10.3气体的压强教案2021-2022学年苏科版物理八年级下册

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名称 10.3气体的压强教案2021-2022学年苏科版物理八年级下册
格式 docx
文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-02-21 22:27:36

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文档简介

《第十章 三、气体的压强》教案2课时
学校: 设计教师: 设计时间:
【课题】 第十章 三、气体的压强 第一课时 大气压
【教学目标】
【知识与技能】
1.理解大气压强产生的原因,能说出几个证明大气压强存在的事例。
2.知道托里拆利实验的方法和结果,记住大气压强的值。
3.能用大气压强的知识解释有关现象,激发学生学习物理的兴趣。
【过程与方法】
1.通过设计日常生活中简单的有关大气压强存在的实验,感知大气压强是客观存在的。
2.通过自主实验、合作探究大气压强实验,知道大气压强的方向,并从中体会到大气压强的威力。
3.通过对托里拆利实验的研究,培养学生归纳、推理能力。
【情感、态度和价值观】
1.通过实验观察和思考,培养认真细致、实事求是的科学态度。
2.通过了解大气压的应用,初步认识科学技术对人类生活的影响。
【教学重难点】
教学重点
大气压强的存在、用大气压强解释生产、生活中的现象。
教学难点
大气压强的测量。
【教学方法】以实验探究为主,综合运用讨论法、讲授法等。
【教学器材】多媒体课件、一只空杯、吸盘两个、饮料瓶、水、广口瓶、硬纸片(或塑料片)等。
【教学过程】
一、新课引入
导入新课
老师演示:取一个饮料瓶,向里面倒一些热水,稍后把热水全部倒出去,迅速把瓶盖拧紧。让学生观察瓶子会发生什么变化?
学生观察并回答,瓶子变瘪了,同时会听到“喀拉喀拉”的声音。
进一步让学生思考:是谁把饮料瓶压瘪的呢?
把瓶子压瘪的只能是空气。
二、新课教学
(一)大气压强的存在
1.提出问题
液体内部朝各个方向都有压强,这是由于液体能够流动。空气也能流动,我们周围是否也存在着大气的压强?
2.设计和进行实验
(1)实验一:杯子中盛满水,用一硬纸片(或塑料片)挡住杯口后,用手支撑着倒立过来,松手后,观察硬纸片是否掉下来。再缓慢地使杯子在竖直面转动360度,观察硬纸片是否掉下来。这种现象说明什么问题?
甲 乙 丙
(2)实验二:取两个挂东西的小吸盘,将其对接并挤出内部的空气,然后请试着用力拉开吸盘。拉开吸盘需要用不小的力,这主要是因为什么呢?
(3)实验三:广口瓶底铺一层沙子,一个剥了皮的煮鸡蛋放在广口瓶上,观察鸡蛋有没有掉下去。把鸡蛋按一下,看能按下去吗?把点燃的酒精棉球放入其中,用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口。请观察发生了什么现象?
实验结论:
和液体一样,空气内部各个方向也都存在压强,这种压强称为大气压强。
3.介绍大气层的结构,对比液体压强产生的原因,分析大气压强产生的原因: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。
讨论:生活中还有哪些现象能说明大气压强的存在呢?
①塑料挂钩被大气压强压在墙上;
②用吸管吸汽水;
③墨水被吸到钢笔里。
(二)测量大气压
1.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?
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。
引导启发:
①我们怎样才可以确切地测定大气压强的值呢?
②实验一中的硬纸片受力情况如何?
测量大气压实验。
实验原理:P=F/S
实验表达式:P=F.L/V
实验器材:2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等
实验步骤:把注射器活塞推至底端,排尽筒内的空气,并用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F
用刻度尺测出注射器刻度部分长度L,用注射器的容积V除以长度L,可得活塞的横截面积S.
由P=F/S计算此时大气压的数值。
实验数据
大气对活塞的压力F 注射器的容积V 注射器刻度部分长度L 活塞的横截面积S. 大气压的值P
说明:这种方法测出的大气压值不精确,原因是什么?
历史上第一个精确测出大气压值的科学家是意大利的托里拆利。
大气压的值是否永远相当于76厘米高的水银柱所产生的压强呢?
