101物理线上课堂：中考复习专题《大气压强》
2020-03-02 15:25:05物理实验教学必须以实验为基础，让实验自始至终地伴随着整个教学课程。但在实际教学中，由于设备短缺，部分实验难度大、危险系数高等原因，授课老师很难达到这一要求。
例如，初中物理课程《大气压强》中就存在多个不易操作的实验。那么这一问题该如何解决呢？今天就让我们跟随福州四十中的马老师，看他如何将信息技术融合进实验教学，为大家带来一堂生动充实的线上复习专题课《大气压强》。
一、 复习目标
1、 了解什么是大气压强，明白大气压强产生的原因。
2、 知道大气压强的值可由托里拆利实验测定，记住大气压强的值约为10^5帕，相当于760mm高的水银柱产生的压强。
3、 知道用传感器研究气体流速与压强关系的实验，了解流体压强与流速的关系。
二、 复习重难点
重点：
1、 确认大气压强的存在，理解流体压强与流速的关系，能够用所学知识解释生活中常见的大气压强现象；
2、 理解与大气压强相关实验的原理、过程和结论。
难点：
1、 由于水银有毒，出于安全因素考虑，老师已不再现场演示托里拆利实验，学生对该实验的过程和结论缺乏感性认识。
2、 用传感器研究气体流速与压强关系的实验器材准备复杂，成本高。
三、 教学用具
101虚拟实验室、PPT、直播（录播）工具
四、 教学过程
1、复习课引入
首先，提出问题，引导学生思考生活中有哪些常见的大气压强现象，例如吸盘挂钩、瓶吞鸡蛋等，并由此引申出大气压强的定义、产生原因。接着，打开101虚拟实验室，为学生播放著名的《马德堡半球实验》视频，该实验证明了大气压强的存在。
那么，我们该如何测量大气压强呢？简单为学生介绍托里拆利实验及测量工具，为之后课程埋下伏笔。
再次打开101虚拟实验室，播放《观察大气压随高度的变化》的实验过程，帮助学生回顾大气压强的三个特点。
2、探究容器内气压与什么因素有关
通过具体案例，帮助学生理解容器内的气压大小与气体温度、体积、多少三个因素有关。并由此延伸，为学生提供有关气压简答题的答题技巧。
3、探究大气压强的测量
进入本节课的重点内容，为学生讲解中学物理的经典实验——托里拆利实验。
首先，打开101虚拟实验室，选择“大气压强的测量”这个实验。进入实验界面，我们可以看到托里拆利实验所需用到的3D实验器材已经组装完毕。其中，长玻璃管已经装满水银倒放在水银槽中，并堵住了管口，防止水银流动。
移动鼠标左键，我们将长玻璃管口打开。此时，管内的水银开始下降，继而静止不动。在仪器顶部，虚拟实验室将为我们自动记录长指针与短指针的读数，两者的差约为760mm。
保持玻璃管开口端浸没在水银槽中不变，倾斜移动玻璃管，可以看到水银柱液面与水银槽内水银液面的垂直高度没有改变。
用鼠标左键点击测量仪器，选择编辑，我们将玻璃管直径从0.75cm改为0.3cm，重复刚才的实验步骤。我们可以发现玻璃管的直径发生改变，但是水银柱的高度依然不变。
由此，我们可以得出实验结论，一个标准大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强（不同地区会有差别）。同时在实验中，水银柱的高度与玻璃管倾斜、直径的改变无关。
4、探究流体压强与流速的关系
继续打开101虚拟实验室，为学生播放《用传感器研究气体流速与压强关系》的高清实验视频。由于该实验器材较为复杂，在播放视频的过程中，要注意引导学生观察实验的器材，步骤和数据反馈。
看完视频后，用表格的形式为学生归纳流体的定义、特点以及常见的应用和案例，例如飞机机翼升力产生的原因等。
5、习题巩固
回顾本节课所学的内容，并通过多道习题为学生巩固知识点。
五、教学思考
本节课是结合了101虚拟实验室、PPT、直播（录播）工具的线上实验探究复习课。授课老师通过合理运用101虚拟实验的高清视频和3D虚拟实验室资源，将实验串联进教学过程的始终，有效提高了复习课的效率，加强了学生对关键知识点的理解。
同时，通过虚拟实验室里的3D实验资源，还真实还原了传统实验中不能做、不敢做、存在安全隐患的实验，例如本节课中的托里拆利实验，为培养学生的实验探究精神和动手能力打下了坚实的基础。
