大气压强

段玉裁中学  王娅娇

一、教学目标

（一）知识与技能目标

1. 学生能够准确阐述大气压强的概念，理解大气压强产生的原因。

2. 熟练掌握测量大气压强的方法，牢记标准大气压的数值。

3. 清晰认识大气压强在生活和生产中的应用实例，理解其工作原理。

（二）过程与方法目标

1. 通过观察演示实验、小组合作探究实验，培养学生的观察能力、动手操作能力和团队协作能力。

2. 在分析大气压强现象和应用的过程中，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，以及跨学科综合运用知识的能力。

（三）情感态度与价值观目标

1. 激发学生对物理学科的学习兴趣，培养学生对自然现象的好奇心和求知欲。

2. 让学生体会物理与生活、其他学科的紧密联系，感受科学技术对社会发展的推动作用 ，培养学生的科学态度和社会责任感。

二、教学重难点

（一）教学重点

1. 大气压强的概念、产生原因及特点。

2. 大气压强的测量方法及标准大气压数值。

3. 大气压强在实际生活和生产中的应用。

（二）教学难点

1. 理解大气压强的存在及作用方式，突破学生日常生活中对大气“无形无感”的认知局限。

2. 理解大气压强的测量原理，尤其是托里拆利实验的原理。

3. 从跨学科角度分析大气压强现象和应用，培养学生综合运用知识的能力。

三、教学方法

讲授法、实验演示法、小组合作探究法、讨论法、跨学科案例分析法

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）

1. 情境导入：展示一段高山登山者佩戴氧气瓶的视频，提问学生为什么登山者在高山上需要氧气瓶，引导学生思考高山上空气与平地空气的差异，从而引出大气压强的概念。

2. 趣味实验导入：进行“覆杯实验”，将装满水的玻璃杯用硬纸片盖住，倒置后硬纸片不会掉落，让学生观察现象并思考原因，引发学生对大气压强的好奇心和探究欲望。

（二）新课讲授

1. 大气压强的概念和产生原因（10分钟）

? 讲授：通过类比液体压强，讲解大气压强的概念，地球周围被厚厚的大气层包围，大气层中的空气受重力且具有流动性，所以像液体一样，向各个方向都有压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。

? 跨学科联系：结合地理学科知识，讲解大气层的结构和特点，说明不同高度大气密度不同，大气压强也会随之变化。同时引入化学学科中气体分子的概念，解释空气由多种气体分子组成，分子的热运动和相互碰撞也是大气压强产生的微观原因之一。

2. 大气压强的存在（15分钟）

? 实验探究：

? 组织学生进行小组实验，如“马德堡半球模拟实验”，用两个皮碗模拟马德堡半球，挤出皮碗内的空气后，让学生尝试拉开皮碗，感受大气压强的作用。

? 开展“瓶吞鸡蛋实验”，将点燃的酒精棉球放入广口瓶中，迅速将剥壳的熟鸡蛋放在瓶口，观察鸡蛋被“吞”入瓶中的现象，引导学生分析原因。

? 生活实例分析：引导学生列举生活中大气压强存在的实例，如用吸管吸饮料、吸盘挂钩的使用等，组织学生讨论这些现象中大气压强的作用过程，加深对大气压强存在的理解。

3. 大气压强的测量（15分钟）

? 演示实验：进行托里拆利实验的演示，详细介绍实验器材和操作步骤，让学生观察玻璃管内水银柱的高度，讲解测量大气压强的原理，即大气压强等于玻璃管内水银柱产生的压强。

? 计算推导：引导学生根据液体压强公式p = \rho gh，计算标准大气压下，水银柱产生的压强数值，得出标准大气压p_0 = 1.013×10^5 Pa 。

? 跨学科拓展：联系历史学科，介绍托里拆利实验的历史背景和科学意义，让学生了解科学发展的历程。同时结合数学学科知识，引导学生分析实验数据的测量误差和影响因素，培养学生严谨的科学态度和数据分析能力。

4. 大气压强的应用（15分钟）

? 案例分析：展示活塞式抽水机和离心式水泵的工作原理示意图，结合物理知识讲解它们利用大气压强抽水的过程。同时，联系生物学科知识，分析人体呼吸过程中大气压强的作用，如吸气时胸廓扩张，肺内气压减小，外界大气压将空气压入肺中；呼气时胸廓收缩，肺内气压增大，肺内气体排出体外。

? 小组讨论：组织学生分组讨论其他大气压强在生活和生产中的应用实例，如吸尘器、喷雾器等，每个小组推选代表进行发言，分享小组讨论成果，教师进行点评和总结。

（三）课堂小结（5分钟）

1. 与学生一起回顾本节课所学内容，包括大气压强的概念、产生原因、测量方法、标准大气压数值以及在生活中的应用。

2. 强调本节课的重点和难点，帮助学生梳理知识体系，加深对大气压强知识的理解和记忆。

（四）课堂练习（5分钟）

1. 提出一些与大气压强相关的问题，如“为什么用吸管可以吸到饮料？请从大气压强的角度进行解释”“如果在高山上做托里拆利实验，水银柱的高度会如何变化？为什么？”

2. 让学生独立思考并回答问题，教师巡视学生的回答情况，及时给予反馈和指导，巩固本节课所学知识。

（五）布置作业（课后完成）

1. 书面作业：布置课本相关习题，让学生进一步巩固大气压强的概念、计算和应用等知识。

2. 实践作业：让学生回家后，利用生活中的物品设计一个证明大气压强存在的小实验，并将实验过程和现象写成报告，下节课进行分享和交流。

3. 拓展作业（跨学科）：让学生查阅资料，了解大气压强与气象学的关系，如气压变化与天气变化的联系，写一篇关于大气压强在气象学中应用的小短文，培养学生跨学科学习和研究的能力。