6.6大气浮力的测定教学任务剖析:本节课是上教版小学数学九年级第一学期第六章第六节的内容,本节内容一共分3课时完成,本节课是第二课时。大气浮力与固体浮力液体浮力一起构成了一个相对完整的体系教学资源与实验器材1、DIS演示实验1套(包括计算机1台、数据采集器1个、压强传感1个)。2、演示实验:(含广口瓶、水槽、纸片、装满水的啤酒瓶、实验用玻璃管、锥子各一个)。3、学生实验20组:(每组有:装有水的水槽、小啤酒瓶(内装满水)、大啤酒瓶(装满水)各一个)4、课件:PPT幻kt板教学设计思路托里拆利实验是化学学中的重要实验之一,具有重要的教育价值。并且,托里拆利实验的原理仍然是教学上的一个难点。因为原有教材对于本实验为何如此做缺少必要的铺垫,造成了中学生理解上的困难。为此,为了突破这个难点,就必须在忠于教材的基础上,对教材进行一定的处理。补充剖析覆杯实验和模拟托里拆利实验的步骤,帮助学生理解为何如此做和如何做,为托里拆利实验的理解打下基础,并在此过程中体会观察、分析、推理、间接检测等科学的思想和技巧,并体验学习的乐趣。本设计所要突出的重点是:托里拆利实验的原理。方式是:引导中学生首先从覆杯实验中找寻检测大气浮力的方式,通过剖析推理,使中学生理解实验的原理:P大气=P液=ρ液gh;通过模拟实验,用帕斯卡定理解释为何瓶中的火柱不直接和大气浮力接触也可以被它托住,并引导中学生按照实验的原理讨论得出测定大气浮力值的两种方案:1、用水做实验大气压强的测量方法,降低管子的高度2、增大液体的密度,用水银进行实验,并确定第二种方式为最佳方案;最后观看实验录象,并按照实验原理估算出大气浮力的值。
在此过程中一步步将难点化解,并让中学生体会剖析推理和间接检测的数学技巧。最后的知识应用部份则围绕着实验和间接检测的方式展开,进行知识的巩固训练。本节课布置的习题也围绕着本节课的重点:实验的原理展开。本设计所要突破的难点是:对覆杯实验中的纸片进行受力剖析。方法是:假定纸片的面积和瓶口的面积一样大,减少了受力剖析的难度。引导中学生对纸片进行受力剖析,以二力平衡知识为主线,应用刚才学习过的液体的浮力,压力的估算等相关知识来进行剖析推论,最终得出P大气=P液=ρ液gh的推论,而这正是托里拆利实验的原理。本教学设计充分借助教材内容,开掘教材内在涵义,并对教材进行了加工创造。注重教学细节如:纸片的受力剖析,大气压实际托起的液柱高度是多少等,有效分解了教学难点。重视对中学生进行思维能力的培养,注重对中学生进行科学精神和科学思想方式的薰陶和培养,中学生活动充分,彰显中学生主体地位。教学流程1、教学流程图:2、教学流程说明:活动Ⅰ:通过剖析覆杯实验,得出初步推论:假如我们能否晓得大气浮力所能托起火柱的最大高度,我们能够间接地测出大气浮力的值。在此过程中,中学生初步理解了实验检测大气压强的原理:P大气=P液=ρ液gh。

活动Ⅱ:中学生实验和班主任演示相结合,一步步地将实验用的杯子加长直到一米长,来企图找寻大气浮力所能托起火柱的最大高度。当发觉1米长一直不是最大高度的时侯,引导中学生讨论得出:1)换更长的管子。2)换用密度更大的液体,比如水银。活动Ⅲ:观看实验录象。中学生按照实验原理估算实验中标准大气压的值。应用:以课堂练习的方式,进一步对实验展开剖析与讨论。3、板书设计:6.6大气浮力一、托里拆利实验:1、原理:P大气=P液=ρ液ghP大气=P水=ρ水gh2、作用:首次测出了大气浮力的值。3、应用:福廷气压计二、1标准大气压P0=≈1.01×105Pa教学过程(一)引入新课提出这节课的主题:测定大气浮力的值。新课1.1剖析覆杯实验:通过覆杯实验初步理解托里拆利实验原理。提出问题:纸片很容易落下造成实验失败,有没有愈发稳当的方式呢?1.2模拟实验(中学生实验和演示实验)通过模拟托里拆利实验,发觉要找寻所能托起火柱的最大高度不是一件容易的事情,讨论得出两种解决方案:1)换更长的管子。2)换用密度更大的液体,如水银。1.3实验:观看录象:实验中学生活动:按照托里拆利实验原理,借助液体浮力的估算公式,估算做实验时大气浮力的值。
