【原】（原创）教学随笔： “大气压强”课时设计思路（初稿）

“大气压强”是第七章第四节的内容，对大气压强的研究是在前面所学的基础上，运用压强、压力、液体密度、液体压强等内容来认识的，由一系列小实验“想想议议”来激发学生的思维和探究欲望，从而用实验感知大气压强的存在，进一步学习大气压强的测量和应用。本节大气压强的学习是高中阶段进一步学习的基础，大气压强的知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究等有广泛的意义。

下面结合教学实际，将本节课的思路设计梳理如下：

第一环节：新课导入

师：很高兴今天能够同学们一起来交流与学习，希望通过这节课的学习，大家能够学到一些既有趣又有用的物理知识。

师：通过前面的学习我们已经知道固体能够产生压强，液体也可以产生压强，那我们生活的环境四周全都是空气，那么气体可不可以产生压强呢？

生：可以（齐答）

师：为了证明气体也会产生压强，下面咱们先来做个小游戏。在日常生活中想必大家一定都喜欢喝饮料吧，老师在这里给大家准备了两瓶饮料，请两位同学上前面来比赛一下看谁最先把饮料喝完。

生：比赛喝饮料——其中一位同学很快就把饮料喝完，而另外一位同学却很难喝到瓶中饮料。

师：通过刚才这个小游戏，我们发现为何其中一位同学没有喝到饮料，而另外一位同学却很容易就喝到了饮料？其实这是气体产生的压强帮助了喝到饮料的同学。今天这节课我们就来学习第四节课——大气压强。（板书课题：§7-4 大气压强）

第二环节：课堂探究

一、大气压强的概念

师：首先我们来看一下什么是大气压强？（多媒体投影）

师：我们生活在地球上，周围被厚厚的空气层包围着，包围地球的空气层又叫大气层，我们就生活在大气层的底层。大气对其内部的物体产生的压强叫做大气压强。（板书：1.定义：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强。）

二、感知大气压的存在

师：其实很久很久以前人们就已经通过实验研究并证明了大气压的存在。

师：请同学们看大屏幕。（多媒体投影）

师：下面我们就一起来回顾一下历史上曾经发生的这一伟大的实验。（多媒体播放视频）

师：下面请同学们利用“吸盘模拟马德堡半球”实验：用两个吸盘相对用力挤压，再往外侧拉，你的感受怎样？这是什么原因？

生：分小组进行“小小的马德堡半球实验”

师：下面我们来分析一下为何吸盘很难被拉开？

生：吸盘内部的气体被挤出，吸盘外部的气体对吸盘有压力，进而产生了压强，所以把吸盘紧紧压在一起了。

师：这就是证明最早证明大气压存在的实验——马德堡半球实验。（板书：2.大气压的存在——马德堡半球实验）

师：通过前面的学习我们了解到压强是有方向性的，那么大气压强的方向性又是如何呢？下面我先给大家做一个小实验来说明大气压强的方向性。

师；刚才大家通过老师做的这个小实验，你能总结一下大气压强的方向有何特点吗？

生：空气向各个方向都有压强。

（板书：3.大气向各个方向都有压强）

师：通过刚才的实验我们已经知道大气存在压强，并且向各个方向都有压强。下面给同学们一个实践的机会，你们利用桌面上的器材验证大气压是否存在，以及大气压强是否具有方向性？

