大气压强的教学设计

大气压强的教学设计（共15篇）（共15篇）

1.大气压强的教学设计 篇一

“大气压强”的教学设计﹡

李科敏，苏卡林，李奇云，徐旭玲，张娜

（湖南理工学院 物电学院，湖南 岳阳 414006）

摘 要：在“大气压强”的教学设计中，注重培养学生的科学素养，做到了在向学生传授科学知识的同时，注重培养学生的学习兴趣和创新能力，注重科学思维方法的学习和解决问题能力的提高，注重引导学生的心理品质和学科知识实现同步发展。关键词：大气压强；教学设计；实践体验；合作交流引言

新课程背景下的教学设计强调学生科学素养的全面提升和“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维教学目标的和谐达成，要求结合学生的实际情况，选择合适的教学方法和构建有效的教学过程，做到在向学生传授科学知识的同时，注重给学生创建“实践体验” 和“合作交流”的学习环境，注重培养学生的学习兴趣和创新能力，注重科学思维方法的学习和解决问题能力的提高，注重引导学生的心理品质和学科知识实现同步发展。2大气压强的教学设计

“大气压强”是在学生学完“压强”和“液体压强”的基础上，对压强知识的进一步拓展和延伸。“大气压强”与人们日常生活紧密相关，但对学生而言，要理解它的存在和知道它的大小是一件十分困难的事情。下面，我们通过设计一系列的实验和活动，引导学生在“实践体验” 和“合作交流”的过程中，逐步掌握有关大气压强的知识。2.1 利用奇迹，引入新课内容

[师生表演]教师出示一个矿泉水瓶，瓶口套有一个气球的进气口，气球的其他部位都位于矿泉水瓶的内部，如图1（a）所示。

学生表演：教师拿住此矿泉水瓶，由班上力气较大的一名学生上台表演把此瓶中的气球吹大。表演结果：学生用尽力气，并做了长时间努力，都没办法把此瓶中的气球吹大！但此学生可以轻而易举地把空气中的同种气球吹大。

教师表演：教师利用同一套装置，可以轻而易举地把矿泉水瓶中的气球吹大！在停止吹气时，在没有给进气口密封的情况下，被吹大的气球也不向外放气而保持体积不变！如图1（b）所示。但在教师下令放气变小时，被吹大的气球立即向外放气、体积变小！（三大奇迹！）

同学们想知道其中的奥秘吗？这是今天要学习的“大气压强”在起作用。（由此引入新课）

设计意图：利用实验奇迹，引发学生认知冲突，激发学生思维，从而唤起学生科学探究的欲望和对课堂学习的兴趣。

（a）（b）（a）（b）

图1 图2 2.2 创设情境，感知大气压强

[师生互动]教师出示一个盖住瓶盖的空雪碧瓶，如图2（a）所示。先向全班同学提问：要使空雪碧瓶变瘪，我们可以采用什么办法？（备选答案：用力压。）再从班上选一个力气大的学生，请该学生上台展示用双手对压的方式把空雪碧瓶压瘪的过程。（结果：该学生只能使空雪碧瓶产生较小的变形但不能把空雪碧瓶完全压瘪！可见，要想将空雪碧瓶压瘪需要很大很大的压力！

[教师演示]教师在空雪碧瓶内倒入一小杯开水（用开水加热瓶内的空气），片刻后倒掉开水，并迅速用瓶盖盖住雪碧瓶，学生会惊奇地发现，原来完好的雪碧瓶很快被一股神奇的力量所压瘪，如图2（b）所示。对比上述学生的展示，引导学生分析得出：空雪碧瓶的周围存在一个很大的压强！

设计意图：通过展示惊奇的实验现象，激发学生学习的热情和兴趣，吸引学生深入思考。[学生讨论]这个巨大的压强是谁施加的呢？

[师生互动]教师引导学生类比液体内部存在压强进行思考：地球周围有几百千米厚的大气层，就像液体因重力作用会在其内部产生压强一样，大气层也会因重力作用在其内部产生压强，这个压强叫做大气压强。与液体压强一样，大气内部向各个方向都有大气压强。设计意图：引导学生类比液体内部压强的本质进行思考而感知大气压强的存在，对学生进行研究方法的教育和实践。2.3 设计活动，体验大气压强

[体验活动1]体验拉吸盘。用两个有塑料挂钩的吸盘模拟做马德堡半球实验，排除两个吸盘中的空气，让两个学生向两端拉开吸盘，体验大气压强的大小，如图3所示。

图3

2（结果是：学生很难拉开两个吸盘，让学生体验到大气压强是很大的！）

设计意图：使学生通过拔出吸盘的艰难过程，体验大气压强的存在和巨大。

[体验活动2]制作和操作“听话的矿泉水瓶”。在一矿泉水瓶的两端各开一个大小适当的小孔，如图3所示，将矿泉水瓶装满水，把矿泉水瓶倒过来，并用手指堵住矿泉水瓶底部的小孔。操作体验：（1）手指松开底部小孔时，瓶中的水会随之从瓶中流出；（2）手指堵住底部小孔时，瓶中的水会随之停止流出。

[学生讨论1]瓶中的水为什么会随着手指的松开、堵住小孔分别出现流出、停止流出的现象呢？（参考答案：手指松开小孔，瓶中的水受到向下和向上两个相同大小的大气压强作用而抵消，此时，瓶中的水仅仅受到竖直向下的重力作用而从瓶的下端流出；用手指堵住小孔，瓶中的水受到竖直向上的大气压强和竖直向下的重力作用，但大气压强对瓶中的水产生竖直向上的力大于水的重力，所以，此时瓶中的水不会流出来！）[学生讨论2]你还见过哪些与大气压强有关的事例？

设计意图：利用活动和讨论，使学生通过亲身体验大气压强的存在和巨大，并通过交流讨论，培养学生的学习兴趣、语言表达能力和科学思维能力。2.4指导实验，测量大气压强

[学生活动]粗略测量大气压强的大小。将全班学生分成若干个学习小组，每组4—6人，要求学生利用“带有塑料挂钩的吸盘”、“玻璃板”、“弹簧秤”等工具，设计一个能测出大气压强大小的实验，并利用设计的实验估测大气压强的大小。

图4 教师指导学生设计如图4所示的实验，并通过实验测量，利用公式pF/S得出大气压强的大小。结果是：各组得到的结果相差较大。教师问：产生误差的原因是什么？可以怎样改进？

设计意图：培养学生创造性设计实验的能力和团队合作精神。

[视频展示]精确测量大气压强的大小。教师利用视频向学生介绍如图5所示的托里拆利实验装置、实验原理、实验过程和实验结果；引导学生观察，并指导学生利用公式pF/S液gh，得出大气压强的大小和一个标准大气压强的值（约为1.01*105Pa），强调一个

图5

标准大气压强大约相当于1千克力压在1平方厘米的面积上产生的压强。

设计意图：给学生创设观察和思考的学习环境，培养学生的观察能力和手脑并用的能力。2.5 借助实物，介绍测量工具

[教师介绍](1)水银气压计：在托里拆利实验的玻璃管旁立上刻度尺，即成为一种测量大气压的工具——水银气压计；(2)无液气压计：水银气压计携带不方便，给学生介绍使用较多的无液气压计——金属盒式气压计，并介绍其结构及应用。2.6开展讨论，探讨相关因素

[学生讨论]根据大气压强的来源，讨论影响大气压强大小的因素有哪些？（考察点的高度、温度等因素）

2.7利用实例，研讨新知应用

[学生活动1] 体验注射器吸水。让学生将注射器的针头放入水中，抽动活塞，体验注射器往针筒内吸水的过程。并讨论和思考：如果没有大气压强会发生什么情况？

[学生活动2] 自制抽水机。教师出示手摇式抽水机装置的示意图，如图6（a）和6（b）所示，指出图中单向阀门的作用，要求学生讨论、思考和表述这种手摇式抽水机的工作原理；利用手摇式抽水机的工作原理，指导每组学生将一个矿泉水瓶制成一个抽水机并操作抽水，即在矿泉水瓶的侧面打开一个小孔，利用薄金属片和透明胶带在小孔处设置一个单向阀门，如图6（c）所示，只要上下抖动这个改装的矿泉水瓶，就会看到杯中的水被逐步抽到瓶中并由小孔喷出。

（a）（b）（c）

图6

[学生活动3]选用一根塑料输水管，用手掌做单向阀门，并使输水管在装满水的容器中上下抖动，要求把水管下面的水抽出来。

设计意图：给学生创设手脑并用的学习环境，促使学生深入理解大气压强，并培养学生 4 的操作兴趣、动手能力和动作协调能力。

[教师介绍] 拔火罐。拔火罐是一种古老的医疗方法，这种疗效显著的方法是由我国祖先发明至今仍被广泛采用。它是以杯罐作工具，借加热法排去杯罐中的部分空气，杯罐内部空气冷却后的压强小于杯罐外的大气压强，从而使杯罐可以吸附在人体皮肤上，使人体达到疏通经络、通畅气血、驱寒除湿等效果。你能否进一步改进这种拔火罐的装置？（激发学生创造性地进行发散思维。）

设计意图：利用“拔火罐”的介绍，让学生进一步理解大气压强在自己日常生活中的用途，实现“从物理走向社会”，并增强学生的民族自豪感。

[学生讨论1]这么大的大气压强压在我们身上，为什么没有把我们压坏？

[学生讨论2]海拔越高的地方空气越稀薄，那里的大气压强越小。请你结合大气压强想象一下：长期生长在沿海一带的人们，刚到西藏高原时会有什么感受？长期生长在西藏高原的人们，刚到沿海一带时又会有什么感受？