(三)大气压强的变化
讲述:大气压强的大小不是一成不变的,其大小与海拔高度有关。为了便于对比,人们通常把的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=
在海平面附近,大气压强约为。离地面越高的地方,空气越稀薄,那里的大气压强越小。
讲述:在高山煮食物,由于大气压比平地低,故水的沸点低于100 ℃。
例如在珠穆朗玛峰,水的沸点为3.5 ℃,使用高压锅可以解决该困难。同学们能分析其原因吗?
课堂小结
1.大气压强是存在的,大气压强通常简称大气压或气压。
2.大气压强的测量
3.标准大气压——支持汞柱的大气压叫标准大气压。
4.大气压强的变化:大气压强随高度增加而减小。
5.大气压强的测量:测定大气压强的仪器叫气压计。气压计分为汞气压计和无液气压计。
第二课时 流体压强与流速的关系
【教学目标】
【知识与技能】
1.知道流体压强与流速的关系。
2.了解飞机的升力是怎样产生的。
3.能用其解释生活中某些现象。
【过程与方法】
1.通过观察和实验,学会运用归纳、逆向思维等研究方法。
2.培养学生的观察和分析概括信息的能力。
3.分析推理飞机的升力是怎样产生的。
【情感态度和价值观】
通过将所学知识应用到生产、生活实践中,感受科学就在身边,强化STS的要求。
【教学重难点】
教学重点
流体的压强与流速的关系,并能解释生活现象。
教学难点
对流体压强与流速关系的探究活动,设计实验认识“升力”。
【教学方法】
探究法:通过学生的探究得出气体压强与流速的关系。
分析比较法:通过对实验现象的分析比较,应用流速与压强的关系解释生活中的简单现象。
【教学器材】
教师:多媒体课件、漏斗一个、乒乓球一个、吸管、飞机升力演示器。
学生:乒乓球两个、水、纸、软水管、水槽、一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管。
新课引入
课前小魔术:把乒乓球放在漏斗的下方,松手后会发生什么现象?
如果不停地向下吹气,又会发生什么现象呢?
现象:乒乓球被吸住了!
这是怎么回事呢?通过这节课的学习大家就会知道了。
二、新课教学
(一)流体压强与流速的关系
我们在前两节已经学过了液体和气体的压强,那都是静止状态下的压强特点,如果液体和气体流动起来,它们的压强是否会发生变化呢?
让我们一起通过下面的两个小游戏探究一下吧!
学生的实验器材:乒乓球两个、饮料吸管一支、装满水的水槽一个、软水管一只等器材。
学生进行实验与收集证据。
师:研究活动以小组为单位进行,大家在小组内讨论,研究实验方案,用眼睛去观察,用大脑去思考,将发现的问题记录下来,然后小组交流,看看在实验中能发现些什么?集体的力量是巨大的,看看哪一小组做得最好?
学生进行实验,教师巡回指导。
学生进行分析、论证与交流。
师:类比之前学习大气压强中,吸管吸水的原理,同学们思考一下,乒乓球靠拢的原因是什么?
学生:纸张的中间与两边产生压强差。
师:那纸张两边和中间的流速有区别吗?
学生:乒乓球中间流速大,两边流速小。
一、流体压强与流速的关系
1. 物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2. 流体压强特点:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
师:展示图片
(
a
)师:同学们,观察这幅图,看看两处的水柱高度有什么不同?
两水管的横截面积又有什么不同?
学生:水柱柱面高,水柱柱面低。
师:两水管的横截面积又有什么不同?
学生:水管横截面积大,水管横截面积小。
课前魔术大揭秘:原因:流体流速大的地方压强小;流速小的地方压强大。
课后作业:自制魔术道具
自制小魔术道具为家长表演小魔术并讲解其中的原因。
【跟进训练】
1.往两张自然下垂且靠近的纸中间用力吹气,你可以看到两张纸将( A )
A.向中间靠拢 B.向两边分开
C.向同一边摆动 D.几乎不动
2.让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后( D )
A.P点流速等于Q点流速 B.P点压强大于Q点压强
C.P点流速小于Q点流速 D.P点压强小于Q点压强
二、升力的产生
师:展示图片。
让学生认真观察图片,回答问题。
师:同学们,我们在生活中、电视中经常会见到飞机,那巨大的飞机是怎么飞起来的呢?还有空中的鸟儿是怎么在空中滑翔的?提示一下,飞机的机翼是上凸下平的形状。
学生:是因为机翼上下流速不同,产生压力差,产生了上升的力。
生活实例应用
学习完《流体压强与流速的关系》,同学们还知道生活中哪些事物应用了这一知识呢?
