大气压强教案示例(通用2篇)
教案一:初中物理《大气压强》教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能
(1)理解大气压强的概念,知道大气压强的存在及产生原因。
(2)掌握托里拆利实验的原理与操作步骤,能计算标准大气压的值。
(3)了解生活中大气压强的应用实例(如吸盘、吸管、抽水机等)。
2. 过程与方法
(1)通过实验探究,培养观察、分析和归纳能力。
(2)运用类比法(如液体压强与大气压强对比)理解抽象概念。
3. 情感态度与价值观
(1)激发对物理现象的好奇心,体会科学探究的乐趣。
(2)认识物理与生活的联系,培养理论联系实际的意识。
二、教学重难点
1. 重点:大气压强的存在、托里拆利实验、大气压强的应用。
2. 难点:托里拆利实验中水银柱高度与大气压强的关系,抽象概念的理解。
三、教学方法
实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学。
四、教学过程
(一)导入新课(5分钟)
1. 演示实验:覆杯实验(将装满水的杯子用纸片盖住,倒置后纸片不掉落)。
2. 提问:纸片为什么不会掉落?水为什么不会流出来?
3. 引出课题:大气压强。
(二)新课讲授(25分钟)
1. 大气压强的存在
(1)实验验证:
① 马德堡半球实验(视频展示):两半球合拢后抽气,用马队拉不开,证明大气压强的存在。
② 瓶吞鸡蛋实验:将点燃的纸条放入瓶中,迅速将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中。
(2)概念总结:大气对浸在其中的物体有压强,称为大气压强。
(3)产生原因:大气受重力作用,且具有流动性。
2. 大气压强的测量
(1)托里拆利实验:
① 实验步骤:
a. 将长1m的玻璃管装满水银,用手指堵住管口倒插入水银槽中。
b. 松开手指,观察水银柱下降至约760mm处稳定。
c. 测量管内外水银面高度差。
② 原理分析:
a. 管内水银柱产生的压强等于大气压强。
b. 公式:p大气=ρ水银gh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈1.01×10⁵Pa。
③ 标准大气压:1标准大气压=1.01×10⁵Pa=760mmHg。
(2)其他测量方法:
① 金属盒气压计(无液气压计):便携式,用于登山、气象站。
② 水银气压计:精确测量,实验室使用。
3. 大气压强的变化
(1)高度变化:海拔越高,大气压强越小(如高山煮饭难熟)。
(2)天气变化:晴天大气压高,阴天大气压低。
4. 大气压强的应用
(1)生活实例:
① 吸盘挂钩:挤出空气后,大气压将吸盘压在墙上。
② 吸管喝饮料:吸气使管内气压减小,饮料被大气压压入管中。
③ 抽水机:利用大气压将水从低处抽到高处。
(2)科技应用:飞机机翼升力(流速快处压强小)、高压锅(增大锅内气压提高沸点)。
(三)课堂小结(5分钟)
1. 总结大气压强的概念、测量方法及应用。
2. 强调实验在物理学习中的重要性。
(四)布置作业(5分钟)
1. 完成课后习题1-3题。
2. 观察生活中还有哪些现象与大气压强有关,并尝试解释。
教案二:高中物理《大气压强》进阶教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能
(1)深入理解大气压强的微观解释(气体分子碰撞)。
(2)掌握大气压强与温度、湿度的关系。
(3)能运用理想气体状态方程分析大气压强变化。
2. 过程与方法
(1)通过数据分析和模型构建,培养科学推理能力。
(2)运用控制变量法设计实验,探究影响大气压强的因素。
3. 情感态度与价值观
(1)体会物理学的严谨性,培养批判性思维。
(2)认识大气压强对人类活动的影响(如航空、气象)。
二、教学重难点
1. 重点:大气压强的微观解释、理想气体状态方程的应用。
2. 难点:气体分子运动论与大气压强的联系。
三、教学方法
问题驱动法、小组合作学习、计算机模拟。
四、教学过程
(一)复习导入(5分钟)
1. 提问:初中阶段学习了哪些大气压强的知识?
2. 展示问题:为什么高山上的气压比平地低?
(二)新课讲授(30分钟)
1. 大气压强的微观解释
(1)气体分子运动论:
① 气体由大量分子组成,分子做无规则运动。
② 分子碰撞器壁产生压力,单位面积上的压力即为压强。
(2)公式推导:
p=F/S=n·Δp/Δt(n为单位时间内碰撞单位面积的分子数,Δp为分子动量变化)。
2. 大气压强的影响因素
(1)实验探究:
① 温度影响:加热密封容器中的空气,观察气压计读数变化。
② 湿度影响:比较干燥空气与湿润空气的气压(湿度大时气压略低)。
(2)理论分析:
① 理想气体状态方程:pV=nRT(p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度)。
② 海拔影响:海拔升高,空气密度减小,p减小。
3. 大气压强的应用拓展
(1)气象学应用:
① 气压计与天气预报:低压区多阴雨,高压区多晴朗。
② 风的形成:水平气压梯度力导致空气流动。
(2)工程应用:
① 飞机气密舱:维持舱内气压与地面相近,保障乘客安全。
② 隧道通风:根据气压差设计通风系统。
(三)课堂活动(15分钟)
1. 小组讨论:设计实验验证“温度升高,大气压强增大”。
2. 计算机模拟:使用PhET仿真软件观察气体分子运动与压强的关系。
(四)课堂小结(5分钟)
1. 总结大气压强的微观机制与宏观表现。
2. 强调跨学科联系(如物理与气象、航空)。
(五)布置作业(5分钟)
1. 完成课后习题4-6题(涉及理想气体状态方程的计算)。
2. 撰写小论文:《大气压强对现代科技的影响》。
关键词:大气压强、托里拆利实验、气体分子运动论、理想气体状态方程、生活应用、教学方案
简介:本文提供两篇通用大气压强教案,涵盖初中与高中学段。初中教案以实验探究为主,通过覆杯实验、马德堡半球实验等引入概念,重点讲解托里拆利实验与大气压强应用;高中教案则深化微观解释,结合气体分子运动论与理想气体状态方程,拓展气象学与工程应用。两篇教案均注重科学思维培养,强调物理与生活的联系,适合不同层次的教学需求。