[学生讨论3]如果我们直接跑到没有大气的太空去，可能会发生什么情况？你认为此时该如何保护自己？

（参考答案：生物是适应环境的，我们体内都有一个和外界大气压强大小相等、方向相反的一个向外的压强；长期生长在沿海一带的人们，刚到西藏高原时，因为外面的大气压强小于体内向外的压强，因而会有全身发胀的感觉，这就是所谓的“高原反应”；相反，长期生长在西藏高原的人们，刚到沿海一带时，会有全身受压的感觉；如果我们直接跑到没有大气的太空中去，由于体表没有受到指向体内的大气压强，但体内向外的压强仍然存在，并等于大气压强，这使我们的身体会受到一个由体内指向体外的巨大作用力，它会使我们的身体因此而炸裂；为了保护自己，我们必须穿上特制的航空服，使人体表面拥有一个指向体内且大小等于大气压强的压强。）

[奇迹揭秘] 开始上课时，教师表演了三大奇迹，这主要来自大气压强的作用和矿泉水瓶底部开了一个小孔，如图1（a）所示。堵住瓶底小孔，就没办法把瓶中的气球吹大；松开小孔，就可以轻而易举地把瓶中的气球吹大；再堵住瓶底小孔，在停止吹气时，在没有给进气口密封的情况下，被吹大的气球也不向外放气而保持体积不变，如图1（b）所示；再次松开小孔，被吹大的气球立即向外放气、体积变小！请同学们利用大气压强等知识进一步讨论和解析其中的原因。

设计意图：以学生感兴趣的问题为牵引，培养学生学习物理的兴趣和解决实际问题的能力。

2.8引导总结，把握知识要点

[师生互动] 教师引导学生总结本节的知识要点，并让学生交流各自的体会，然后板书：（1）大气压强：地球周围的大气对浸入其中的物体具有压强，这个压强就叫大气压强，简称大气压。与液体压强一样，大气内部向各个方向都有压强。

（2）一个标准大气压强：等于760毫米高的水银柱对地面产生的压强，大小约为1.01*105Pa，大致等于1千克力压在1平方厘米的面积上产生的压强。

（3）大气压强的测量工具：水银气压计，金属盒式气压计。（4）影响大气压强大小的因素有：考察点的高度、大气的温度等。（5）大气压强的应用：注射器吸水、抽水机抽水、拔火罐等。2.9 利用任务，培养合作精神：

[课后实验] 学生选用底部开了孔的纸杯和轻质塑料片做覆杯实验。用手指堵住该孔，杯中装满水且用轻质塑料片盖住杯口，把杯子倒过来，并在前后左右轻轻倾斜晃动杯子，观察杯中的水会不会从杯中流出来？松开手指（即打开该孔），会发生设么现象？思考并表达：为什么会出现这两种现象？（参考答案：与“听话的矿泉水瓶”类似）

[小组合作]每个小组合作设计并制作一个气压计，用它来观察楼下到楼上或者山下到山上的大气压的变化，并把你们的设计方案、工作原理和体会写成小论文贴到“学习园里”与大家交流。[图7（a）和7（b）是岳阳市十二中八年级两个学习小组的优秀作品。] 设计意图：通过课后的学生实验和小组合作，以任务为牵引，进一步加深学生对大气压强的理解，训练学生的语言表达能力、研究创新能力和团队合作精神。

（a）（b）

图7 教学反思

在此“大气压强”的教学设计中，我们构建了一系列“实践体验”和“合作交流”的学习环境，做到了在向学生传授科学知识的同时，注重培养学生的学习兴趣和创新能力，注重 6 科学思维方法的学习和解决问题能力的提高，注重引导学生的心理品质和学科知识实现同步发展。这个教学设计，我们已经在岳阳市第十二中学八年级进行了教学实践，并得到了学生们的普遍好评。

﹡建设项目： 湖南理工学院学位与研究生教育教改项目（2016-2018）：在教学实践中培养专业学位研究生创新能力的研究。

第一作者简介：李科敏（1965.11—），男，湖南邵阳人，博士，湖南理工学院物理与电子学院教授，主要研究方向之一：物理课程与教学论

2.大气压强的教学设计 篇二

一新奇实验, 引入新课

大气压强在自然界时时刻刻都存在着, 但人们却难以感受到它的存在。物理教学中, 通常用转换法将看不见的大气压转换为看得见的现象变化来反映大气压的存在。例如, 覆水杯实验、抽气胀气球、集气瓶吞鸡蛋、抽气瓶凹、模拟马德堡半球实验等, 这些有趣的小实验可以很直观地证明大气压的存在。课堂上笔者用了以下两个小实验引入新课。

1. 抽气瓶凹实验

找一个大的塑料瓶, 在瓶盖上扎一个小孔, 插入一根导气管, 缝隙之间用石蜡密封。用抽气机慢慢抽出瓶中的气体。可以观察到塑料瓶慢慢地凹下去了。在学生惊奇的目光中, 笔者趁机提问:瓶子变瘪了, 是什么原因引起的呢?“力。”学生很轻易地回答了问题。追问:这个力是来自于哪里, 施力物体是谁呢?“来自于空气, 施力物体是空气。”学生不难回答。这就顺利地引导学生得出空气中存在压强——大气压这一概念。

2. 覆水杯实验

将一个玻璃杯装满水, 在杯口处盖上平整的纸片, 让杯倒立着悬在空中, 让学生观察现象并思考为什么杯中的水受到重力但不会掉下来, 是谁把它托住了。再次证明大气压的存在。

兴趣是最好的老师。在物理教学中通过各种有趣的实验, 不仅能激发出学生学习科学知识的兴趣, 也更有利于帮助学生理解知识。

二人人参与, 体验大气压

教师的演示实验再精彩有趣, 也只能给学生一种视觉上的享受, 学生没有亲身的体验仍难以理解和掌握相关的知识。并且这两个演示实验只证实了大气压是存在的, 学生对大气压的大小没有体验。于是笔者设计了一个模拟马德堡半球实验, 过程如下。

第一, 实验材料:吸盘式挂衣钩两个。

第二, 实验方法:将两个挂衣钩内部擦干净, 使两挂衣钩相向对正, 挤出内部空气:双手捏住挂衣钩向外用力拉, 观察现象。

第三, 思考问题:容易拉开吗?为什么不容易拉开?

第四, 提醒学生注意以下方面:实验前应擦净挂衣钩表面的尘土, 实验效果更好;向外拉时, 拉力应与挂衣钩吸盘垂直, 不可斜拽、侧拽, 以防实验失败;向外拉时, 不能太用力, 否则容易拉坏吸盘挂钩, 或因惯性而摔倒。

通过分组探究和讨论, 学生知道了挤出吸盘挂钩内的空气是为了减小吸盘内的气压, 使吸盘内外形成向内的气压差, 气压差把两个吸盘紧紧压在一起了。这样的实验使学生既体会了成功的喜悦, 激发了学习的兴趣, 同时又收获了知识和能力。在亲身经历中把相关的物理知识深刻地印记在脑海中, 更是体现了新课标要求注重科学探究实验的精神。

三结合课件, 重现经典实验

经过笔者的演示和学生的亲手体验, 学生已感受到大气压的存在。但是大气压怎样才能测量出来, 这是学生要掌握的重要内容。在以前的教学过程中, 由于视频条件的限制或水银的短缺, 教师只能讲授托里拆利实验。即使偶尔做演示实验, 操作起来也很不方便, 效果并不太理想。主要是两个方面的原因:一是水银呈白色而玻璃管较细, 坐在后面的学生看不清楚。二是水银蒸气对人体有毒, 对于教师及坐在前面的学生有害, 特别是教师要连续上几个班的课, 影响更大。

为了能使学生在安全的环境下看到经典的实验现象, 笔者尝试用DV录制了托里拆利实验全过程, 制作成上课用的视频。通过观看视频, 可以清晰地看到水银柱下降到约76 cm高就停下来, 而且当玻璃管向各方向倾斜时, 这个高度都不变。从视频中看到笔者做出精彩的实验, 新奇而亲切的感受迅速在学生头脑中留下深刻的印象。而且这样的实验视频可以重复地播放, 让学生印象更加深刻。

四就地取材, 把教学推向高潮

由于条件的限制, 在课堂上不方便用水银做实验去测出大气压, 那么, 能不能用水代替水银来完成这个实验呢?学生通过讨论得出:由公式P=ρgh可知, 水的密度只有水银的1/13, 水柱高度就应该是水银柱高度的13倍。也就是说, 大气压能托起超过10米高的水柱。

为了验证这个推论, 在活动课时我和几个学生一起实践了这个探究活动, 找一条十多米长的白色透明的塑料管, 在管中灌满染成红色的水 (管内没有空气) , 管的两端均用手指压紧。把水管的一端提到教学楼五楼, 另一端倒插在水槽中, 当松开下端压水管的手时, 管中的红色水迅速下落后停止。此时用皮尺测量出水柱高度, 便可得知大气压相当于约10米高水柱产生的压强。在几百名学生的围观中, 我们见证了大气压能托起的水的高度, 我们用水做出了托里拆利实验!

