银？为什么要倒插入水银槽中？玻璃管竖直或倾斜、粗或细、上方是否是真空会影响测量出的大气压值吗？1m长的水银柱为什么会下降？下降到760mm后为什么就不下降了呢？

3、师生归纳：

设计意图：由于水银是有毒的，所以不应在课堂上做托里拆利实验，采用教师在实验室做实验并录制成视频在课堂上播放，让学生有真实的感受。让学生讨论的问题是为了让学生明白P_气=P_水银测量大气压值的影响因素是P_水银和h_水银和上端是否是真空。培养学生独立思考和合作分析实验结果的影响因素，使学生对实验原理理解更深刻，为气压计和气压的应用做铺垫。