师：在做小实验之前请看大屏幕上的投影，我们看清楚实验步骤以后再来进行实验。

师：将烧杯中的水倒入试管中（注意一定要倒满），然后用一张小纸片盖住试管口（注意一定要盖紧），然后将试管倒置过来，看试管能否将纸片冲走？（多媒体投影）

生：分组实验

师：一边巡视，一边鼓励。——大胆去做，失败了再来。

师：同学们把你们做的实验举起来，大家都做出来了。小纸片没有被水冲走，这个现象说明了什么问题？

生：说明大气压强存在。

师：其实试管内的水对小纸片产生了压强，但是为什么小纸片没有掉下来？

生：因为有大气压把它托住了。

师：下面请同学们接着做这个实验，将刚才那个小试管倒置过来以后朝任意方向旋转一下。（多媒体投影）

师：你们发现小试管朝向任意一个方向旋转以后，小纸片掉吗？

生：没有（齐答）

师：为什么小纸片不掉？说明了什么？

生：大气向各个方向都有压强。

三、大气压的大小

师：那么大气压究竟有多大呢？请同学们做第三个小实验。（多媒体投影）

师：任取一个小试管灌满水，用手指堵住，不要漏气，然后倒置过来，按到水槽里，放开手指看看水柱会不会下降？

师：大家刚才无论采用短试管还是长试管，试管中的水柱向下降吗？

生：不会降

师：那么是外面的什么东西把水柱支持住了？

生：大气压

师：我们如果把试管再加长，看看大气压到底能够支持多高的水柱？我们的教室不够高，有人替我们做了这个实验，下面请同学们看大屏幕。（多媒体播放视频）

生：观看视频（异常惊叹）

师：刚才我们看到大气压能够支持大约10米高的水柱，下面我们就来一起分析大气压能够支持10米水柱的原因。（多媒体投影）

师：管内10米高水柱的下方与管外水面相连的地方，假设有一个小液片。当小液片静止时，它的上下两个表面所说的压力大小有什么关系？

生：相等。

师：如果上下两个表面所受的压力相等，我们就说上下所受的压强相等，即：P₁= P₂。

师：小液片上方的压强P₁应该来自10米高的水柱产生，根据液体压强公式可知：P₁=ρ_水gh，而下表面的压强P₂大小等于谁呢？由于在液体内部的同一深度处，液体向各个方向的压强都相等，下表面与管外水面是相平的，所以与管外水面上方的大气压强是相等的，即：P₂= P_大气，因此P_大气=ρ_水gh，所以大气压强可以支持10米高的水柱。

师：通过大气压强可以支持10米高的水柱这个实验，我们就可以间接测出大气压的数值，可是这套装置搬到生活中在进行实验的确不太方便。如果能够将液体水换成其他液体来做实验，液柱的高度还会是10米高吗？

生：不会

师：根据液体压强公式P =ρgh，如果外界大气压P一定，要想大大降低液柱的高度h，应该怎么做？

生：增大液体的密度ρ

师：这里给大家一些液体的密度，大家思考一下应该选用哪种液体才能够大大降低液柱的高度？（多媒体投影）

生：水银

师：历史上曾经有一位著名的科学家，他就是采用水银做了这样一个实验，精确测出了大气压的数值，他叫做托里拆利。下面我们大家一起来观看一下这个实验。（多媒体播放托里拆利实验视频）

生：观看实验视频

师：好了刚才我们看到托里拆利实验精确测出了大气压值，下面我们一起来思考几个问题。（多媒体投影）

师：玻璃管上方有没有空气？是什么？

生：没有，真空

师：管子倾斜了以后，水银柱的高度变化吗？

生：不变

师：如果换用更粗或更细的管子时，水银柱的高度变化吗？

生：不变

师：通过前面的分析我们可知：P_大气= P_水银=ρ_水银gh

师：刚才这个实验就是著名的托里拆利实验。（板书：4.大气压的测定：托里拆利实验   P₀＝1．013×10⁵Pa）

师：我们通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，用P₀表示。

四、气压计

师：托里拆利给我们人类做出了很大的贡献，他给我们提供了一种测量大气压的方法。生活中我们已经普遍采用托里拆利实验原理做出了测量大气压的仪器，我们把测量气压的仪器叫做气压计。请同学们看大屏幕。（多媒体投影）

师：生活中常用的测量大气压的仪器主要有两种，一种是用于室内精确测量的水银气压计，另一种是用于室外便于携带的金属盒气压计，也叫无液气压计。

五、大气压与海拔高度的关系

师：假如说现在我们同学手里面就有这样一个空盒气压计，请你去登山，在山脚下、半山腰、山顶上分别测出了不同高度处的气压值，你认为气压值会相同吗？你觉得会变大还是变小？

生：会变小

师：好，下面我们一起开始一次愉快的登山之旅。（多媒体播放视频）

师：通过刚才的登山之旅我们知道大气压随着高度的增加而减小，并且在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100 Pa.

师：那么为何大气压强会随着高度的增加而减小呢？（多媒体播放视频）

师：通过刚才的学习我们知道，大气压并不是固定不变的，大气压随着高度的升高而减小。（板书：5.大气压的变化：大气压随着高度的升高而减小。）

师：如果从山顶到达山底大气压会增大，这里是一次爬山的旅程中拍到的图片，大家可以看到从山上达到山底由于大气压增大而将空矿泉水瓶压瘪。（多媒体投影）

师：其实大气压的变化不仅与高度有关，另外天气的变化也会影响大气压的大小。一般来说，阴天、下雨时大气压会低些，天气晴朗、干燥时大气压会高些。

六、大气压的应用

师：通过前面的学习我们知道了大气压强的方方面面，其实大气压在实际生活中有很多应用，在刚开课的时候我们做的小游戏中，就是利用大气压的很好实例。

师：下面请同学们仔细回忆一下在生活中何时何处何地，你们见过或者切身体会过利用大气压的实例。

生：吸盘挂衣钩

生：……

师：刚才大家举了很多利用大气压的实例，说明大家很注意观察生活，下面老师给大家看一段视频，看看生活中还有哪些地方用到了大气压？（多媒体播放视频）

师：刚才我们通过观看视频听到了一个名词——“吸盘”，请同学们思考以下这里用的“吸”字准确吗？

生:不准确，应该说是“压”。

师：说得太棒了，下面我们再来看大气压另外一个很重要的应用——水泵：①活塞式抽水机②离心式水泵（多媒体播放视频）

 

七、达标检测

师：刚才我们一起学习大气压强，下面我们来看看大家对本节课的知识掌握的情况如何？

生：做自我检测题

必做题：

1.证明大气压存在的实验是_____________,最早准确测出大气压强值的实验是____________

2.1标准大气压=_______mm水银柱产生的压强=_________  Pa.