课堂上教师演示或学生亲自参与探究的一些有趣实验, 往往会令学生毕生难忘。作为物理教师, 在课堂教学中利用实验并做好实验是我们的职责, 也是我们的优势。

3.以《大气压强》为例谈实验教学 篇三

关键词：实验教学；课堂效率；探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)1(X)-0027-3

设计合适的实验教学，能使课堂教学达到事半功倍的效果。那么，课堂教学中如何选取，设计合适的演示实验和学生实验呢？下面结合《大气压强》教学实例谈谈如何组织实验教学来提高课堂教学效率：

1 设计好演示实验创设情境引入新课题

教育学和心理学为我们指明了学习活动的第一导向——兴趣，教师应尽可能设计演示实验创设情境引入新课题，引导和诱发学生学习科学的浓厚兴趣，使学生产生强烈的求知欲望，从而产生学习动力，积极主动参与学习活动。

由于各种各样的原因，中学生普遍存在生活经验不足，实践经验缺乏等特点，因此对抽象的概念，规律的形成与理解，往往存在着不同程度的困难，这就需要教师在课堂上做好演示实验进行补偿。

当然，有时学生获得的直接经验是片面的，甚至是错误的。利用这一特点，我们设计演示实验时，可以有意识的制造一些陷阱，让学生产生认知冲突，引发思考，然后引导学生对此做具体的分析和处理，以加深学生的印象，更有效的完成教学目标。

案例1 在《大气压强》一节的课堂教学中，为了引出大气压强的存在，通常采用“倒杯实验，玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来”等实验来展开教学。可是，在实际实验中还是存在着一些问题需要反思，如：在做倒杯实验时，要求玻璃杯不能太大，纸片软硬要适度，玻璃杯中不能进入空气，翻转过来时动作要迅速等，否则成功率较低；而玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来实验，则较容易使学生产生错觉——注射器活塞对钩码向上的拉力来自活塞与注射器外壳之间的摩擦力。我设计了这样的演示实验：

1、器材：一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约5～10mm均可）

2、演示过程

演示1：出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。

演示2：左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满（见图1）。



教师提问：为什么水不会从下面流出？

学生微笑，齐答：因为管底被手指堵住了。笔者肯定学生的回答，并指出：由于管底被手指堵住，所以手指对管内的水产生向上的压强，支承住了水柱。接着置疑：若此时将管倒拿，使其开口端朝下，水会不会流出？学生纷纷猜测，形成悬念。

演示3：左手拿管不变，同时用右手中指抵住玻璃管的上口，然后将管倒置，（倒置过程中，手指不要松开）。接着故意缓慢移开右手指，使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来！（见图2）

学生大吃一惊！教师自言自语：咦，为什么水没有流出来呢？（可用左手倒拿着管，夸张地放到眼底瞧一瞧）难道管里的水突然没有了重力吗？难道是老师会气功，‘发功’将管内的水吸住了吗？

学生轻笑，同时产生了想获知正确答案的强烈欲望。

启发：虽然我们看不见管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物体都没有呢？

学生茅塞顿开——有空气存在。

因势利导：在管口四周存在着我们看不见的大量空气，这些气体起到了手指的作用，堵住了管口，使管内的水竟然无可奈何地呆在里面。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强，支承着水柱。

这时，仍有学生半信半疑，可进一步说明：因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用，所以很难流出；但如果同时有大气作用在管的上水面，那么上、下作用的气压相互抵消，水就会在重力作用下流出来。

松开左手食指，水应声落下。（学生开始相信大气有压强）

演示4：改用胶头，套住玻璃管的一端，再做一遍，同样获得满意效果。

至此，学生对空气有压强已深信不疑。可以十分顺畅地进行后面的教学。

在这个课题的引如过程中，有意识的通过演示1和演示2设置了一个感知陷阱，再通过演示3引起学生的认知冲突，使学生的认知过程一波三折，加深可印象，取得了一个了非常好的教学效果，同时体现了规律形成过程的曲折性和挑战性。试想，如果这里设计演示实验时，直接演示实验3和实验4，也可以切入课题，但相比之下，效果就要欠缺一些了。

因此，在课堂教学中，采用怎样的演示实验来引入课题，是需要仔细切磋和推敲的。

2 设计演示实验使学生加深对科学概念的理解

科学概念大多比较抽象，学生不易理解。在教学过程中教师可以设计演示实验使学生由形象思维过渡到抽象思维，从而加深对科学概念的理解，运用所学知识解释实验现象，培养学生理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。

案例2 仍以《大气压强》一节的课堂教学为例，为加深对大气对各个方向都有压强的理解，我设计了这样的演示实验：

演示5：玻璃杯装满水用纸片挡住，倒立玻璃杯，纸片不脱落，如图1，说明向上有大气压。

演示6：向下．将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口，很快鸡蛋就被压进广口瓶中，如图2，说明向下有大气压。

演示7：取一只透明的玻璃瓶，塞子上插一根两端开口的直玻璃管和一根直角弯管，在直管的下端扎一只未充气的彩色小气球．如图3所示．当用抽气机从直角弯管上抽去瓶内空气时，瓶内彩色小气球被逐渐“吹”大．当取下抽气机时，彩色小气球恢复原状．试对以上现象做出科学的解释。

学生分析后教师小结：当瓶内空气被抽出时，瓶内气体压强逐渐减小，气球通过直玻璃管和大气相通，使小气球内大气压强大于小气球外（瓶内）的气体的压强。在大气压的作用下将小气球“吹”大。当取下抽气机时，空气进入瓶内，使瓶内、外压强都相等，都等于大气压强．小气球在弹力作用下又恢复原状。“吹”胀气球的实验可说明大气向各个方向都有压强，而且向各个方向的压强都相等。

建构主义认为，学习并不是简单的信息积累，更重要的是新旧知识经验的相互作用以及由此而引发的认知结构的重组。也就是说，学习是学生的经验体系在一定环境中自内而外的“生长”，它首先要以学习者原有的知识经验为基础实现知识的建构。按照奥苏贝尔的观点，新知识只有在认识系统中找到与之相关联的旧知识作为“固定点”，并在固定点的基础上，促使新旧知识之间相互作用，才能使新知识纳入旧知识系统而获得意义，固定点是否清晰，是否具有较强的固定力是实现高效建构的关键。在本案例中，大气向各个方向都有压强是建立在液体向各个方向都有压强的基础上学习的，是一种基于旧知识的知识建构，教师在这里首先要把液体压强的特点点明，使“固定点”更清晰，有利于同化新知识。通过以上演示实验，不仅加深了对所学知识的理解，还可以提高学生探索自然现象和日常生活中的科学规律的兴趣，并使得课堂效果更有活力。

3 改验证式实验为探究式实验，注重过程，注重体验。

课本中的演示实验很多是验证式实验，缺少启发性。我们将其中某些和学生已有知识关系密切的演示实验改探究式演示实验，引导学生通过设想、观察、分析、归纳而得出新概念、反应或原理。

案例3 对《大气压强》中的大气压强的大小与气体的流速的关系的教学，我就采用了如下方法：

问：看到的这幅图片（一幅有关火车看台的图片），你能提出一些问题来吗？老师有一个问题：在火车的站台上，标有一道平行于铁轨的直线。当列车驶过时，不允许旅客站在这条线内，以保证人体与铁轨离开足够的距离。你知道这是为什么吗？

要解释这个问题，就让我们一起来做几个探究实验吧！

【实验】研究气流的流速与压强的关系

（1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现什么现象？若改变吹气的力量和速度，纸带会发生什么变化？

现象：纸向上飘起

（2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距3－5厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，猜测会出现的现象。试一试，结果与你的猜测相同吗？

学生猜测：纸条会被气流向两边吹开

现象：当吹气时，两纸条反而向中间合拢

分析：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？

肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施与纸条力的作用呢？我们分析一下：与纸条接触的只有空气。吹气前，两条纸互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗？两纸条内侧的气体的流速较大。

可见，气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。

问：现在你能解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离了吗？

行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人大气压挤到火车前，这样非常危险。

【实验】把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有什么现象？试一试，怎样对此现象作出解释。

现象：有水从管口吹出。

解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。

【实验】纸飞机机翼上升实验

我们发现：空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。

几次对比，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使实验结论合情合理地被推导出来，得出大气压强与气体流速的关系，全体学生都留下了深刻的印象。

从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于科学教学中部分内容比较抽象，而学生又缺乏相应的感性认识，不少疑难问题很难给学生一个满意的解答。心理学研究表明：青少年儿童思维形式是以具体形象思维为主。而这种形象思维是借助对客观事物的表象而产生的，如果离开了客观实际，表象岂不成了无源之水、无木之本？所以“体验”之法就是让学生亲自体验问题的情境，获得丰富的直接经验。体验的方式很多，如摸一摸、掂一掂、闻一闻、压一压、推一推等，主要是让学生经历一个过程，得到深切的感受和体验，这种感受和体验是听和看所无法替代的，可以弥补听、看的不足。以上案例中先用一张纸、两张纸这样简单的教具吹一吹，就可以让学生体验并得出大气压强与气体流速的关系，然后通过做纸飞机机翼上升、吹蜡烛、吹不下来的乒乓球、打乒乓球时香蕉球的发法等日常生活中玩过的实验，既可以加深理解，又可以解答学生的疑难问题，还可以培养学生探究性学习的良好习惯。

总之，作为一名科学教师，应该为如何提高学生的学习兴趣，领会科学研究的基本方法做出努力。而科学课堂上，最能吸引学生的正是生动有趣的科学实验。成功完美的演示实验和学生实验有助于引导学生在观察、实验的基础上，用分析、比较、抽象、概括等科学方法揭示出事物的本质属性，建立概念，形成规律，再回到实践中去检验、运用和发展。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让科学实验教学提高到一个新的水平。