(三)应用巩固:通过课堂练习,进一步加深对托里拆利实验的理解(四)小结:(略)(五)布置作业:(见活动卡)6.6大气浮力的测定详案引入:师:在上一节课,我们通过马德堡半球实验深刻感遭到了在我们身边有着一位看不见的大力士,那就是大气浮力。而且,那位大力士的力气究竟有多大呢?陈老师很好奇,相信诸位朋友也很想晓得。本节课,我们就来研究:大气浮力的测定。(板书、6.6大气浮力的测定)新课:覆杯实验剖析:师:提到检测,朋友们应当并不陌生。大家谈谈看,曾经进行过什么数学量的检测呢?生:质量,厚度、力、体积等……师:那些都是用仪器所进行检测的直接检测。并且,在人们刚才研究大气压的时侯,人们甚至都不能确定它是否存在,更谈不上有哪些直接检测它的仪器了。所以这时侯就只能进行间接地检测了。这么如何对大气浮力进行间接地检测呢?生:……(思索)师:我们要想办法找出大气浮力和其它可以检测的数学量之间的联系。在大气浮力之前,朋友们早已学习学习了液体的浮力,假如才能测出液体的深度,并晓得液体的密度,就可以按照公式P=ρgh晓得液体浮力的大小了。我们能不能找到液体浮力和大气浮力之间的联系呢?生:……(思索)师:朋友们还记得上节课,我们所做的这个覆杯实验吗?(现场演示:覆杯实验)师:这个实验中大气压强的测量方法,大气压挡住了纸片,因而托住了杯中的水。

让我们在这个实验的基础上展开想像的翅膀:假如做实验用的瓶子可以仍然变长,这么,是不是纸片可以仍然不落出来呢?假如落下,是哪些时侯正好落下呢?为了研究问题的便捷,我们假定纸片的面积恰好和瓶口的面积一样大,且纸片的重力忽视不计。师:带着这个问题,请朋友们完成活动卡上的第一道题目:对纸片进行受力剖析。生:(对纸片进行受力剖析)师:依照二力平衡的知识,当纸片刚才落下时,F向下=F向上,推导入P向下×S=P向上×S,即P大气×S=P水×S,因而得到了P大气=P水=ρgh。(写在副板书的位置)师:假如我们能否晓得大气浮力所能托起火柱的最大高度,我们能够求出此时水对纸片的浮力,因而间接地测出大气浮力的值。师:提出问题:这个实验有一个小小的缺陷,纸片很容易落下造成实验失败,但是纸片遭到的的重力若果不考虑就会形成偏差。有没有改进的方式呢?(能不能把纸片除去呢)二、(模拟)托里拆利实验生:可以将纸片去除,将杯子装入水底试一试。生:(中学生实验,将装满水的小啤酒瓶倒扣在水槽中后打开瓶盖,观察瓶中的水是否会流出?)师:(提出问题:)描述现象:水是否流出哪些力量托住了瓶子中的水?大气压托住的火柱高度是h还是H?生:(思索并回答问题)师:在这个实验中,大气压并没有直接和瓶子中的水接触,为何还是可以托起瓶里的火柱呢?师:在这个实验中,大气似乎没有直接和瓶中的水接触,而且水槽中的水被大气层包裹着,是密闭的液体。
按照帕斯卡定理,加在密闭液体的浮力,小各个方向传递≈1.01×105Pa)四、应用:1、思考猜想:做托里拆利实验时,假若管子倾斜,管中水银的高度会如何变化呢?(中学生推测)实验验证:观看实验录象讨论:剖析缘由。2、瓶口戳破,观察现象,剖析缘由。3、算一算,假如用水做托里拆利实验,一标准大气压可以托起多高的火柱?观看用水做托里拆利实验的录象。说明抽水机最多可以抽起约10米高的水。拓展:假如用柴油做实验,高度是小于还是大于火柱的高度?为何?假如管中装的是和空气密度相同的液体,这个高度又是多少(大概是8千米)?这个结果是大气层的高度吗?为何?(不是,由于空气不均匀,实际高度要远低于这个数值,是80-100千米)五、小结。师:朋友们,明天我们通过托里拆利实验,进行了大气浮力的测定,测出一标准大气压的数值约为1.01*105帕。而按照托里拆利实验制成的一种精密的气压计-福廷气压计,直至明天还在使用。师:在这个过程中,我们用到了间接检测的科学方式。所谓间接检测,就是通过检测与之有关的另一些化学量,再通过她们之间的关系来得出待测的数学量。在托里拆利实验中,我们设法找到了大气浮力和液体浮力之间的关系,因而在测出液体浮力的基础上间接测出了大气浮力的值。
虽然,我们不能用仪器对化学量进行直接检测的时侯,都可以想办法进行间接检测,虽然,液体浮力的检测也是用的间接检测的方式。师:最后,老师认为很有必要给朋友们介绍一下托里拆利实验的历史。17世纪时,人们发觉抽水机抽水的高度最多达到10米多高,因此求救于当时的权威科学家:伽利略。伽利略对此给出的解释是:抽水机工作工程中产生的真空具有一种力的作用,抽起了水。而伽利略的中学生托里拆利就做了这个知名的托里拆利实验,实验的结果否认了真空没有力的作用,而是大气浮力托起了水。而托里拆利不迷信权威,尊重实验事实,实事求是的科学心态也永远被后人所景仰。2活动Ⅱ模拟实验活动Ⅲ托里拆利实验大气浮力的值活动Ⅰ分析覆杯实验应用练习讨论
