物理－大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì) 2024-2025學(xué)年人教版物理八年級(jí)下冊(cè)

教學(xué)設(shè)計(jì)案例名稱大氣壓強(qiáng)（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年人教版物理八年級(jí)下冊(cè)提供者-教材分析（1）本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是大氣壓強(qiáng)的存在和測(cè)量。（2）本節(jié)課主要介紹了大氣壓強(qiáng)的概念、大氣壓強(qiáng)存在的重要事例、托里拆利實(shí)驗(yàn)以及大氣壓強(qiáng)與海拔高度的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)。（3）通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)課，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到大氣壓強(qiáng)的存在，理解大氣壓強(qiáng)在日常生活和自然界中的廣泛應(yīng)用，掌握托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理和步驟，了解大氣壓強(qiáng)隨著海拔高度的變化規(guī)律。此外，學(xué)生還能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和案例分析培養(yǎng)自己的觀察力、邏輯思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。教學(xué)目標(biāo)（1）物理觀念：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象分析，學(xué)生能夠理解大氣壓強(qiáng)的存在及其產(chǎn)生原因，并能運(yùn)用大氣壓強(qiáng)的概念解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。（2）科學(xué)思維：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠運(yùn)用類(lèi)比和推理的方法，推測(cè)大氣壓強(qiáng)的存在，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，歸納出大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)。（3）科學(xué)探究：通過(guò)設(shè)計(jì)并參與覆杯實(shí)驗(yàn)、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)等探究活動(dòng)，學(xué)生能夠體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的基本方法。（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)討論大氣壓強(qiáng)在生活中的應(yīng)用，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)探究的興趣和責(zé)任感。教學(xué)重難點(diǎn)（1）理解大氣壓強(qiáng)的存在及其產(chǎn)生原因，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析大氣壓的作用，并聯(lián)系生活實(shí)際解釋相關(guān)現(xiàn)象。（2）掌握托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理及操作過(guò)程，理解標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的測(cè)量方法及其數(shù)值意義，并能分析實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵影響因素。（3）探究大氣壓隨海拔高度的變化規(guī)律，能夠通過(guò)自制氣壓計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察并總結(jié)大氣壓與高度的關(guān)系，理解其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、案例分析法、討論法、多媒體輔助教學(xué)教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備（1）多媒體設(shè)備：投影儀、電腦、揚(yáng)聲器，用于展示PPT和相關(guān)視頻，確保學(xué)生能夠清楚地看到演示實(shí)驗(yàn)和聽(tīng)到講解。（2）實(shí)驗(yàn)器材：玻璃杯、硬紙片、水、玻璃、吸盤(pán)掛鉤、馬德堡半球演示器、氣壓計(jì)金屬盒、自制的氣壓計(jì)等，用于實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過(guò)親手操作感受大氣壓強(qiáng)的存在和特性。（3）教學(xué)資料：《大氣壓強(qiáng)》相關(guān)課本章節(jié)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、課后習(xí)題集，為學(xué)生提供理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固，以及實(shí)驗(yàn)操作的具體指導(dǎo)和練習(xí)。