教學(xué)課題
大氣浮力
設(shè)計思路
二氧化碳浮力與上面所學(xué)的固體和液體浮力相比，具有較強(qiáng)的具象性，即使沒有復(fù)雜的估算，但中學(xué)生在理解二氧化碳的浮力知識時是有一定的困難的，所以本節(jié)教材以體驗大氣浮力的存在、估測大氣浮力的值和探究流速大小對流體浮力的影響三個探究活動為主線展開教學(xué)，讓中學(xué)生在參與探究活動中加深對二氧化碳浮力的理解和把握。
具體思路如下：首先老師演出兩個小魔術(shù)：杯子吞豬肉、認(rèn)人的杯子，巧妙地導(dǎo)出課題。那些小魔術(shù)所用的器材都是身邊常見的物品，且現(xiàn)象顯著，可見度較高，可以極大的迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，營造一個良好的學(xué)習(xí)氣氛，為旁邊的探究活動奠定良好的基礎(chǔ)。接著組織中學(xué)生借助身邊的器材進(jìn)行實驗探究，體驗大氣壓的存在和神奇魅力，并能初步列列舉日常生活中一些能說明大氣壓存在的例子，對大氣浮力有一個感性的認(rèn)識。之后分組實驗估測當(dāng)?shù)卮髿鈮旱闹担⒑蜌鈮河嬎鶞y的結(jié)果相比較，引導(dǎo)中學(xué)生偏差剖析和實驗改進(jìn)。之后再與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相比，引出大氣壓的變化及應(yīng)用。接著用鳥兒為何能在天空飛翔，客機(jī)為何能在天空飛行等問題導(dǎo)出流體浮力與流速的關(guān)系，并能借助該知識點解釋一些常見的現(xiàn)象。
教學(xué)目標(biāo)
１.知識與技能：
(1)實驗探究大氣浮力的存在并能列舉幾個證明大氣浮力存在反例。
(2)理解大氣浮力形成的緣由，并能簡單解釋一些日常生活中大氣壓強(qiáng)的現(xiàn)象。
(3)實驗估測大氣壓的數(shù)值。
(4)了解流體的流速和浮力的關(guān)系。
2.過程與方式：
(1)經(jīng)歷探究影響大氣浮力大小誘因的過程，培養(yǎng)中學(xué)生剖析與概括能力。
(2)通過對測定大氣浮力數(shù)值的應(yīng)用，培養(yǎng)中學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。
3.情感心態(tài)價值觀
(1)通過對測定大氣浮力數(shù)值，讓中學(xué)生體驗STS精神。
(2)通過觀察和探究，迸發(fā)中學(xué)生關(guān)注周圍現(xiàn)象的意識，培養(yǎng)中學(xué)生的民族自豪感和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
教學(xué)重點
2.難點：怎樣組織引導(dǎo)中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究并設(shè)計實驗。
教學(xué)難點
大氣浮力的存在和大氣壓的測定
教學(xué)資源
廣口瓶、熟鴨蛋、杯子、硬紙片、水槽、塑料吸盤、彈簧測力計、注射器、細(xì)線、橡皮帽、
刻度尺、漏斗、乒乓球、易拉罐空瓶、氣球、冷冷水、金屬盒氣壓計、紙片兩張、課件等。
教學(xué)方式
講授、演示實驗、討論相結(jié)合
教學(xué)流程
1、學(xué)生借助身邊的器材進(jìn)行實驗探究，體驗大氣壓的存在。
2、用所測的大氣壓的值與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相比用注射器測大氣壓強(qiáng)裝置圖，引出大氣壓的變化及應(yīng)用。
3、學(xué)生分組活動估測當(dāng)?shù)卮髿鈮旱闹担⒊醪竭M(jìn)行偏差剖析和實驗改進(jìn)。
4、利用鳥兒在空中翱翔等問題及漏斗吹兵乓球?qū)嶒炥D(zhuǎn)到流體浮力與流速的關(guān)系。
5、表演小魔術(shù)：杯子吞豬肉、認(rèn)人的杯子等，創(chuàng)設(shè)一個有趣的活動情景用注射器測大氣壓強(qiáng)裝置圖，巧妙地導(dǎo)出新課。
教學(xué)過程(時間分配)
班主任活動設(shè)計
中學(xué)生活動設(shè)計
一、新課引入
（約5分鐘）
二、新課教學(xué)
（約35分鐘）