参考文献：

［1］耿瑞艳主编,《中学理科教学与实验》，东北师范大学出版社，1999.12

［2］关文信主编，《新课程理念与初中物理课堂教学实施》，首都师范大学出版社，2003.5

［3］蒋金山, 试论物理演示实验的教学改革，《实验教学与装备》，2005.4

［4］毛建强，谈谈如何选取课堂教学中的演示实验，《中学物理》，2005.10

4.大气压强教学设计 篇四

一、教材分析

本节课是为学习流体压强与流速的关系做准备的，因此学好本节内容对今后的学习至关重要。

二、教学目标

知识目标：理解大气压强的概念，掌握大气压强在生活中的应用。

能力目标： 培养学生探究新知识，提高分析问题解决问题和把物理知识应用到生活实际中的的能力，增进发放思维能力和现有知识区向最近发展区迁延的能力。

情感目标：加强学生对新知识探究的兴趣，渗透物理贴近生活，培养学生的科学素养。

三、教学重点和难点

教学重点：大气压的存在，大气压的大小

教学难点：托里拆利实验测大气压值。教学之前用百度在网上搜索《大气压强》的相关教学材料，找了很多教案作参考，了解到教学的重点和难点，确定课堂教学形式和方法。然后根据课堂教学需要，利用百度图片搜索图形。用百度搜索在 中小学教程网上找一些相关课件参考，做成PPT 课堂给同学们讲解，给学生视觉上的直观感受。

四、教学方法

采用直观、类比的方法，以多媒体手段辅助教学，引导学生预习教材内容，养成良好的自学习惯，启发学生发现问题、思考问题，培养学生逻辑思维能力。

五、教学过程

1.首先，用类比的方法引入，液体有压强，同样气体也具有流动性，有重量气体也应该有压强。1）在矿泉水瓶中装水，然后在瓶子的不同部位有针扎孔，水会流出来。说明液体内部向各个方向 都有压强。2）把瓶子内重新装满水，并快速地拧紧瓶盖，会不会像第一次试验那样流出。猜想： 大气有压强，而且像各个方向都有压强。2.然后列举生活实例和演示实验1）现象矿泉水瓶中加入热水，晃动几下把水倒出，马上拧紧瓶盖，会出现瓶子变扁。证明大气压强的存在，瓶内气压变低，平外气压不变，大气压把瓶子压扁2）在杯子内装满水，然后将硬纸盖在上面。然后小心地将杯子倒过来放手，纸不会下落，而且可 以将水托住，证明大气压强的存在。

【百度图片】大气压强实验

点评：试验时要注意，不要让空气进入杯子中，使用的纸要尽量的硬一些，否则实验可能会失败。

剖析：让同学们猜想纸为什么不会脱落，水为什么不会掉下来？ 是大气压的作用，大气压支撑着水和纸才没有脱落的3）将饮料瓶倒入热水晃动几下，将水倒出，马上将剥了皮的熟鹌蛋放在瓶口。蛋会被瓶子慢慢地吞进去，证明大气压强的存在。剖析：像瓶子被压扁一样，瓶内气压低，瓶外气压高，大气压把蛋压入瓶内4）将吸管小心的插入哇哈哈瓶中，同学吸不出来饮料。然后将孔扩大，很容易地将饮料吸出。5）马德堡半球试验

【百度图片】马德堡半球实验

4.接下来进行大气压强的测量，引导学生想办法测量大气压强

1）根据P=F/S，将一个吸盘压在玻璃板上，然后有弹簧测力计拉，直到将吸盘拉起，读出弹簧测 力计的示数，再用刻度尺测出吸盘的直径，算出洗盘的面积。即可求出吸盘受到的气压大小。2）托里拆利实验 ①在一根一米长的一端开口的玻璃管中灌满水银，用食指堵住管口 ②将玻璃管倒置在水银槽中，在液面下将食指移开 ③管内水银面下降，两个液面的高度差位760mm.④将管慢慢倾斜，两个液面的高度差仍为760mm.⑤将管慢慢提起一点，两个液面的高度差仍为760mm.⑥换更粗的管做实验，两个液面的高度差仍为760mm.注意：液面的高度差与管的粗细，管子在水银里的高度，管子是否倾斜无关，它体现的是当地大气压的 大小。【百度图片】托里拆利实验

思考：①刚开始为什么水银柱下降？ 水银柱受重力，大气压支撑不了那么高水银柱 ②水银柱下降后，玻璃管剩余的空间是什么状态？真空 ③什么力量支撑起水银柱？ 大气压强支撑起水银柱 ④大气压强的数值是多少？

剖析：大气压的数值等于760mm 水银柱产生的压强，根据P=ρgh，用刻度尺测出高度（大 气压托起水银柱的高度），运用液体压强公式计算即可求出大气压的值为101300 帕。接下来联系实际做些练习，体现物理联系生活

水银有毒为什么不用水来做这个实验呢？同学们计算一下101300 帕的压强约能支持 多高的水柱呢？利用公式P=ρgh，计算出h=10.1 米 最后说明大气压强的变化与什么有关 总评：这节课的内容比较抽象，利用生活中常见的矿泉水瓶演示各种实验可以让学生生动直观的观察到 大气压强的存在。在讲课的过程中就每个实验的内容和怎么体现的大气压强进行细致的讲解。

5.大气压强教学设计 篇五

9.1压强

压强

1、定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。

2、公式：P=F/S

3、单位：帕(Pa) 1牛顿/平方米=1帕斯卡

4、增大和减小压强的.方法教学反思：

6.大气压强教学反思 篇六

大气压的测量是本节的难点，如何设计实验?我用逐渐增高的管子，把无形的大气压的测量转换成液体压强的测量，学生轻松理解、掌握该难点。

多媒体使用合理有效：一个是托里拆利实验用水银，不方便在课堂上演示;另一个是大气压可托起多高水柱也是在教室中无法完成的，利用多媒体可以达到与实验同样的效果。

不足之处：课堂上两个女生拉吸盘偶然拉开了，应及时让他们解释问什么拉开了，加深对所学知识的理解。两位同学在做马德堡半球实验时不慎将细玻璃管踢碎，给后面的讲解带来不便，我灵机一动用试管代替矮一些的玻璃管，达到了同样的教学效果。

7.大气压强的教学设计 篇七

我首先用硬纸片盖上玻璃杯倒置, 硬纸片下掉。再问学生:装满水, 盖上硬纸片后倒置, 你们猜硬纸片会怎样?水会怎样?为什么?待学生回答出:“硬纸片会掉下来, 水会流出来, 因为它们受重力作用。”后我马上装上自来水演示给学生看:硬纸片没掉, 水也没有流出来。为了吸引眼球, 我还故意把玻璃杯悬到一个组课桌的上方, 同学们赶快把书拿开, 其他组的同学“不怀好意”的齐呼:掉!掉!掉!结果他就不掉。我顺势提问:是什么力量把硬纸片和水向上托起的呢?学生茫然, 我又顺势点拨:硬纸片下方只有什么?学生一下子恍然大悟:哦!是空气的力量。

(评析:新的物理课程标准要求重视科学探究式教学, 在进行探究式教学时, 我通过两个简单的小实验设计认知冲突, 使学生带着疑问、充满好奇的开始进行科学探究活动, 让学生在探究中找到, 课堂的兴奋点, 也就找到了课堂的生成点。同时, 尽量用身边的器材做实验, 既拉近了物理与生活的距离, 又让学生感受到科学的真实性, 使“气体压强”这一看不见, 摸不着的东西立刻变得生动形象起来。同时让物理学学科生活化的学科特点得到展现, 培养学生科学探究的精神品质。)

导学过程:

1.请同学们根据《导学案》自主学习“大气压的存在”部分, 然后讲马德堡半球实验的故事, 观看马德堡半球实验的视频, 由此引出“大气压的测量”的学习。

(评析:新的物理课程标准要求在教学中注重落实三维课程目标, 其中最能体现课改特征的就是过程与方法, 因此在通过自主学习将知识落实到课本上后, 我通过讲马德堡半球实验的故事, 融进“情感·态度·价值观”的教育, 培养学生的科学态度和科学精神。实现目标的三维化。通过马德堡半球实验的视频制造悬念:大气压强到底有多大, 以此激发学生继续往下学习的兴趣和愿望。让学生在体验中去感受, 去思考, 从而养成物理学科的思维品质, 最终形成一种科学探究的意识和方法, 为学生的未来发展奠基。)

2.请同学们根据《导学案》结合课本87页中的“想想做做”, 合作探究“用弹簧测力计和塑料吸盘测量大气压”:

(评析:用弹簧测力计和塑料吸盘测量大气压是本节课的一个学习难点, 根据“阳光·5S”高效课堂导学案编制知识问题化、问题层次化、层次阶梯化的原则, 我在课前预设了三个问题: (1) 这个方法测量大气压的原理是什么? (2) 需要测量哪些物理量?分别怎样测量? (3) 简单总结测量步骤?从压强的定义出发, 由表及里, 层层递进, 帮助学生思考。同时, 为了能使合作探究落到实处, 我还让每个组准备了一把生活中称质量的测力计和一个小橡皮吸盘。由于准备充分, 按设计大多数学生都应该轻松愉快地完成本板块的学习任务, 体验成功, 增强自信心。然而通过仔细观察发现, 有的组没能拉动吸盘, 所以没能算出大气压。对此, 我引导学生分析出现问题的原因, 尽可能将学生的问题转化为课程资源。

通过学生展示在黑板上的各组数据发现:每组结果都不相同, 顺势追问:“这种方法只能估测, 不很精确, 为什么?”这个追问问得好, 问得妙, 它培养了学生对探究过程和探究结果进行评估的意识和能力, 而评估能力是初中物理课程标准对学生科学探究能力的基本要求。通过评估迫使学生去寻找更加准确的测量方法, 由此引出测量方法二:托里拆利实验, 实现了学生思维的顺利过度。)

3.播放托里拆利实验的视频, 然后请同学们根据《导学案》自主学习“托里拆利实验”:

(评析:本节教材的内容较多, 包括大气压的存在、大气压的测量、大气压的变化和大气压的应用四个板块, 为了给学生更多的时间和空间, 使自主学习和合作探究落到实处, 我预设了两节课的学习时间, 第一节课学习大气压的存在和测量, 第二节课学习大气压的变化和应用。实施时根据学生学习的情况进一步放慢了教学进度, 但注重了过程和方法, 尊重了学生的个体差异, 使每个学生尽量有合作、交流、质疑、辩论的机会, 至始至终学生能在教师的带动下生动活泼的学习, 真正实现了“心随课动, 课随心动”。)

通过对《大气压强》的教学, 我对灵活运用“阳光·5S”高效课堂的“5S”元素有以下感悟:

1、让课堂预设和课堂生成摇曳多姿是课堂灵动的关键。合理利用导学案是课堂预设的关键, 正确处理预设和生成时课堂灵动的关键。通过学案灵活处理教材, 将教学目标、教学内容、教学方法等通过问题的形式转化为学生和教师的思维活动, 这是实现“心随课动、课随心动”的基础。

2、情境创设是课堂生成的基础和源泉, 通过情境创设, 激发学生的兴趣、点燃学生的激情、活跃课堂氛围, 让学生不由自主地融入到学习情境中, 积极主动地参与到相应的学习活动之中, 充满活力的学习。

8.《大气压强》一节的说课稿 篇八

一、说教材

本节教学内容是在学习压强和液体压强知识后对压强知识的延伸，以便为后面学习流体压强与流速关系打下坚实基础。

本节教学目标是根据物理课程标准的基本理念和本节教学内容特点确立的。

1.知识目标

了解大气压强的存在，了解大气压强的测量方法，了解生活中利用大气压强的现象。

2.能力目标

感知大气压强的客观存在，体验自主探究的过程，掌握科学探究方法，通过托里拆利实验的学习，使学生认识和理解利用液体压强来研究大气压强的等效替代的科学方法。

3.情感、态度与价值观

通过探究性活动，使学生获得成功的愉悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学生学习的自信心，激发学生学习热情。

本节教学的重点：感知大气压强的存在。

本节教学的难点：大气压的测量。

二、说学生

八年级学生具有强烈的好奇心、求知欲和表现欲，喜欢动手动脑，他们的思维方式主要是形象思维，已具有初步的逻辑思维能力、观察能力和分析问题能力。气体看不见、摸不着，气体压强容易被人们忽视，在教学中通过演示实验，学生分组实验，结合多媒体，以感性认识为依托，使学生能达到既定教学目标的要求。

三、说教学方法

1.启发式教学

通过情境创设，启发学生设疑。

2.演示教学法

通过演示“覆杯实验”证明大气压存在。

3.实验法

利用饮料瓶分组实验，想办法再次证明大气压强的存在。

4.多媒体辅助教学法

通过实验视频进行无法演示的托里拆利实验。

四、说教学过程

1.创色情境，激发学习兴趣，导入新课

教师进行“覆杯实验”的演示。即拿出一个装满水的杯，杯口覆上硬纸片，倒置，纸片不下落，吸引学生注意力，从而形成学习疑问。

2.师生互动，探究新知

本过程包括四部分内容：

第一部分：出示学习目标，让学生明确学习内容和学习目的。

第二部分：首先，利用“覆杯实验”的演示，说明大气压强的存在。

其次，教师引导学生利用手中的材料，分组实验再次证明。

大气压强在生活中无处不在。

最后，教师邀请学生台前模拟“马德保半球实验”，并提出疑问，大气压强究竟有多大？

第三部分：分组探究，估测大气压。

安排学生利用所学知识和手边老师提供的吸盘、注射器、弹簧测力计等器材，进行分组实验，利用公式计算出大气压值。教师根据学生计算大气压值的偏差，因势利导，引出托里拆利实验，得到标准大气压值。由于条件有限，托里拆利实验需要视频演示。

第四部分：知识拓展延伸。学生通过阅读教材，了解生活中测量大气压的工具，并能利用大气压知识解释生活中的一些现象。如长白山上温泉水沸腾为什么煮不熟鸡蛋？

3.学习反馈

教师出示生活现象，学生利用所学知识解答，从而让学生关注生活中的物理。

4.回顾小结

先组织学生再次阅读教材，结合板书，归纳所学知识，以便学生系统掌握。

9.人教版大气压强教学设计 篇九

实验一：在矿泉水瓶周围不同深度，不同方向扎有小孔，装入水后，观察实验现象，并让学生们思考此实验现象说明什么?

实验二：在上述实验的基础上，盖上瓶盖，拧紧后提醒学生们注意观察实验的现象并思考实验现象产生的原因?

通过演示实验一引导学生回顾液体压强的特点、液体压强大小的影响因素和液体压强的计算方法。通过实验二拧紧瓶盖后，喷水现象停止了，激发学生的探究热情，引发小组内的激烈讨论和大胆的猜想，为本节课的课题顺利引入作以铺垫。

二、学生探究新课教学

(一)探究——大气压强的存在

1.认识大气层

课件展示：地球周围的大气层，简单介绍大气层可达上空几千千米，我们人类就生活在这厚厚的大气海洋的底层。

思考问题：这厚厚的大气层受不受重力?对我们有没有压力?有没有压强?

猜想：大气压强的特点?

2.学生自主探究，感知大气压强的存在

①启发思维引入问题：如何利用桌上所提供的器材设计实验证明我们的猜想?

说明：经过一段时间的学习，学生们具有了一定的物理素养。在设计实验验证猜想的这个环节，可充分调动学生思维的积极性，提高小组团结协作的能力，培养小组的独立决策能力。

②自主探究小组交流展示

A.两个小吸盘对在一起挤压后难以分开。

B.将一个小吸盘紧紧按在玻璃板上后难以拉开。

C.将一个小吸盘紧紧按在桌面上后难以拉开。

③比较实验的共同点总结实验的结论

由学生们自主发现三次实验的共同点有两个，其一是挤压和紧按的目的是将吸盘内的空气挤出，这样内部气体压强会减小;其二是最终的实验现象都是难以拉开，这则是由于吸盘外面有大气压力的作用。从而得出验证的结论：大气有压强。

此环节是学生们畅所欲言、各抒己见的环节，老师要鼓励学生大胆表达自己的观点，这也为培养学生的表达交流的能力提供机会。

总结：通过以上这些实验证明：大气存在压强而且向各个方向都有压强。我们常把大气压强简称为大气压或气压。在日常生活中有很多现象都能证明大气压的存在，历史上曾有一经典的实验，生动大胆的证明了大气压的存在，大家看多媒体课件──马德堡半球实验。

3.模拟马德堡半球实验

①利用课件再现马德堡半球实验过程。

说明：增强学生对物理历史的了解，培养学生尊重科学的情感，注重学生的情感教育和价值观的养成。

②改进实验器材模拟马德堡半球实验。(如下图)

说明：改进实验器材，增强演示实验的效果，让学生的理解更轻松，这是新课改为教师们所提出的要求。本次实验采用抽气效果非常好的真空压缩泵代替教学演示用的抽气机，真空压缩泵是冰箱内抽气泵，可到旧货市场采购，其抽气效果好，且没有噪声。改进后的实验，在壮实的六位男同学共同努力才能将两半球分开，生动的实验情景不仅将课堂教学推向高潮，同时也让学生们深刻地意识到了大气压确实存在着，并且还很大，为接下来探究大气压强到底有多大开启了思维。

总结：16匹马都没能将马德堡半球分开，大气压到底有多大呢?同学们回忆一下我们学过的有关压强的知识，想一想我们可以用什么方法来测量大气压强的大小呢?说出你的想法和理由。

(二)探究 大气压强的值

1.利用P=F/S的原理来测定大气压强的值

①启发思维，引入问题：大气压有多大呢?如何利用桌上所提供的器材设计实验来测出大气压的值?(友情提示：实验时应测出哪些物理量?如何来测这些物理量?)小组讨论交流后可利用实验器材尝试着来完成实验。

实验改进：由于教学所用弹簧测力计的量程太小，不能完成大气压力的测定，将市场购买的量程为10kg的小弹簧称改制成100N的弹簧测力计，器材准确性高，为得到的准确实验结论提供了保证。(如下图)

说明：小组尝试后，首先提出实验所遇到的困难和存在的困惑，如实验中利用弹簧测力计测拉力时什么时候读数，怎样测小皮碗和玻璃板接触的面积等等，这样有助于培养学生们发现问题的能力。对待学生所提出的问题，如果学生自己能够解答的老师决不参与，在学生们讲解不到位的老师才给予补充，这也是旨在培养学生自主思考解决问题的能力。这个实验中小皮碗与玻璃板接触的有效面积为35cm2，老师只是简单的作以说明，这样可适当降低实验的难度。

②自主探究小组交流展示

说明：通过小组的共同努力很快地完成了实验，在交流展示中享受着实验的收获。这不仅是课堂教学的收获，更是学生自主成长的收获。课堂上能让学生人人参与，真正活动起来，课堂的教学才有意义，才有活力。

2.利用P=ρgh的原理来测定大气压强的值

录相：托里拆利实验的过程。

思考：①玻璃管内的水银为什么没有全部流下来?其上方的真空是如何形成的?②玻璃管内高出来的这部分水银柱所产生的压强如何计算?③等压面的建立依据了液体压强的什么知识?科学家托里拆利是如何巧妙地测出大气压强的值?

小组讨论交流后，老师规范问题的答案同时分析实验原理。

说明：由于此实验的原理难度较大，在学生们自主交流后，老师要引导学生从力学角度分析，玻璃管内水银没有全部流下来的原因，要明确点出正是大气压强支撑着高出来这部分液柱，并且大气压强的大小决定着它所能支撑的液柱的高度，这样利用液柱所产生的压强就可计算出大气压强，这种科学方法被称为等效替代法。

标准大气压的值：利用课本小组自主学习标准大气压的规定和大小。

总结：上面用了两种不同的方法完成大气压的测定，得出的结果都近似为105pa，这也说明了同学们的实验的准确性，现在我们测定大气压也有专用的实验器材——气压计，关于气压计的学习我们下节课会详细研究。接下来同学们可思考一下生活中，哪些现象利用了大气压强的知识?

