(共50张PPT)
9.4 大气压强
教科版 八年级下册
制作 高文超
教学目标
1.知识与技能
(1)知道大气压强的存在。
(2)了解大气压强产生的原因；
(3)知道托里拆利实验的原理、过程和结论。
2.过程与方法
(1) 学生进行实验探究，估测大气压的大小，体会科学探究的过程；
(2) 通过对托里拆利实验的学习，使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。
新知导入
新知导入
新知导入
新知导入
新知讲解
0-10km对流层
臭氧层
10-50km平流层
50-85km中间层
热层
外层
新知讲解
0-10km对流层
臭氧层
10-50km平流层
50-85km中间层
热层
外层
新知讲解
我们地球被几百千米厚的大气层包围。其中，大部分其他分布在距地球表面几十千米高的范围内。我们生活在大气“海洋”的底层。
新知讲解
大气对浸在它里面的物体也有压强，叫做大气压强，简称大气压（atmosphere）。生活中有许多例子能使你感受到大气压强的存在。
新知讲解
什么力量把塑料挂钩压在墙上——大气压
新知讲解
在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上，浇上冷水，塑料瓶怎么会被压扁？——大气压
新知讲解
为什么墨水会吸进钢笔——大气压
新知讲解
用开水把杯子烫热，立即扣在气球上，杯子为什么牢牢吸在气球上？
新知讲解
为什么装满水的玻璃杯盖上纸片倒立后，纸片不会掉下——大气压
新知讲解
为了证明大气压的存在，1654年，德国马德堡市市长格里克（Otto von Guericke,1602--1686）。把两个直径约55.9cm的空心铜半球扣在一起。
新知讲解
把两个直径约55.9cm的空心铜半球扣在一起，抽出球内的空气，然后分别在两个半球上各栓了8匹马向两边拉，结果还是很难拉开。
马德堡半球实验——证明大气压存在
新知讲解
是什么力量把两个半球压得这么紧？
是空气。
大气的压力有这么大吗？
新知讲解
用两个塑料挂钩的吸盘可以模拟马德堡半球实验。用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力，再测出吸盘的面积，可以估算出大气压强的值。
新知讲解
如果测出压力F=200N，吸盘的面积S=20cm2。
新知讲解
1644年，意大利科学家托里拆利利用如图所示的装置，精确的测出了大气压强的值。
托里拆利（1608-1647）
新知讲解
如图所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开堵住管口的手指时，管内的水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。
托里拆利实验
新知讲解
把管子倾斜，或换更长一些的管子，或换其他形状的管子，管内外水银面的高度差仍为760mm。
托里拆利实验
玻璃管内水银上方是真空，而管外水银面上受到大气压强，正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的水银柱。
新知讲解
设想在玻璃管中与水银槽中的水银面相平处有一液片，液片静止时，受平衡力作用，受到的压强相等。
托里拆利实验
P大
新知讲解
托里拆利实验
大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。
p=ρ水银gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.01×105Pa。
这样大小的大气压强规定为标准大气压（standard atmospheric pressure）。
新知讲解
感受大气压的大小
相当于有10N的压力作用在1cm2的面积上，比大象躺倒时对地面的压强还大。
1标准大气压
=760mm汞柱
=1.01×105Pa。
新知讲解
相当于有7个人叠罗汉站立时对地面的压强。
1标准大气压
=760mm汞柱
=1.01×105Pa。
感受大气压的大小
新知讲解
估算大气对天花板的压力有多大？为什么没有压塌？
教室的天花板的面积约为45m2
解：大气对天花板的压力F=pS=105Pa×45m2=4.5×106N。由于天花板上下都有空气，压强相等，压力相等，是平衡力，作用效果抵消。
新知讲解