3.在大气压为760mm水银柱的房间里做托里拆利实验,测出管内水银柱的高度为755mm,可能的因为是(    )

A 玻璃管太长了                        

B 玻璃管放斜了

C 管内水银面上方进入少量空气          

D 玻璃管比较粗

4.在托里拆利实验中,如果将玻璃管由竖直变为倾斜,则(    )

A 水银柱长度增大,高度升高

B 水银柱长度不变,高度降低

C 水银柱长度减小,高度减小   

D 水银柱长度增加,高度不变

5.关于大气压强，下列说法不正确的是（  ）

A.大气压强随海拔高度的增加而增大

B.马德堡半球实验证实了大气压强的存在

C.一般来说，阴天、下雨时大气压强会低些

D．1标准大气压的数值等于高度差为760mm水银柱产生的压强。

选做题：

6.小欣和同学在街上玩，小欣发现街上有卖新椰子的。但是很奇怪的是，售货员每次在椰子上都是打两个洞（如图所示），一只是用来插吸管的，另一只是用来干吗的呢？你能解释吗？

答：多开一个孔可以保证内部始终与大气联通，在大气压强的作用下，吸时椰子中的气压始终大于吸管中，更容易吸上椰子汁。

7.小明在假期中要外出旅游半个月，他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉。用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没（如图所示）。为什么他这样做能够使盆景中的水位保持一定的高度？

答：当把装满水的瓶倒放在盆景中时，由于大气压的作用，水不会从瓶中流出。当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，瓶中的水就要流出一部分，一旦瓶口再次被淹没，瓶中的水又停止外流。这样，盆景中的水位就可以始终保持一定的高度。

8.下面我们再来做一个有趣的小实验——“大试管中上升的小试管”。

八、拓展延伸：

1.给病人进行静脉注射的输液瓶上为什么另外要插进一根短小的管子?这根管子起什么作用?

答：输液瓶里的药液流出后，瓶内气体容积变大，压强减小，当瓶内气体压强小于瓶外大气压时，可以看到有空气泡通过小管进入药液瓶，空气进入药瓶，使瓶内气体压强保持一定，让药液在重力作用下进入人体的静脉。

2.将一只未充气的气球放入锥形瓶中，把气球的开口翻在锥形瓶的瓶颈上封住瓶口。然后向气球内吹气，发现气球很难被吹大，这是为什么呢?请说明其中的物理道理。

答：吹气球时，气球内气压增大，气球膨胀，由于锥形瓶封闭，瓶与气球间的气体气压也同时增大，气球内外很难形成较大的气压差，所以气球很难被吹大。

  第三环节：课后探究

活动1：设计实验：“滴水之恩，当涌泉相报”，利用大气压的知识设计一种水杯，只要滴入少量水，就可以涌出许多水来。

（设计说明：通过小结，让学生把本节知识条理化，也是对本节内容的一个巩固；然后由作业再检验和提高）

活动2：动手做实验，估测大气压。

学生讨论可用哪些方法？（讨论后，逐一投影）

（1）器材：吸盘、弹簧测力计；原理：P＝F/S

思路：（由学生交流讨论，再整理）

（2）器材：注射器、弹簧测力计、刻度尺；原理：P＝F/S

思路：（由学生交流讨论，再整理）

以上两步，在学生讨论的基础上，再将实验的思路总结出来，进行实验。

（3）师生共同讨论实验中遇到的问题以及解决的方法。

（设计说明：在教师的引导下，使学生学习到一种间接测量大气压的方法，通过学生自己设计实验，欣赏自己的方法，学习他人的方法，来拓展自己的思维）

结束语：

小游戏：神奇的软管

师：今天这节课我们一起渡过了一段快乐的时光，老师这里有一个神奇的软管，当我晃动软管的一端，就会有幸运雨降落到你的身上。（教师利用软管进行实验，将课堂气氛达到最高潮。）

师：课后请同学们接着思考刚才这个小游戏的道理是什么？与此现象道理相类似的家用电器是什么？今天的课就到这里，谢谢大家！同学们再见，下课！

相关链接：吸尘器：

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作者简介：潘书朋，中学物理教师，在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究，所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。

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