(三)大气压强在生产和生活中的应用

课件展示：吸管吸饮料的过程，小组讨论交流吸取饮料的原理。

谈谈生活或生产中还有哪些现象用到了大气压强?

说明：大气压力和压强与人们的日常生活、生产技术有着密切的联系，本节课从生活场景走进物理学习，又从物理学习走向社会应用，体现物理与生活、社会的密切联系。在交流中学生们较了解生活中大气压的应用，而对生产中的相关应用了解较少，对此老师可适当准备一些相关的课件，帮助学生了解生产中是如何利用大气压来搬运大张的玻璃板，灯泡等实际问题。这不仅能增强学生对大气压的理解，还可大大提高他们的学习热情，感悟意识物理知识的价值。

三、课堂小结及检测

10.对初中物理压强教学的探究 篇十

一、压强的基本内涵

压强，什么是压强，这是一个十分抽象的概念，很多学生应该没有接触过什么是压强。压力，就是物体受力产生的作用效果，施力越大，作用效果越强烈。一个物体表面所受到的压力和受力面积的比值我们就把它称之为压强，压强与压力以及受力面积有着很大的关系，但是每个物体所承受的压强是有限度的，一旦超过这个限度，物体就会遭受破坏。所以让学生更好的学好压强这个概念，他们才能逐渐学好以后的课程，比如大气压强、摩擦等。但是如何让学生十分生动地学习掌握好压强这个概念，就需要教师结合教材以及日常的生活实例来让学生更好理解。压强是一个术语，也是一个概念，是专门命名的这样一个概念，所以怎样去理解这个概念，就需要学生与教师共同努力。

二、从学生角度出发

物理教学一定要从学生角度出发，书本上对于知识的讲述也会用一些例子来引入课题，但是很多时候这些例子的引入学生无法直观形象感知，这时候就需要教师发挥想象力，从日常生活着手，引入到书本教材上来。压强教学，书本上引入的课题是用木块做的实验，在此教师不对学生现场展示，学生很难理解实验的直观性，尽管实验简单，学生们也能够一目了然，但是对于压强这一概念还是很难深入理解。毕竟压强是一个术语，只有当学生要深入理解透了这个概念，才有可能更好地去做有关这方面的题型。

感知压强，可以从日常小实例来验证，拿一支圆珠笔，分别用两手食指按压住圆珠笔的两端，尽管是同样的压力效果，但是手指的感知效果不一样。这是为什么呢？就是因为受力面积不一样，笔帽一端对手的挤压变形小，笔尖一端则对手的挤压变形大，会有疼痛感。这就是同样的压力，因受力面积的大小决定着压强的大小所带来的结果。通过这样的实验，学生能够直接的感受到压强的效果，比书本上的实验还要详细。如果可以的话，老师可以模仿书本上的例子来给学生做演示，同时教材的编订也应该遵从学生的理解水平，以便于学生更好掌握知识，而不是从题海战术中死记硬背，没有深入透彻理解物理概念，这对于做题也会有很大的难度。

三、教师的讲课方式很重要

对于物理教学，首先教师应该有浓厚的兴趣，这样才能更好带动学生学习，提高学生对于课程的兴趣与爱好，慢慢理解物理概念与理论知识。学校的课程安排一学期有多少个课时，教师在规定的课时内要完成规定的教学，这样教师往往会加快教学进度，学生不容易跟得上，教师讲课应该多从学生角度出发，制定出适合学生们学习，而且能够理解又不会耽误教学进度的课程，这需要教师辛苦一点，但是一次的成功教学，学生们不仅能够正确掌握物理知识，更能运用很好，这是一件两全其美的事情。

对于压强教学，这是一个十分基本的概念教学，只有让学生充分了解这一概念，才能学习好接下来有关压强的课程，比如大气压强、液态压强等，压强是力的作用效果。上面讲述了压力相同，作用效果不同，产生的压强自然也就不一样。同样的对于受力面积一样，不同的压力施加所带来的压强也是不一样的，对于同一块海绵，不同的压力大小带来的形变效果也是不一样的，所以最终受到的压强也是不一样的。给学生举一些通俗易懂的例子，学生能够更好掌握理解知识的概念，将理论化、抽象化的概念换一种讲述思路，学生就能够理解，这是一条学习捷径。知识的学习在于灵活性，没有一成不变的知识框架，这需要教师多费心，而且要选取适合学生理解范围内的教学模式，以便他们深入理解。

关于压强这一术语，物理学习中还有很多这种类似的概念需要学生去学习，教师可以将其转化为学生们能够理解到的知识，就像压强，学生不理解压强，但是知道压力以及受力面积，然后对于三者之间巧妙的转化，教师在其中给予学生们一定的知识引导，这样学生便能够直观地感受压强，理解压强概念。同时对于做题也能够提高正确率，教师转变教学方式，就能够提高教学效率。◆（作者单位：江西省永修县教育局）

11.谈液体压强教学难点的突破 篇十一

一、以实验为手段, 明确观察对象和任务

在实验过程中, 应引导学生分析现象, 找出规律, 达到理解和掌握的目的, 所以教学中要做好液体压强的实验.在做实验前要讲清U型压强计的工作原理, 强调实验时的观察对象, 即金属盒的深度变化, 开口朝向, 以及与之对应的压强计液面高度差的变化情况通过实验得到以下结论:

1. 液体内同一深度、各个方向的压强比较:同一深度各个方向都有压强, 而且大小相等.

2.同一液体中不同深度的压强比较:深度越大, 压强越大.

3. 不同密度的液体在同一深度的压强比较:密度越大, 压强越大.

4.同种液体在不同形状容器中同一深度的压强比较:压强相等.

通过对比分析, 学生能迅速准确地总结出液体压强的规律, 明确液体压强只与密度和深度有关.通过观察加深学生对这一规律的认识, 为以后的应用解题打好基础.

二、通过对比分析, 使抽象问题具体化

在运用物理概念和规律解题的过程中, 由于液体压强问题较抽象, 要求学生具有一定的想象力和空间思维能力, 学生考虑不周容易发生知识混淆的错误.这就要求教师能及时加以引导, 帮助学生对比分析, 如果能举一个具体的例子, 则可以帮助学生建立空间模型, 作出判断.

例1.判断:液体的重力越大, 容器底受到的压强就越大.

分析:此题学生容易仅以压力的大小来考虑压强的大小, 忽视了深度对液体压强的影响, 而导致失误.如果以口头讲授学生理解起来较抽象, 如果举出具体例子帮助学生建立具体模型, 则可以有效显示出本题的错误所在.举实例如图示, 问:一杯水在杯子中和倒入盆中相比, 哪个底面受的压强大?

由于水在杯中和在盆中所受重力相同, 对容器底的压力相同, 而压强明显不同, 学生可以马上回答出杯底受到的压强大, 判断出此题为错误的.

这样合理假设具体例子并结合图示, 可以使抽象问题变得直观具体, 学生一目了然, 有效降低思维难度, 便于学生理解掌握.

三、启发学生思考, 培养学生运用数学知识解决物理问题的能力

在液体压强的教学过程中, 有大量的计算问题, 而处于初中阶段的学生虽然具有一定的数学基础, 可是在具体运用数学知识解决实际问题时往往感到无从下手, 不知道物理问题的切入点在哪里.这就要求教师帮助学生客观分析, 了解已有的条件和待解问题之间有哪些中间环节需要打通, 可以建立哪些数学关系, 从而引导学生用严密的数学关系式来分析物理问题, 找到解题的切入点.

例2.如图所示, A为密闭的球型容器, 内装有某种气体.用一个装有水银的U型管压强计测A中的气体压强pA.已知U型管两侧的水银面的高度差为Δh=25cm, 当时的大气压强p0=75cm水银柱高.试求容器A中气体的压强. (g=10N/kg)

分析:取U型管底部的一个竖直液片为研究对象.由于它静止, 则左右两侧对它的压力相同, 即F1=F2.又因为两侧的受力面积相同, 所以两侧受到的压强相同, 即p1=p2.p1为左侧水银柱与A中气体的压强之和, 即p1=pA+ρgh1;p2为右侧水银柱和大气压之和, 即p2=p0+ρgh2.

解:因为p1=p2, 所以pA+ρgh1=p0+ρgh2, 其中p0=ρgh, h=75cm.

即pA=p0+ρg (h2-h1) =ρgh+ρgΔh=ρg (h+Δh) 1.36×105Pa.