大气压强与空气的疏密有关系。1648年，帕斯卡发现，离地面越高的地方，那里的大气压强越小。如图所示表示出大气压强随高度变化的情况。
新知讲解
如图所示表示出大气压强随高度变化的情况。想一想，能否利用这个规律制成高度计？
高度计
新知讲解
托里拆利实验——测量大气压强。
无液气压计——指针式气压计
新知讲解
由于太阳的照射，地形的差异等因素，地球表面的大气压强不是均匀分布的。大气压强的地区差异引起空气流动，形成风。
冷空气下沉，形成高压区，热空气上升，形成低压区
新知讲解
饱含水蒸气的热空气上升，在高空中形成云，由此产生一系列的天气现象。所以大气压强是天气预报的重要气象要素之一。
冷空气下沉，形成高压区，热空气上升，形成低压区
新知讲解
当大气压强降低时，常伴有多云天气。饱含水蒸气的热空气在高空温度降低，水蒸气液化或凝华成小水滴或小冰晶形成云。
冷空气下沉，形成高压区，热空气上升，形成低压区
新知讲解
气压高——晴天；气压低——阴天
冷空气下沉，形成高压区，热空气上升，形成低压区
新知讲解
想一想，利用水做托里拆利实验，水柱大约多高？
1660年托里拆利用水压计突然下降预报一次大风暴
新知讲解
想一想，利用水银做托里拆利实验，水银柱大约760mm高；利用水做托里拆利实验，水柱大约为10.3m。同样粗细的管子，哪个刻度区分度大？精确度哪个高？
1660年托里拆利用水压计突然下降预报一次大风暴
新知讲解
利用水做托里拆利实验，刻度区分度大，精确度高。所以用水柱的变化预测天气变化更精确。
1660年托里拆利用水压计突然下降预报一次大风暴
课堂练习
1.下列说法正确的是 （ ）
A.只有马德堡半球实验才能证明大气压存在
B.空气吸盘挂钩证明大气压的存在
C.用嘴吸饮料不能证明大气压的存在
D.装满水的杯子用纸盖住后倒立水不会流出是因为水有吸引力
B
课堂练习
2.下列说法错误的是 （ ）
A.马德堡半球实验证明大气压的存在
B.托里拆利实验能测量大气压的值
C.模拟马德堡半球实验不可以测量大气压的值
D.做托里拆利实验管中水银面上方为真空
C
课堂练习
3.下列说法正确的是 （ ）
A.大气压强随高度的增加而增大
B.大气压强随高度的增加而减小
C.在珠穆朗玛峰的气温低，气压高
D.当气压升高时，常伴有阴雨天气
B
课堂练习
4.下列不是利用大气压工作的是（ ）
C
A.塑料吸盘 B.吸管吸饮料 C.茶壶 D.钢笔吸墨水
课堂练习
5.下列说法错误的是 （ ）
A.1标准大气压为760mm水银柱
B.1标准大气压为1.01×105Pa
C.1标准大气压能支持高约为10.3m水柱
D.1标准大气压相当于1N的压力作用在1cm2的面积上
D
课堂总结
一、 大气压强
大气对浸在它里面的物体也有压强，叫做大气压强，简称大气压。塑料吸盘、吸饮料、马德堡半球实验能证明大气压的存在。
二、 大气压强有多大。
托里拆利实验测量大气压的值。托里拆利实验中玻璃管上方为真空。
1标准大气压=760mm水银柱=1.01×105Pa≈105Pa；
1标准大气压能支持水柱高约10.3m
大气压强随高度的增加而减小；大气压与天气有关，晴天高，阴天低。
板书设计
一、 大气压强
大气对浸在它里面的物体也有压强，叫做大气压强，简称大气压。塑料吸盘、吸饮料、马德堡半球实验能证明大气压的存在。
二、 大气压强有多大。
托里拆利实验测量大气压的值。托里拆利实验中玻璃管上方为真空。
1标准大气压=760mm水银柱=1.01×105Pa≈105Pa
1标准大气压能支持水柱高约10.3m。
大气压强随高度的增加而减小；大气压与天气有关，晴天高，阴天低。
作业布置
1.P52T3
2.家庭作业：P52T1、T2。
家庭实验室 用水做的“托里拆利实验”
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课题：9.4大气压强
导学目标
（1）知道大气压强的存在。
（2）了解大气压强产生的原因；
（3）知道托里拆利实验的原理、过程和结论。
重点： 大气压强的存在。
难点： 大气压强的测定。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1．大气对浸在它里面的物体也有 ，叫做 ，简称 。塑料吸盘、吸饮料、马德堡半球实验能证明大气压的 。
2.1654年， 国马德堡市市长 把两个直径约55.9cm的空心铜半球扣在一起，抽出球内的 ，然后分别在两个半球上各栓了8匹马向两边拉，结果还是很难 。