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課教師活動(dòng)：液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，這是由于液體能夠流動(dòng)。同樣地，大氣也能流動(dòng)，那么大氣對(duì)我們周?chē)奈矬w也有壓強(qiáng)嗎？學(xué)生活動(dòng)：思考并回應(yīng)問(wèn)題，進(jìn)入情境。（生：大氣也可能對(duì)我們周?chē)奈矬w有壓強(qiáng)）二、學(xué)習(xí)新課一、大氣壓強(qiáng)的存在實(shí)驗(yàn)探究：大氣壓的存在（1）覆杯實(shí)驗(yàn)【演示實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：將硬紙片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置過(guò)來(lái)，放手后，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二：把杯內(nèi)加滿水，將硬紙片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置過(guò)來(lái)，放手后，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)三：把杯內(nèi)加滿水，將硬紙片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置過(guò)來(lái)，將紙杯朝不同的方向，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)四：在裝滿水倒置的塑料杯底部用針扎一個(gè)小孔，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析】①在實(shí)驗(yàn)一中，發(fā)現(xiàn)硬紙片會(huì)掉下來(lái)。這是因?yàn)橛布埰艿搅酥亓ψ饔谩＃▽W(xué)生：硬紙片是被重力拉下來(lái)的。）②在實(shí)驗(yàn)二中，發(fā)現(xiàn)硬紙片沒(méi)有掉下來(lái)。杯中裝滿水，排出了空氣，杯內(nèi)水對(duì)硬紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)硬紙片向上的壓強(qiáng)，由于大氣壓的作用，硬紙片保持不動(dòng)。（學(xué)生：原來(lái)大氣壓能托起硬紙片。）③在實(shí)驗(yàn)三中，無(wú)論紙杯朝哪個(gè)方向，硬紙片都不會(huì)脫落。這說(shuō)明大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。（學(xué)生：大氣壓不僅從上面壓，還從其他方向壓。）④在實(shí)驗(yàn)四中，發(fā)現(xiàn)硬紙片掉了下來(lái)，水流出。原因是：用針在塑料杯杯底扎孔后，水上方和下方的大氣壓相互抵消，所以水在重力的作用下流出來(lái)。（學(xué)生：大氣壓確實(shí)存在，而且影響很大。）教師活動(dòng)：通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以清楚地看到大氣壓的存在。大氣像液體一樣，向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。（學(xué)生：明白了大氣壓的方向性。）（2）瓶吞雞蛋【演示實(shí)驗(yàn)】將剝了皮的熟雞蛋放入廣口瓶中，雞蛋不會(huì)掉入瓶中。將浸過(guò)酒精的棉花點(diǎn)燃后放入廣口瓶?jī)?nèi)，然后立即將剝殼的熟雞蛋堵住瓶口，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】發(fā)現(xiàn)熟雞蛋被“吞入”瓶中?！痉治霈F(xiàn)象】棉花燃燒，瓶?jī)?nèi)空氣受熱膨脹被排出一部分，堵上雞蛋后，瓶?jī)?nèi)氣體冷卻，氣壓降低，外界大氣壓大于瓶?jī)?nèi)氣壓，因此雞蛋被壓入瓶中。（學(xué)生：原來(lái)大氣壓可以這么強(qiáng)大?。┙處熁顒?dòng)：通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們進(jìn)一步驗(yàn)證了大氣壓的存在。大氣壓可以使雞蛋被“吞入”瓶中。（學(xué)生：大氣壓真是神奇?。静シ乓曨l】——《大氣壓的存在》學(xué)生活動(dòng)：觀看視頻，了解一些大氣壓現(xiàn)象。（學(xué)生：太不可思議了！）（3）馬德堡半球?qū)嶒?yàn)①德國(guó)馬德堡市的市長(zhǎng)奧拓?格里克是一名業(yè)余科學(xué)家，他在1654年5月做了一個(gè)令人驚訝的實(shí)驗(yàn)，使人們確信大氣壓強(qiáng)的存在。他制作了兩個(gè)直徑36厘米的空心銅半球，密合后抽出里面的空氣，每個(gè)半球上栓8匹馬，總共16匹馬才把兩個(gè)半球拉開(kāi)。②馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的解釋：當(dāng)球體內(nèi)部沒(méi)有氣體時(shí)，也就沒(méi)有向外的壓強(qiáng)（壓力），外部的大氣對(duì)半球表面施加壓強(qiáng)，使得兩個(gè)半球緊緊壓在一起。③結(jié)論：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了大氣壓的存在及其強(qiáng)大的力量?！