12.大气压强教案 篇十二

第一节 大气的压强(1课时)

(一)教学目的

1.知道什么是大气压强，能说出几个证明大气压强存在的事例。

2.理解大气压强产生的原因，并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。

3.知道大气压强的值是由托里拆利实验而测定，记住大气压强的值约为105帕斯卡，它相当于760毫米水银柱产生的一切强压强。

（二）教具

演示用：玻璃杯、硬纸片、水、广口瓶、浸过酒精的棉球、细砂、煮熟剥壳鸡蛋一个、注射器、钩码、约1米长的玻璃管、水银、汽水瓶、皮碗、米尺、啤酒瓶。

学生用：皮碗(每二位学生一对)。

(三)教学过程

一、引入新课

1.演示实验：由实验设置疑问，引起学生的求知欲望。

(1)将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(提醒学生注意观察)，放手后，看到什么现象？(硬纸片掉下)

(2)将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(暂不放手，问：如果放手，会出现什么现象?（先请同学们猜一猜)。放手后，看到什么现象?(硬纸片没有掉下来。)

2.讲述：同学们要知道实验时，硬纸片不会掉下来的原因吗，学习了这节课的知识，就知道了。(板书课题)

二、进行新课

1.阅读课文前面的“?”和图11-1。读后问：大家阅读了马德堡半球实验，空气把两个铜半球紧紧地压在一起，16匹马都很难把它们拉开。对于这个实验，同学们想试一试吗?现在，我们模仿马德堡半球实验来做一做。

2.学生实验：学生照课本中图11-2做实验，两个皮碗口对口挤压。然后两手用力往外拉，不容易拉开(用较大的力才能拉开)。

3.讲述：地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面的物体的压强，叫做大气压强，简称大气压(教师板书这句话)。

4.讲述：刚才同学们所做的模仿马德堡半球实验和奥托·格里克做的马德堡半球实验，充分证明了大气压强的存在。抽出金属半球内空气(或挤压出皮碗内的空气)，两个金属半球(或两个皮碗)在大气压强的作用下，被紧紧地压在一起，因而很难把它们拉开。

5.演示、验证：刚上课时，老师演示的实验，表明玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片的压强小于大气压强，由于大气压强的作用托住了硬纸片，所以硬纸片不会掉下来。

演示课本中图11-4的实验(演示后，由学生举手发言，说明鸡蛋为什么会挤进广口瓶内，引导学生说出由于棉花燃烧耗尽了瓶内空气，瓶内压强小于瓶外大气压强，鸡蛋在大气压强作用下，被压入瓶内)。

6.讲述、过渡：奥托·格里克的马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢?伽俐略的学生托里拆利回答了这个问题。

7.演示：

(1)介绍托里拆利实验装置。

(2)演示托里拆利实验(一面演示，一面讲解)，演示完后，请一位学生上台用米尺测一测玻璃管内水银柱的高度。

教师讲述并板书：大气压强相当于760毫米水银柱产生的压强。

8.讲述：760毫米水银柱的压强有多少帕呢?请同学们根据液体压强的计算公式P=ρhg算一算(学生演算，教师巡视)。学生算出结果后，接着讲述：760毫米水很柱产生的压强约为105帕，这就是托里拆利实验测出的大气压强的值(教师板书后，简要说明这个值是在“海平面”所测的值。不同的地方大气压强不同，这将在下一节课学习)。

三、小结本课内容

四、巩固练习：

1.演示：将注射器的活塞推向底端，插注射针的孔用橡皮帽盖住，倒置注射器后，在活塞上挂上500克的钩码，活塞不会被拉出注射筒。请同学们讨论为什么。

2.演示课本图11-6的实验：将啤酒瓶装满水，堵住瓶口，倒插入水中，缓缓往上提(瓶口不提出水面)，观察啤酒瓶中的水是否流出来。讨论原因。

五、布置作业：

1.课后认真阅读一遍课文。

2.把本节后练习的第1、2题和章后习题第3题做在作业本上。

3.在阅读课文后，联系课内所讲内容，思考课文后练习第3题和习题第1、2题，准备下节课在课内口答。

(四)说明

1.课文中图11-2“模拟马德堡半球实验”用的“皮碗”可用金鱼缸中固定水草用的皮碗替代，价格很便宜。学校实验室可统一购买，用后由实验室保管，供长期使用。这个模拟实验效果很好。

2.在做托里拆利实验时注意打开窗子通风。要边做边讲，使学生明白玻璃管内装满水银，排出了空气，倒置插入水银槽内，管内水银徐徐下落到一定高度而停止下落，上部为真空，这段水银柱是由大气压强支持着。

3.用注射器挂钩码的补充实验，一方面是进一步证明大气压强的存在，另一方面也达到巩固本课知识的目的，同时在注射器活塞下挂一个500克的砝码，给学生以惊奇，更加激发学生浓厚的学习兴趣。到此，初二学生已学习了快一年的物理了，要使学生学习物理的兴趣不断地保持下去，教师必须在课堂教学中精心设计，使学生学习的积极性不断增强。

13.《大气压强》评课稿 篇十三

1、先猜塑料杯里面有什么?

2、用塑料杯用力挤，吸在脸上，让学生猜会发生怎样的结果?

3、让学生相关的举例，来让学生感受大气压强。

4、怎样将空气注入塑料杯?

二、观察实验(录像)

1、观察用机器抽空密封铁桶出现的现象?

2、导出大气压的测量。

三、小组讨论：大气压有多大?

四、学生用弹簧计进行实验，教师指导

五、观察实验(录像)

六、大气压会不会变化?与什么有关系?通过两个例子来找规律。

七、学会读“气压计”。

八、练习

评汇报课《大气压强》

------设疑导入，善于串联知识点

“学贵有疑”，疑是积极思维和探索问题的动力。美国心理学家布鲁纳指出：“教学过程是一种提出问题和解决问题的持续不断的活动，思维永远是从问题开始的，从教育心理学的.观点看，设疑能激发学生的学习兴趣，进而开发学生的想像力和创造力。”陈海锋教师善于在教学之始设疑布阵，引导学生去猜测，去预估，去联想，将学生的注意力集中到将要学习的内容中去，并有一种“欲知详情，就要去思考”的心情。

一、教学目标的完成情况。

1、能较好地通过生动的引入;设疑、实验、观察、使学生深入理解大气压强的概念、大气压强的测量方法、大气压强的变化规律及大气压强的表示方法，突出了以实践、实验为研究手段，得出理论和规律，较好地使学生掌握的大气压强的概念、公式、单位、能应用大气压强知识计算、解释、解决简单的问题。

2、通过塑料杯、针筒的直观观察，通过录像的演示实验观察和分析，提高了学生观察、分析、解决问题的能力。

3、培养了学生实事求是的科学分析问题的态度。

二、教学过程的评价。

杜潮奔老师能够深入分析教材特点，抓住重点，学习兴趣以设疑、解疑、启发、诱导为主体，以实验、观察依据，使学生认识能力，分析能力，得以充分发挥，不仅使学生学到了新知识，还能学到研究的方法，杜潮奔老师依靠教材的知识链条关系，将知识点的串联处理得完美无缺，充分地体现了教材的编写意图，即是“兴趣―实验―应用”的教学特点。

三、学生学习活动情况

1、教师在教学过程中，向学生提出的思维含量大，启发性强，例如：先猜塑料杯里面有什么?将塑料杯里的空气挤出，吸在自己脸上，一放手，让学生猜会发生怎样的结果?能否进一步说明怎样将空气注入塑料杯里?

2、学生活动面广，能够通过对大气压强的计算，消化当堂知识，锻炼了学生的应用能力，学生解答了如“压力煲”为生活所应用大气压强的实例。

四、教师素质方面。

陈海锋老师语言简练，但是，生动且科学性强，富于启发性，能抓住重点，突破难点，注重多媒体以及实验等基本教学手段的应用，设计合理。

五、改进建议

陈老师的这节课上得很成功，体现了新教材的编写意图，但是，如果课堂教学时间允许，

(1)教师可将提问学生的范围适当扩大;

14.大气压强的教学设计 篇十四

本课是人教版高中《地理》必修一第二章, 大气圈层的开篇内容。“大气的受热过程”为第一节“冷热不均引起大气运动”的第一课时。设计将:大气受热过程、大气受热原理的实践运用, 两部分内容融合为一堂课, 突出地理原理规律的实践意义。其中重要的知识点“地面是大气的直接热源”是后面学习热力环流的理论基础, 是深入学习“气压带和风带”等知识的前提条件, 各知识环环相扣。所以, 本课作为本章开篇, 既具有其地理实践意义, 又是后面章节的知识、理论基础。

二、教材内容分析

课标要求运用图表说明大气受热过程。

从正文看, 教材的编排紧贴课标的要求, 以大版面图2.1“大气的受热过程”, 结合文字说明, 引导学生分析大气受热过程。因此, 本图的深入分析是本课教学核心。

与太阳辐射、地面辐射相对应, 大气辐射也是一个重要概念。以地球和月球表面昼夜温差的差异现象为案例, 运用图示对比呈现的方式, 意在使学生通过读图分析, 理解大气保温作用的重要意义。

三、教学目标

1.根据图示说明大气的受热过程, 明确地面是近地面大气最主要、直接的热源。

2.理解大气热力作用形式、特点、过程和意义。

3.对比青藏高原、成都平原两地太阳辐射状况, 理解大气削弱作用的意义。

4.探究“地球和月球表面昼夜温差大”的原因, 理解大气保温作用的意义。

5.运用大气受热原理解释相应地理现象, 激发探究地理问题的兴趣。

6.通过“全球变暖“视频播放, 加强学生的环保意识。重难点:

重点:完整大气受热过程 (削弱作用、保温作用)

难点:近地面大气的主要、直接热源———地面 (容易混淆为“太阳是近地面直接热源”)

运用大气受热过程原理, 解释地理现象, 解决实际问题 (考查学生热迁移能力, 且大气受热过程步骤众多, 学生易混淆)

四、教学过程

◤新课导入:以“美女来找茬”的活动幽默开场。引导学生对比藏族女孩和成都女孩皮肤差异, 引发两大问题思考。

◤问题导学:1、为什么云层厚度会影响辐射强度 (地理环境对比) ;2、为什么青藏高原辐射强烈, 温差却那么大 (俗语:早上穿皮袄, 中午赤膊佬) ?