3．用两个塑料挂钩的吸盘可以模拟_____ _ _实验。用______ _测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力，再测出吸盘的面积，可以估算出大气压强的______ _。如果测出拉力为50N，吸盘面积为5cm2，则大气压强值为______ __Pa。
4._______________实验可以直接测量大气压的值为_____ _____水银柱。
5．大气压强与空气 有关系。1648年，____ ____发现，离地面越高的地方，大气压强越____ ____。
课堂导学
一、大气压强
1．大气对浸在它里面的物体也有 ，叫做 ，简称 。塑料吸盘、吸饮料、马德堡半球实验能证明大气压的 。
2.1654年， 国马德堡市市长 把两个直径约55.9cm的空心铜半球扣在一起，抽出球内的 ，然后分别在两个半球上各栓了8匹马向两边拉，结果还是很难 。
二、大气压强有多大
3．用两个塑料挂钩的吸盘可以模拟_____ _ _实验。用______ _测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力，再测出吸盘的面积，可以估算出大气压强的______ _。如果测出拉力为50N，吸盘面积为5cm2，则大气压强值为______ __Pa。
4._______________实验可以直接测量大气压的值为_____ _____水银柱。
5．大气压强与空气 有关系。1648年，____ ____发现，离地面越高的地方，大气压强越____ ____。
6．由于太阳的照射，地形的差异等因素，地球表面的大气压强不是___ ____分布的。大气压强的地区___ ____引起空气流动，形成风。冷空气下沉，形成___ ____区，热空气上升，形成___ ____区。饱含__ ___的热空气上升，在高空中形成__ ___，由此产生一系列的天气现象。所以大气压强是__ ___预报的重要气象要素之一。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.下列说法正确的是 （ ）
A.只有马德堡半球实验才能证明大气压存在
B.空气吸盘挂钩证明大气压的存在
C.用嘴吸饮料不能证明大气压的存在
D.装满水的杯子用纸盖住后倒立水不会流出是因为水有吸引力
2. 下列说法错误的是 （ ）
A.马德堡半球实验证明大气压的存在
B.托里拆利实验能测量大气压的值
C.模拟马德堡半球实验不可以测量大气压的值
D.做托里拆利实验管中水银面上方为真空
3. 下列说法正确的是 （ ）
A.大气压强随高度的增加而增大
B.大气压强随高度的增加而减小
C.在珠穆朗玛峰的气温低，气压高
D.当气压升高时，常伴有阴雨天气
4. 下列不是利用大气压工作的是（ ）
5. A.1标准大气压为760mm水银柱
B.1标准大气压为1.01×105Pa
C.1标准大气压能支持高约为10.3m水柱
D.1标准大气压相当于1N的压力作用在1cm2的面积上
课后练习
课后反思
参考答案：
课前导学
1.压强、大气压强、大气压、存在。2.德、格里克、空气、拉开。3.马德堡半球、测力计、值、105、4.托里拆利、760mm。5.疏密、帕斯卡、小。
课堂导学
1.压强、大气压强、大气压、存在。2.德、格里克、空气、拉开。3.马德堡半球、测力计、值、105、4.托里拆利、760mm。5.疏密、帕斯卡、小。6.均匀、差异、高压、低压、水蒸气、云、预报。
课堂练习
1.B；2.C；3.B；4.C；5.D。
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课题：9.4大气压强
教学目标:
1.知识与技能
(1)知道大气压强的存在。
(2)了解大气压强产生的原因；
(3)知道托里拆利实验的原理、过程和结论。
2.过程与方法
(1) 学生进行实验探究，估测大气压的大小，体会科学探究的过程；
(2) 通过对托里拆利实验的学习，使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。
3.情感、态度和价值观
运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象，使学生体会到物理知识与生活的密切关系，具有将物理知识用于解释日常生活现象的意识。
教学重点