学生积极发言,踊跃回答举例子。
课堂小结
一、流体的概念:具有流动性的气体和液体,统称为流体。
二、(1)气体压强与流速的关系:气体在流速大的地方压强就小,在流速小的地方压强就大。
(2)液体压强与流速的关系:液体在流速大的地方压强就小,在流速小的地方压强就大。
三、飞机“升力”产生的原因
飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。流过机翼上方的空气流速大,流过机翼下方的空气流速小。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
三、新知应用
1.在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶变扁,如图所示,关于铁桶变扁的原因,下列说法正确的是( )
A.冷水的压力使铁桶变扁
B.大气压强使铁桶变扁
C.铁桶内空气膨胀使铁桶变扁
D.铁桶变扁与力无关
2.活塞式抽水机工作原理如图所示,提起活塞时,阀门_____关闭,管外的水在_______的作用下进入抽水机。
3.小梁同学用实验测量某地大气压强的值。她在长约,一端封闭的玻璃管里灌满汞,用手指将管口堵住,然后倒插在汞液槽中,放开手指,管内汞面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。
(1)已知汞的密度为,她通过数据计算得出大气压强的值为________。
(2)如果我们将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将________(选填“大于”或“小于”)她测量的值。
(3)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把汞换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降。如果你来测量,且能够测出,则玻璃管长度____________(选填“必须大于”或“可以小于”)。
4.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为____体,当流体流动时,流速越大的位置其压强越_____;流速越小的位置其压强越______。
5.飞机的机翼是上凸下平,当飞行时,机翼上方的空气流速____,压强小,下方空气流速____,而压强____,这一压强差,就使飞机获得了向上的升力。
6.秋天树叶落在路面,当一辆高速行驶的汽车驶过时,路旁的树叶( )
A.从路旁吸向汽车    B.从路中间飞向路边
C.不受任何影响     D.只向上飞扬
参考答案
1.B
2.A 大气压
3.(1) (2) 大于 (3)可以小于10 m 4.流 小 大
5.大 小 大
6.A
【课后作业】
1. 利用下列器材,不能完成的实验是( )
A.探究压力作用效果与受力面积的关系
B.准确地测量液体压强的大小
C.探究连通器的特点
D.证明大气压强的存在
2. 请你想象一下,假如“流体中流速越大的位置压强越大”,则可能会出现( ).
A.两船并行,造成相吸相撞
B.室外有风时,窗帘飘到窗外
C.台风刮过,压塌屋顶
D.汽车驶过,路边的树叶被卷入车底
3. 塑料吸盘是家庭常用的小工具,小明做了如图所示的实验,在实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物,你认为正确的是( ).
A.甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔,吸盘仍能吸在墙面上
B.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C.利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值
D.利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物
4. 小梁同学用实验测量某地大气压的值.她在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示.(g取10 N/kg)
(1)已知水银的密度为13. 6 X 103 kg/m3,她通过数据计算得出大气压的值为 Pa.
(2)如果我们将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将 (填“大于”或“小于”)她测量的值.
(3)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降.如果你来测量,且能够测出,则玻璃管长度 (填“必须大于10 m”或“可以小于10 m”).
5. 如图所示,A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个 .当用一个管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会 (填“上升”“下降”或“不变”).
6. 阅读下列材料,然后回答问题.
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体.当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢
小明同学将如图甲所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水龙头上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同.从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同,因而A处流速小,B处流速大.可见流体的压强与流速之间有着一定的关系.
接着,小明又自制了一个飞机机冀模型(如图乙所示),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,比较机冀上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系.
(1)由图甲所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系
(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化
(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释 ( ).
A.乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B.将氢气球释放后,它会漂向空中
C.直升机能够停在空中一定高度处
D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
7. 如图所示的装置,抽气前气球内气体压强 大气压:抽气时瓶内的气球在膨胀,说明气球内气体压强 玻璃瓶内气体压强,从而推测此时瓶内的气体压强 大气压.(填“大于”“等于”或“小于”)
8. 小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量.其实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细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,如图所示.当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4 cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值.
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 .
(2)注射器活塞的横截面积是 cm2,根据数据计算出大气压强是 Pa.
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封.
上述原因一定会使测量值小于真实值的是下列中的 .