此导入有趣且具启发性, 贴近现实生活, 意在激发学生兴趣, 引发学生思考。自然过渡至学习主题。

◤新课学习:

环节一:知识铺垫:对太阳辐射的认识

大气受热过程涉及较多物理知识, 其中, 关于太阳辐射原理、太阳辐射能量分布以及大气成分和分层, 这三点学生理解较困难。虽新教材将此部分内容删除, 但要使学生全面认识大气的受热过程, 有必要对以上知识做补充。

环节二:大气对太阳辐射削弱作用探索

向学生展示大气削弱作用图示, 从图中获取:

1.各大气成分对太阳辐射的削弱作用 (强调:O3吸收紫外线CO2、水汽, 吸收红外线, 为理解地面为大气直接热源做铺垫) 。

2.大气削弱作用分类。

在对削弱作用原理阐释后, 回归课堂开始“问题导学”第1问。引导学生得出“大气削弱”所起作用。并给出常见自然现象, 考查学生对三大削弱作用的迁移运用情况。

环节三1:大气受热过程图解梳理 (总)

环节三2:地面辐射形成过程分析 (分) ———太阳暖大地——大地暖大气

环节三3:保温作用分析 (分) ——大气还大地

1.以教材图2.1的分析, 引导学生读图归纳大气如何受热增温, 使学生从总体了解大气受热各过程。

2.以动画形式, 带领学生描述大气受热各步骤, 并总结归纳为“太阳暖大地、大地暖大气”两大步骤, 为学生理清思路。自然引发出“谁是近地面大气直接热源”的思考。解决第一大难点。

为使学生更深刻认识近地面大气热源这一难点、易错点, 以山地温差实例调动学生感官积累, 理解:地面是近地面大气直接热源, 使得气温从山脚到山顶依次降低。

3.对大气受热过程的全面理解, 还应深入分析大气逆辐射带来的保温作用。这一重点将结合教材活动开展。

环节四:活动探究:月球昼夜温差为何比地球大?

前面已对大气受热过程进行了分析, 此活动将采用“学生为主体进行探究, 教师以原理动画分析指导”的方式进行。

具体操作为:引出大气逆辐射概念后, 学生阅读图2.2, 小组讨论探究问题 (2) ;最后, 教师采用动画演示, 对比分析得出大气保温作用的深刻意义, 并引导学生迁移解释“问题导学”第二问;为使学生全面、辩证看待问题, 以正反两面案例, 启发学生思考。

正面案例为:农业生产利用保温作用原理, 采用塑料大棚、人造烟雾等预防农作物受冻害。

反面案例为:温室效应 (视频)

(人类的肆意破坏给自己带来恶果, 从而激发其环保意识)

环节五:知识总结 (三大削弱作用、保温作用、大气受热完整过程)

◤课后探究:阿拉伯人的服饰和当地气候有怎样的联系?

(进一步贯彻”人地关系“理念)

摘要：“大气的受热过程”中重要的知识点“地面是大气的直接热源”是后面学习热力环流的理论基础, 是深入学习“气压带和风带”等知识的前提条件, 各知识环环相扣。所以, 本课作为本章开篇, 既具有其地理实践意义, 又是后面章节的知识、理论基础。

关键词：大气受热过程,大气的直接热源,削弱作用,保温作用

参考文献

[1]王德, 冯文和.“冷热不均引起大气运动”教学的几点思考.地理教育.高中地理, 2010 (17)

[2]王玉芹.南京师范大学附属中学.“冷热不均引起大气运动”教学设计.地理教育.高中地理, 2010 (4)

15.大气压强的教学设计 篇十五

容器内气体的压强是容器壁单位面积上所受的压力。气体分子不断与器壁发生碰撞，且运动速率不同，碰撞情况也不同。学生对这些微观分子的运动没有任何感性认识，很难理解气体压强的产生。考虑到这一点，教材上在讲解气体压强时，先给出一个模拟实验，如图1。把磅秤的托盘翻过来放置，将豆子连续倒在托盘上，豆子与托盘撞击后被反弹开去，但由于许多豆子不断地撞击托盘，托盘就受到一个持续的压力，此时磅秤上就会显示出这一压力。教材随后告诉大家：气体压强的大小与每个分子的质量、运动速度大小和单位面积上撞击的分子数等因素有关，但并没有给出进一步的说明与演示。

我在教学实践过程中发现，这个实验的演示效果有几个缺点：①手动倒豆子流量不好控制；②豆子散落后不易收集，不利于重复实验；③磅秤指针显示受力的时间很短，不便于学生观察。

装置设计

从2012年开始，学校配备了DIS实验系统，我便开始尝试用DIS实验系统演示气体压强模拟演不实验。

初步装置设计与制作

◇传感器的使用。为了解决磅秤豆子实验的第3点不足，我想到用力传感器代替磅秤。因为力传感器可通过数据采集器在电脑屏幕上显示力随时间变化的规律，即使实验过程结束，图像仍保留在屏幕上，解决了便于学生观察的问题。

◇开关漏斗的设计。为了改进实验演示的效果，把豆子换成小钢珠。为了解决自动释放的问题，我设计制作了一个带开关的漏斗，开关上有不同直径的孔用以控制钢珠的流速。

◇回收装置设计。为了便于学生观察，用透明软玻璃卷一个筒。下方安装一个可方便拆装的盒子，收集实验后的钢珠，便于迅速开始第2次实验。

◇高度调节器。此设计比较巧妙的地方有两处：第一，传感器上面的接触盘的制作。把力传感器的挂钩，换成一个螺杆，其上固定一个“闷罐”盖子，构成一个拱形接触面，便于钢珠落下后反弹离开接触面。第二，升降机的使用很巧妙地解决了改变钢珠下落速度的问题，方便调节，方便学生观察。

◇教学实践。装置组装好后，在实验室里做了大量的实验。经过不断修改完善、再实验、再修改，于2013年9月开始用于课堂教学，收到了很好的教学效果。实验装置进一步完善后，于2013年11月6日，向全区物理教师进行了汇报展示，受到专家及全体教师好评。

改进版装置设计与制作

初步装置的设计虽然收到较好的教学演示效果，但是还存在一些问题：外壳软玻璃易变形，黏结不好易漏钢珠；升降机调节不稳，传感器表面不水平；最大的问题是，每次实验都要拖带数据传感器、计算机，并要安装软件，很麻烦。因此，我进一步改进了上述装置。

◇用有机玻璃筒代替原装置的软玻璃。为了增加装置的稳定性，底座支撑面积增大。整个装置设计成上圆下方。并设置2个收纳盒，一个用于回收钢珠，一个用于存放备品。

◇去掉升降机，用调节漏斗高度的方法，改变钢珠下落速度。

◇流量开关也做了进一步完善，使其更流畅自如。

◇直接把显示屏安装到装置上，电脑用电池供电，采集器固定在电脑后面，使整个装置变成一个独立的实验装置，不用每次实验时都拖带很多连接线。完成后的整个装置见图2。

装置介绍

◇液晶显示屏选用朗威最新研制的独立显示终端，自带数据采集器，配有电源适配器。显示压力F与质量m、运动速率V及单位面积的分子数N的关系图像。

◇钢珠释放器：释放不同质量的钢珠，用以改变模拟气体分子质量。分2挡：m1质量大，m2质量小。

◇速度调节手柄：其放大后见图3，上下调整可改变钢珠落到传感器表面的速度。分3挡：V1高速，V2中速，V3低速。

◇流量控制开关控制落到传感器表面单位面积的钢珠数量。流量控制开关分3挡：N1时单位面积的分子数较多，N2时单位面积的分子数较少，N3时单位面积的分子数很少，几乎单个下落。

◇力传感器：采用朗威7.0力传感器，检测钢珠落到传感器上面的撞击力。

◇钢珠回收器：回收实验后落下的钢珠，准备下次实验用。

◇备品箱：存放装置备品。

◇电源及控制器：给传感器、控制器及显示屏供电。

操作过程

◇打开电源，启动DIS7.2软件，传感器调零。

◇选用m1钢珠放入钢珠释放器。调节流量控制开关N1挡，调整速度调节手柄为V1挡。开始实验，屏幕给出m、N一定时，速度V1的F随t变化的图像；调节流量控制开关N1挡，调整速度调节手柄为V2挡。开始实验，屏幕给出m、N一定时，速度为V2的F随t变化的图像。对比两次实验研究气体压强与速度的关系。

◇选用m1钢珠放入钢珠释放器。调整速度调节手柄为V1挡，调节流量控制开关N1挡。开始实验，屏幕给出m、V一定时，分子数为N1的F随t变化的图像；选用m1钢珠放入钢珠释放器。调整速度调节手柄为V1挡，调节流量控制开关N2挡。开始实验，屏幕给出m、V一定时，分子数N3的F随t变化的图像。对比两次实验研究气体压强与单位面积的分子数的关系。

◇调整速度调节手柄为V2挡，调节流量控制开关N2挡，选用m1钢珠放入钢珠释放器。开始实验，屏幕给出N、V一定，质量为m1的F随t变化的图像；调整速度调节手柄为V2挡，调节流量控制开关N2挡，选用m2钢珠放入钢珠释放器。开始实验，屏幕给出N、V一定时，质量为m2的F随t变化的图像。对比两次实验研究气体压强与分子质量的关系。

◇分析上述实验数据，得出实验结论。

总结与改进设想

经过一段时间的教学应用发现，本装置具有如下优点。

◇使用DIS实验系统，演示效果明显，可视性高。

◇创新设计了高度调节装置，实现模拟改变气体分子速度；创新设计流量控制装置，实现了模拟改变单位体积的分子数；用不同质量的钢珠实验，实现模拟改变气体分子质量。

◇便于携带和操作，钢珠易回收，便于重复实验；数据存储便于定性或半定量分析。

◇此装置不仅可用于课堂演示，也可让学生在课外课题研究时使用。

专家评语