大气压强的存在。
教学难点
大气压强的测定。
教学器材
塑料瓶、水杯、硬纸片、杯子、气球、塑料挂钩的吸盘、长度不同的几个试管、
空可乐瓶
教学过程
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
做纸杯托水实验，让学生体验从生活走向物理理念。做图9-4-3生活中由大气压引起的现象。导入课题。
二、实验探究、师生互动
（一）大气压强：大气对浸在它里面的物体有压强。
教师演示实验，由实验设置疑问，引起学生的兴趣和求知欲望。
实验 ① ：将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来。
提出问题：放手后，会看到什么现象？ 学生：纸片会掉下来。
实验 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。
问：放手后，会看到什么现象？
教师放开手，硬纸片没有掉下来。
有的学生认为纸片会掉下来，有的认为不会，有的思考、犹豫，不知会有什么情况。
学生观察，脸上露出惊讶的表情。
实验 ③ ：在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上，浇上冷水，瓶子被压扁。
实验 ④ ：用开水把杯子烫热，立即扣在气球上，杯子被气球吸住。
提出问题：硬纸片为什么不会掉下来呢？塑料瓶怎么会被压扁？杯子为什么会牢牢地吸在气球上呢？
学生讨论、回答：
① 硬纸片受到一个向上的力；
② 空气对塑料瓶有压力；
③ 杯子被气球粘住了。
教师用投影仪投影大气层的结构，对比液体压强产生的原因，分析大气压产生的原因：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。
学生观看图片，听教师分析大气压产生的原因。
教师：谁能解释一下我们刚做的三个实验的现象呢？
学生回答：
① 这些现象都是由大气压引起的；
② 硬纸片受到向上的大气压；
③ 瓶子被压扁，说明大气压向各个方向都有压强。
教师：生活中还有哪些现象能说明大气压的存在呢？
学生思考，可能的回答：
① 塑料挂钩被大气压压在墙上：
② 用吸管吸汽水；
③ 墨水被吸到钢笔里
④教师投影马德堡半球实验的图片，讲解马德堡半球实验。
提出问题：这个实验说明了什么？大气压强究竟有多大？
学生回答：
① 说明了大气压强的存在；
② 大气压强很大，把两个半球紧紧压在一起。
学生纷纷猜测大气压强的大小，但是都不知道大气压究竟有多大。
二、大气压强有多大
教师指导学生用塑料挂钩的吸盘来模仿马德堡半球实验，感受大气的压力，估测大气压的值。
两个学生为一组进行实验，把两个吸盘对着挤压，尽量把里边的空气挤出来。然后两手用力往外拉，不容易拉开（用较大的力才能拉开）。
用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力，测出吸盘的面积，可以估算出大气压的值。
教师：用这个方法，我们可以估算大气压的值。但是我们怎样才可以确切地测定大气压的值呢？
同学们先想一想，实验 ② 中硬纸片的受力情况如何？
学生回答：受到水杯内水的压强和大气压强，大气压强大于水的压强，因为杯底对水也有压强，这个压强无法测出
教师：如果能使水不与水杯底接触，而且水面上方的气体压强为零，那么纸片的受力情况是怎么样的？
学生分组讨论，进行受力分析： 硬纸片受到水柱的压力和大气给的压力。
学生分析得出：此时，大气压强就等于水柱产生的压强。
教师：究竟大气压能支持多高的水柱呢？大家一起来看看下面的实验。
教师演示实验：学生观察教师演示实验，发现大气压能支持很高的水柱。
换用比杯子长的各种不同长度的试管（或容器）进行“覆杯”实验（例如可以用矿泉水瓶、一端封住的日光灯管等）。
教师提出问题：
① 这个实验测大气压的原理是什么？
② 怎样能使液柱高度降低？
教师利用图片向学生讲解，大气压可以支持的水柱高达 10m 以上。
学生讨论：
① 大气压强等于水柱产生的压强。即 p0 = ρ 水 gh ；
② 因为 p0 = ρ 水 gh ，所以在大气压不变的情况下，如果换用密度较大的液体，液体的高度将会低一些。
教师：什么液体的密度比较大呢？学生：水银。
用多媒体播放托里拆利实验录像（课件），教师进行讲解。
学生观看录像，了解实验的过程步骤，理解托里拆利实验测定大气压的原理和结论。
教师：根据托里拆利实验的原理，计算大气压强的大小。