A.①③④ B.①④ C.②③ D.①②④
9. 如图所示,在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验:
A.将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘
内的空气,测出吸盘的直径为d
B.将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上
C.用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,
用天平测出此时小桶和沙的质量为m
请完成下列问题.
(1)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是 .
(2)测得大气压数值的表达式是p大气压= .
(3)实验中误差产生的主要原因是(写出一条即可): .
10. 用注射器估测大气压的值实验中.
(1)实验中,分析研究的是大气对 (填“针筒”或 “活塞”)的压力.
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物研究对象处于 状态,不考虑其他因素,研究对象在水平方向所受大气压力F与所受的 力是一对平衡力.
(3)研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积.读出注射器的容积V,再用刻度尺测出 的长度L.
(4)计算大气压值,其表达式为p= .
(5)实际实验过程中,针筒中空气不能全部被排出,这会使大气压的测量值 (填“偏大”“不变”或“偏小”).
11. 小华感冒咳嗽,妈妈给她买了“双黄连口服液”.粗心的小华将口服液盒内特制吸管弄丢了,只好拿来一根饮料吸管插入瓶中,结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来.后来,她发现这两种吸管的形状不一样:饮料吸管外壁光滑,口服液吸管外壁有棱,两种吸管的截面形状如图所示.请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同.
12. 汽油发动机的汽化器是向汽缸里提供燃料与空气混合物的装置,其构造原理如图所示,当汽缸里的活塞做吸气冲程时,空气被吸入管内,请回答.
(1)汽油的喷嘴为什么安装在管的狭窄部分
(2)汽油为什么会从喷油嘴流出
13. 将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面,吸盘不会掉下来,是什么力使吸盘不掉下来的呢 两位同学提出了两种不同的观点:同学一认为是吸盘受到的大气压力;同学二认为是吸盘受到玻璃对它的摩擦力.为了研究这一问题,他们分别设计了以下实验:
同学一:如图甲所示,用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气,最后看到玻璃表面的吸盘滑下.
同学二:如图乙所示,挂上同样重的钩码后,吸在涂油玻璃上的吸盘滑下,而吸在干燥玻璃上的吸盘不动.
(1)同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点,理由是因为他的实验中两个吸盘受到的 相同,但实验结果却不同.
(2)同学二的实验中,涂油玻璃表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的 减小.
(3)同学一的实验之所以有这样的结果,原因是 .
14.在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶变扁,如图所示,关于铁桶变扁的原因,下列说法正确的是(  )
A.冷水的压力使铁桶变扁 B.大气压使铁桶变扁
C.铁桶内空气膨胀使铁桶变扁 D.铁桶变扁与压力无关
15.(2016.浙江衢州)在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”.下列能帮助小柯改变这种想法的实猃是(  )
A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,紙片都不掉落
B.如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C.如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落
D.如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
16.查询规律:在地面附近同一高度会高度差不显著的情况下,空气流速v与压强P的关系可表示为ρv2+p=C,式中C是常量,ρ表示空气密度,根据关系式可知:空气流速越小,压强      ;厨房中的抽油烟机正是利用这个原理工作的,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强      ,油烟在周围大气压的作用下被压向扇口排出厨房.
参考答案
1.B 2.C 3.C
4. (1)9.52×104 (2)大于
(3)可以小于10 m
5.连通器 下降
6. (1)流速大(小)的地方压强小(大)
(2)托盘测力计的示数会减小
(3)A、D
7.等于 大于 小于
8. (1)刻度尺 (2)0.625 1.2X105 (3)B
9. (1)mg (2)
(3)不能完全挤去吸盘内的空气
10. (1)活塞
(2)运动 拉
(3)刻度部分
(4)
(5)偏小
11.吸管插入药液瓶后,由于饮料吸管的外壁光滑,它与药液的橡胶瓶盖紧密接触,空气不能进入,因此很难“吸”上药液.而药液吸管的外壁是有棱的(或凸凹不平),利于空气的进入,药液在大气压的作用下被压入口中.
12. (1)狭窄处的气流速度快,压强小于外面的大气压,这样外面的空气容易被压进管内
(2)汽油从狭窄处流出时的流速快,压强小于外面的大气压,这样外面大气压就容易将汽油从喷油嘴压出.
13. (1)大气压 (2)摩擦力 (3)玻璃钟罩内气压减小导致摩擦力减小
14.B
15.D
16.越大;小