三、總結(jié)
（約5分鐘）
一、教學(xué)引入：
魔術(shù)激趣：
朋友們，在上新課之前，我想為朋友們演出兩個小魔術(shù)，不知同事們想不想看？
魔術(shù)演出：1.杯子吞豬肉
2.認(rèn)人的杯子
演出結(jié)束后問：在以上的現(xiàn)象中，到底是哪些力量形成了這樣神奇的作用呢？
問：既然大家說二氧化碳有浮力，這么大家能夠借助身邊的器材做一些實驗，來證明大氣是否真的具有浮力呢？
鼓勵你們試著通過借助身邊的器材設(shè)計一些實驗，去否認(rèn)一下空氣是否具有浮力。
二、新課教學(xué)
1．體驗大氣浮力存在（選做如下實驗）
（1）演示：“覆杯實驗”
做法：
①在玻璃杯口放上一塊硬紙片，將裝置倒置過來后發(fā)覺硬紙片會下落；
②如果在玻璃杯里注滿水后用硬紙片將開口擋住，迅速將裝置倒置過來，發(fā)覺紙片并未落下。
使中學(xué)生認(rèn)識到只有用大氣存在浮力這一說法能夠解釋。
正是因為大氣壓的作用將紙片壓在杯口，致使紙片未能掉落。第一次實驗中因為瓶內(nèi)也有空氣，這樣才會使內(nèi)外浮力互相抵消，紙片因為自身重力都會下落。這個實驗充分說明了大氣存在浮力。
（２）“筆管提水”實驗：取一只兩端開口的塑膠筆管完全浸入于水底，在水下用一只手臂擋住其中的一端后將整個裝置提起，會發(fā)覺管內(nèi)的水不會下落。當(dāng)將手臂伸開后，管內(nèi)的水都會自由下落。
思索：即使我們看不見管口有物擋住它，但在管口四周存在著空氣。我們覺得，這種空氣起到了腳趾的作用，擋住了管口，使筆管內(nèi)的水能呆在上面。這說明這種大氣對管底的火柱有向下的浮力，支撐著火柱。當(dāng)握住右手拇指后，因為下端管口步入了空氣，進(jìn)而促使上下大氣壓互相抵消，水因為自身的重力而下
（３）講義展示馬德堡半球?qū)嶒灥膱D片，并作簡單介紹。
（４）用塑膠吸盤模擬馬德堡半球?qū)嶒灐?span style="display:none">HYX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2．大氣浮力的大小的測定
朋友們，我們早已曉得了大氣壓是存在的并且很大，這么我們能不能設(shè)計一個實驗來測定大氣壓的數(shù)值呢？
講義展示活動：估測大氣壓的值。
讓中學(xué)生先看書，之后分組實驗，實驗完畢后請小組代表匯報實驗結(jié)果。
老師再用金屬盒氣壓計較確切地測出當(dāng)時的大氣壓值，并與朋友們所測結(jié)果進(jìn)行比較。
實驗思索：大家測得的數(shù)值相同嗎？和氣壓計測的值有較大的差別嗎？偏差較大的誘因可能出在哪些地方？
偏差剖析后老師小結(jié)實驗細(xì)節(jié)。
（密封性、測力計讀數(shù)、水平等）
述說：雖然，最早檢測大氣壓的實驗，是由英國科學(xué)家托里拆利完成的（講義展示圖片），他測出的大氣壓的值相當(dāng)于76cm高的水銀柱形成的浮力。人們一般把這樣大小的大氣壓稱作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，約等于1.0×105Pa。
3．大氣壓的變化
過渡：大家用實驗的方式側(cè)出的大氣壓值和老師用氣壓計所測的大氣壓值跟標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值相比有差別嗎？
這么說明哪些問題呢？
這么大氣壓的變化可能和什么誘因有關(guān)呢？請看書后回答。
講義展示：大氣壓的值會隨著高度的變化以及天氣的變化而變化，在海拔2000米范圍內(nèi)，高度每降低12米，大氣壓升高1毫米水銀柱（133帕）。大氣壓還與天氣有關(guān)系，通常來說，陰天的大氣壓比晴天高，冬天的大氣壓比夏季高。
生活·物理·社會
講義展示：高壓鍋的原理
燒杯實驗（中學(xué)生看視頻后回答問題）。
4．二氧化碳流速和浮力的關(guān)系
過渡：朋友們，我們?nèi)粘Ｉ钪杏幸恍┈F(xiàn)象，如小鳥比空氣重為何會在天空中飛行？客機(jī)更重為何能在空中自由的飛行？是哪些力量使它們在空中不掉出來呢？
實驗一（演示）：兵乓球為何不會掉出來？（可用中學(xué)生大賽的方法，看誰使兵乓球逗留的時間最長！）
從一個漏斗的中間向上方吹氣，兵乓球為何不會掉出來。
實驗二：從兩張字條中間向上吹氣，兩張字條為何會合上去而不是被分開？（中學(xué)生實驗）