学生利用 p0 = ρ 水银 gh 进行计算，推出标准大气压的大小。
引导学生讨论：
① 托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关？
② 如果玻璃管上端敲破一个洞，管内的水银将会向上喷出还是向下落回水银槽？
学生讨论得出：
① 因为 p =ρgh ，液体压强与水银柱的高度有关，而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压无关。
② 破洞后的玻璃管与水银槽成了连通器，管内的水银将向下落回水银槽。
教师利用水银气压计的实物，向学生解释其工作原理。
p =ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa≈105Pa。
1标准大气压=760mm水银柱产生压强=1.01×105Pa。
相当于10N的压力作用在1cm2上面积上。
大气压强与空气的疏密有关系。1648年，帕斯卡发现，离地面越高的地方，那里的大气压强越小。如图所示表示出大气压强随高度变化的情况。
大气压强随高度增加而减小。
如图所示表示出大气压强随高度变化的情况。想一想，能否利用这个规律制成高度计？
讨论交流 大气压强与天气
由于太阳的照射，地形的差异等因素，地球表面的大气压强不是均匀分布的。大气压强的地区差异引起空气流动，形成风。饱含水蒸气的热空气上升，在高空中形成云，由此产生一系列的天气现象。所以大气压强是天气预报的重要气象要素之一。
冷空气下沉，形成高压区，热空气上升，形成低压区。
当大气压强降低时，常伴有多云天气。饱含水蒸气的热空气在高空温度降低，水蒸气液化或凝华成小水滴或小冰晶形成云。
气压高——晴天；气压低——阴天。
三、板书设计
四、达标练习
1.下列说法正确的是 （ ）
A.只有马德堡半球实验才能证明大气压存在
B.空气吸盘挂钩证明大气压的存在
C.用嘴吸饮料不能证明大气压的存在
D.装满水的杯子用纸盖住后倒立水不会流出是因为水有吸引力
2. 下列说法错误的是 （ ）
A.马德堡半球实验证明大气压的存在
B.托里拆利实验能测量大气压的值
C.模拟马德堡半球实验不可以测量大气压的值
D.做托里拆利实验管中水银面上方为真空
3. 下列说法正确的是 （ ）
A.大气压强随高度的增加而增大
B.大气压强随高度的增加而减小
C.在珠穆朗玛峰的气温低，气压高
D.当气压升高时，常伴有阴雨天气
4. 下列不是利用大气压工作的是（ ）
5. A.1标准大气压为760mm水银柱
B.1标准大气压为1.01×105Pa
C.1标准大气压能支持高约为10.3m水柱
D.1标准大气压相当于1N的压力作用在1cm2的面积上
参考答案：1.B；2.C；3.B；4.C；5.D 。
五、作业P52“自我评价”T3。
家庭作业P52“自我评价”T1、T2。家庭实验室 用水做的“托里拆利实验”
“自我评价”T1：大气压；不能。
“自我评价”T2：当容器内的水被鸡喝掉，瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内的水流出，到水面封住瓶口时，瓶内的水就不再流出。因此可以使水盘中总保持有一定量的水供鸡饮用。
参考答案：4.5×106N。因为房屋内充满空气，也给房顶施加了压力，内外两个压力平衡。
教学反思
本节的重点是知道大气压强的存在和大气压强的测定，难点是理解托里拆利实验的原理。
生活中存在很多大气压的现象，教学时，应该紧密联系生活实际，多做实验，加强学生对大气压的感性认识，使学生感受到物理知识在生活中的普遍性。在讲解托里拆利实验的原理时，引导学生进行分析、讨论，设计改进实验装置，得出与托里拆利实验相似的实验，引导学生理解测大气压的原理，再引入托里拆利实验的录像，对学生进行讲解，易于学生理解接受。
本节课通过演示实验，调动了学生的兴趣和求知欲，培养学生的观察能力和分析能力；通过动手实验，培养学生的探究意识、探究能力和创新精神。
大气压强
大气压强：大气对浸在它里面的物体有压强。
证明大气压存在实验：马德保半球实验、纸杯托水。
1标准大气压==1.01×105Pa≈105Pa
测量：托里拆利实验
大气压值
大气压强随高度的增加而减小；大气压强与天气有关，晴天气压高，阴天气压低。
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