静シ乓曨l】——《馬德堡半球?qū)嶒?yàn)》學(xué)生活動(dòng)：觀看視頻，了解馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的過(guò)程和原理。（學(xué)生：大氣壓的力量真大?。┙處熁顒?dòng)：通過(guò)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，我們進(jìn)一步證實(shí)了大氣壓的存在及其巨大的力量。大氣壓可以將兩個(gè)半球緊緊壓在一起。（學(xué)生：大氣壓真的很厲害！）（4）大氣壓的事例大氣壓的應(yīng)用實(shí)例很多，例如吸塵器、吸盤(pán)、垃圾清掃車(chē)、拔火罐等，這些工具都是利用大氣壓來(lái)進(jìn)行工作的?！纠}1】如圖所示，小明在玻璃杯內(nèi)盛滿水，杯口蓋上一片硬紙片（不留空氣），然后托住紙片，將杯子倒置或傾斜，水都不流出，紙片也不掉下。對(duì)整個(gè)探究活動(dòng)的分析正確的是（D）A．探究的問(wèn)題：大氣壓強(qiáng)有多大B．探究的問(wèn)題：大氣向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等C．探究的問(wèn)題：研究水的重力與大氣壓力的關(guān)系D．探究的問(wèn)題：大氣對(duì)各個(gè)方向都有壓強(qiáng)【詳解】AC．覆杯實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證大氣壓的存在，而沒(méi)有測(cè)量大氣壓的具體數(shù)值，也沒(méi)有研究水的重力與大氣壓力的關(guān)系，故AC選項(xiàng)錯(cuò)誤；BD．將杯子倒置或傾斜，水都不流出，紙片也不掉下，說(shuō)明在不同的方向上紙片受到大氣壓的作用，表明大氣壓向各個(gè)方向均有壓強(qiáng)；但這并不意味著各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，故D正確，B錯(cuò)誤。答案選D.學(xué)生活動(dòng)：完成題目并解析，理解大氣壓的概念。（學(xué)生：原來(lái)覆杯實(shí)驗(yàn)是為了證明大氣壓的方向性。）二、大氣壓強(qiáng)的測(cè)量托里拆利實(shí)驗(yàn)（1）測(cè)量方法意大利科學(xué)家托里拆利用水銀測(cè)出了大氣壓的大小，這個(gè)實(shí)驗(yàn)被稱為托里拆利實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)裝置中，如果根據(jù)大氣壓所能托起水柱的最大高度，我們根據(jù)公式p0=ρ水gh就能測(cè)出大氣壓的數(shù)值。學(xué)生活動(dòng)：說(shuō)出測(cè)量大氣壓的方法。（學(xué)生：可以用托里拆利實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量大氣壓。）（2）托里拆利實(shí)驗(yàn)過(guò)程【以下內(nèi)容通過(guò)播放視頻進(jìn)行分析】①在長(zhǎng)度大約1米、一端封閉、一端開(kāi)口的玻璃管中灌滿水銀，排除空氣。②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指緊緊堵住玻璃管開(kāi)口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里。③待開(kāi)口端全部浸入水銀時(shí)放開(kāi)手指，將管子豎直固定，當(dāng)管內(nèi)水銀停止下降時(shí)，讀出此時(shí)水銀柱的高度，約760毫米。④如果玻璃管傾斜，進(jìn)入到玻璃管內(nèi)水銀的長(zhǎng)度會(huì)變大，但是水銀柱的豎直高度不變，依舊是760毫米。教師活動(dòng)：通過(guò)觀看視頻，我們了解了托里拆利實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。請(qǐng)大家注意，無(wú)論玻璃管如何傾斜，水銀柱的豎直高度不變，依舊是760毫米。（學(xué)生：明白了，不管怎么傾斜，水銀柱的高度不變。）（3）實(shí)驗(yàn)分析玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空，沒(méi)有大氣壓，管外水銀面的上方是空氣，玻璃管內(nèi)的水銀面之所以能夠高于水銀槽內(nèi)的水銀面，是因?yàn)榇髿鈮褐沃軆?nèi)這段水銀柱使其不會(huì)落下。教師活動(dòng)：現(xiàn)在大家來(lái)分析一下，為什么玻璃管內(nèi)的水銀柱不會(huì)落下？（學(xué)生：因?yàn)榇髿鈮褐沃?。）?）實(shí)驗(yàn)結(jié)論大氣壓的數(shù)值等于它支撐的這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即p大氣壓=p水銀。這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是由意大利科學(xué)家托里拆利做的，故被稱為托里拆利實(shí)驗(yàn)。學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)觀看視頻或聽(tīng)講解，了解托里拆利實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及原理。（學(xué)生：原來(lái)大氣壓等于那段760毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。）理解托里拆利實(shí)驗(yàn)【提出問(wèn)題，師生共同分析】（1）管子傾斜時(shí)，水銀柱豎直高度是否發(fā)生變化？（2）管子的直徑