實驗三：把汽球懸掛上去，向汽球的右側(cè)吹氣，你看見了哪些現(xiàn)象？
小結(jié)：
以上幾個實驗說明了哪些？
解釋一些現(xiàn)象：杜甫在一首詩里這樣寫道：五月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅……那么，大風(fēng)為何能把杜甫的茅草屋房頂砸爛呢？為何列車站臺上都有一條安全線，當(dāng)列車駛過時禁止人們步入安全線以內(nèi)的區(qū)域？
生活·物理·社會
客機(jī)的升力
閱讀課本89頁客機(jī)的升力相關(guān)內(nèi)容并回答問題：為何客機(jī)在空中飛行時不會掉出來呢？
（班主任用教案展示客機(jī)的升力圖解）
三、交流與小結(jié)
通過明天的學(xué)習(xí)你有什么收獲？
四、布置作業(yè)
（1）查閱相關(guān)資料，了解兵乓球中弧圈球和籃球運動中的“香蕉球”的原理。
（2）完成課本90頁第四小題小制做，初步了解噴霧器原理。
中學(xué)生思索
中學(xué)生討論后回答：是大氣浮力的作用。
分組實驗后，請部份代表演示她們實驗的情況，并試著探討其中的原理。
（通過實驗現(xiàn)象啟發(fā)中學(xué)生得到相關(guān)的推論，培養(yǎng)中學(xué)生對探究的興趣。）
中學(xué)生實驗
思索：兩次實驗的不同之處在于后者瓶里沒有水，有的是空氣，而前者瓶里飽含著水。兩次結(jié)果的不同之處應(yīng)是始于這個緣由。
中學(xué)生回答為何同一個實驗會有兩個不同的結(jié)果。
推論：只可能是大氣壓的作用。
(中學(xué)生回答聽到的實驗現(xiàn)象并探究形成這一現(xiàn)象的誘因。)
通過實驗記錄數(shù)據(jù)
中學(xué)生：能！
中學(xué)生分組實驗，
剖析數(shù)據(jù)，得出推論。
中學(xué)生回答：可能是因為注射器不是很密封、測力計讀數(shù)不確切，活塞遭到了筒壁磨擦力的作用等。
中學(xué)生：有。
中學(xué)生：說明大氣壓是變化的。
中學(xué)生：大氣壓值和高度及天氣有關(guān)。
中學(xué)生：氣壓降低時水的沸點增加。
推測：可能有一種力量在托它。
中學(xué)生活動后回答：會合上。
中學(xué)生活動后回答：向吹氣的右側(cè)飄。
中學(xué)生回答：流體的流速越大，浮力越小。
(中學(xué)生用流體浮力與流速關(guān)系解釋。)
中學(xué)生可看書回答。
中學(xué)生小結(jié)：
生1：我曉得了“大氣存在浮力”；
生2：我曉得了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值：相當(dāng)于76cm高的水銀柱形成的浮力，約105Pa。還曉得檢測大氣壓的儀器：氣壓計；
生3：我曉得了大氣壓會隨著高度的變化和天氣的變化而變化，高度越高，氣壓越??；
生4：沸點與氣壓的關(guān)系：氣壓越大，沸點越高。
生5：流體浮力與流體的關(guān)系：流速越大，浮力越小。
課后作業(yè)
完成作業(yè)紙
中學(xué)生做完交上來批閱
板書設(shè)計
三．二氧化碳的浮力
1．大氣有浮力
2．檢測大氣壓的儀器：氣壓計
3．標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值：相當(dāng)于76分米高的水銀柱形成的浮力,約為1.0×105Pa。
4．大氣壓會隨著高度的變化和天氣的變化而變化。
5．流體浮力與流速的關(guān)系：流體的流速越大，浮力越小。
教學(xué)反省
該節(jié)課是典型的科學(xué)探究實驗課，雖然是以中學(xué)生實驗為主，但老師在新課教學(xué)中的引入和實驗過程中的梳理點撥都要有藝術(shù)巧妙的掌握，尤其是體驗大氣浮力的存在和估測大氣壓的值這兩個活動環(huán)節(jié)，要由中學(xué)生自主去完成，老師只給與適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，讓中學(xué)生親身體驗該探究活動的每位步驟，每位細(xì)節(jié)，讓中學(xué)生著力體會探究的快樂和探究成功后的喜悅。老師只需在實驗過后總結(jié)時，給以一定的梳理，幫助中學(xué)生構(gòu)建起大氣浮力的系統(tǒng)概念。