让学生在“合作探究”中享受“大气压力”课程设计的乐趣_注射器论文

让学生在“合作、探究”中享受乐趣——“大气压强”课案设计,本文主要内容关键词为:压强论文,大气论文,乐趣论文,学生在论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

学生很讨厌枯燥乏味的课,一堂物理课如果教师不创设生动有趣的问题情景,只是一味地让学生在抽象的问题中去探究某些干巴巴的结论,学生就会因此而厌倦,课堂教学就会冷场,学生情感就会冷漠,学习兴趣就会冷淡。

为了真正使新课标理念下的探究科学研究活动成为物理课堂教学的主旋律,就要求教师在保证科学性的前提下,千方百计通过多种手段和方法,增强课堂教学的趣味性、生动性、新奇性、形象性和实效性,这就是课堂教学中的“味”。

课堂教学的设计,应从调味艺术的角度去把握,寓趣于课堂教学的全过程,力求做到课伊始,味已生;课进行,味正浓;课结束,味犹存。

一、课伊始,味已生

【课题引入】

新课伊始,教师先讲一个故事:《天方夜谭》中有一个魔瓶,瓶盖一打开,就有魔鬼从瓶口跑出来。然后告诉学生,讲台上也有一只魔瓶,“哪位同学敢把这只瓶子的盖打开?不过,打开后如发现异常情况时,就迅速把盖子盖上。”同学们跃跃欲试,其中一位同学走上讲台,其余同学全神贯注看这位同学掀盖。结果没想到瓶口没有魔鬼跑出,但瓶底却直往下流水。这位同学急忙把盖子盖上,水也就不流了。原来这个瓶子的瓶底有许多小的针孔。“同样的一瓶水,为什么盖上盖子后就不能向下流呢?这就是本堂课我们要探究的课题——大气压强。”

这样的以情激趣、以趣导学,课堂气氛就会迅速活跃起来,这样的课题引入就能将学生深深地吸引住,激发他们对大气压强的好奇心和求知欲,有效的渲染了课堂教学中的“趣味”。正所谓课伊始,味已生。

二、课进行,味正浓

【体验大气压的存在】

演示实验— 覆杯实验

装满水后的玻璃杯,盖上硬纸片,然后将杯子倒置过来,如图1甲所示。“纸片是否会掉下?”(纸片不落),“为什么?”“是大气压的作用”(小学已学过);再将整个装置倾斜放置如图乙所示,“水是否会从瓶口流出?”(水不流出),“为什么?”,“是由于空气中各个方面都有大气压强。”

图1

演示实验二 小试管在大试管中上升的实验

在大试管中装满水,再将小试管放在大试管中,然后将整个装置倒过来,如图2所示,会看到大试管中的水徐徐淌下,小试管却在大试管中的水中缓缓上升,直至管顶才落下。(学生简述其实验成因)

图2

学生深深地被神奇的大气压强所吸引,此时教师让学生利用课桌上的器材,动手实验。亲身再次体验这神奇的大气压强。课堂教学就将再次被推向高潮,其探究的气氛越来越热烈,课堂教学中的“趣味”将会越演越浓烈。

学生实验一 喷泉实验

先用抽气筒(或医用的大注射器)将烧瓶中的空气抽出,夹住止水夹K,将塑料管B的一端放入水中,松开止水夹,水将沿着塑料管B上升并从细玻璃管A中喷出,形成喷泉。如图3所示。

图3

教师导语 从马德堡半球实验可以想象出大气压强是非常大的,那么大气压强究竟有多大?我们是否通过实验(如图4所示)来估测一下大气压强的大小呢?

【估测大气压的值】

实验器材 50mL的注射器一支、弹簧测力计一个、刻度尺一把。

图4

实验思路 要测大气压强p,就要测出大气作用在注射器活塞上的压力F(通过二力平衡的原理,由弹簧测力计示数显示),活塞面积S可由注射器容积V去除注射器全部长度的刻度L获得。

实验原理 (学生推导)p=FL/V,并让学生设计实验表格

实验步骤 1.把注射器的活塞推至注射器的底端,排尽筒内的空气,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。(使注射器内处于真空)

2.如图4所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始活动时记下弹簧测力计的示数,即为大气对活塞的压力F。

3.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,求得活塞的面积S=V/L。

教师导语 最早测出大气压强的实验,是由意大利科学家托里拆利完成的。他测出大气压的值相当于76cm高的水银柱产生的压强,约为,同学们刚才测得的数值与此对比相差多少?此时学生会因测得的数值与此相近而欢呼,课堂教学因“味”的升华而再次推向高潮。

【大气压的作用】

教师导语 既然大气压有如此神奇的力量,聪明的人们必然常常会利用它为人类服务,请同学们找一找应用大气压的实际例子。

学生举例 吸盘、拔火罐、气压式热水瓶、用吸管吸饮料、注射器吸药水、钢笔吸墨水。

三、课结束,味犹存

课堂小结 本堂课我们通过大量的实验,充分体验了大气压的存在,估测了大气压的值,感受到大气压的神奇力量,是由于空气重力作用的结果。利用大气压的知识,可以为人类服务。最后请两位同学上台做一个小游戏,作为这堂课的结束。课后请同学们以“无形的大力士”为题,写一篇小论文作为本节课的作业。

小游戏 吸饮料比赛

图5

挑选两位同学:一位男同学,人高体壮,一位女同学,身材瘦小,各持一瓶相同的橘子水,用吸管同时开始吸饮料,结果瘦小的女同学很快将橘子水吸完,而体大的男同学鼓足了劲也不能将瓶中的橘子水吸进口中,如图5甲所示,原来教师在男同学那只橘子水小瓶中,把吸管与瓶塞之间密封住,如图5乙所示,大气压起不了作用。在一片哄笑中,在明白了“人吸饮料不是吸进去,而是被大气压压进去”这一道理中,结束了这堂富有科学趣味的探究课。

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