大气压强
【教学目标】
一、知识与技能
(一)能解释一些常见的与大气压有关的物理现象。
(二)知道标准大气压的值,知道大气压强随高度的增加而减小。
(三)了解大气压强的变化在测高度和天气预报中的应用。
二、过程与方法
了解托里拆利实验装置、原理、实验操作方法。
三、情感态度价值观
(一)通过具体事例,感受大气压的存在。
(二)通过本节的学习,树立正确的科学观念,能运用大气压的变化预测天气的变化。
【教学重点】
大气压强的存在和大气压强的测定。
【教学难点】
理解托里拆利实验的原理。
【教学准备】
多媒体、皮碗一对、玻璃杯、硬纸片、水、金属盒气压计、水银气压计。
【教学过程】
(一)引入:
通过演示装满水的杯子盖上纸片再倒置过来纸片不掉下来,引发学生对此现象的思考。并提示已经学过的液体压强,在液体内部朝各个方向都有压强,这是由于液体具有流动性。空气也能流动,那我们周围是否存在大气的压强?
(设计意图:通过实验现象来激发学生的求知欲)
(二)新课学习
1.大气压强的概念
师:地球周围的大气也受到重力的作用,且有流动性,所以对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强。
师:(播放视频)生活中感受大气压存在的例子。
(设计意图:通过直观的现象让学生初步了解大气压强)
生:如何证明大气压强确实存在呢?
师:(播放视频)德国马德堡市市长做的“马德堡半球实验”。
(设计意图:通过视频使学生真正认识到大气压的存在,大气压是相当大的)
并提出问题:此现象说明什么问题?
生:大气压强的确存在并且还很大。
师:根据马德堡半球实验,不仅证明了大气压强的存在,还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢?
2.大气压的大小
生:探究“估测大气压强的值”。
师:同学们谁能设计一个“估测大气压强的值”的实验?
生:(讨论回答)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压对吸盘的压力。然后测出吸盘的面积,计算出大气压强的值。
(设计意图:培养学生的实验探究能力、计算能力)
生:进行实验并计算。
师:我们如何准确测量大气压的值呢?早在1644年意大利的科学家托里拆利就精确地测出了大气压的值。下面就播放“托里拆利实验”的演示过程。
师:(播放课件)“托里拆利实验”
(设计意图:利用多媒体课件代替演示实验安全、生动、准确、用时少,学生观看清楚)
师:讲述大气压强相当于760毫米水银柱产生的压强。
760毫米水银柱产生的压强大气压的数值是多大?怎么计算?大气压强的数值等于这段水银柱所产生的压强,请同学们根据液体压强的计算公式:P=ρgh=103kg/m3×9.8N/kg× 0.76m=1.01×105Pa。告诉学生,大气压的值不是固定不变的,把760mm水银柱产生的压强叫做标准大气压。
一个标准大气压相当于10牛的力作用在1cm2的面积上产生的压强,比大象躺在地上的压强还要大。解释我们为什么感觉不到这么大的大气压呢?
3.大气压与哪些因素有关
师:同学们请思考这样两个问题:(1)阴天农村家里烧火做饭时,柴火不易着这是为什么?(2)登山运动员煮饭为什么用高压锅?
(设计意图:培养学生的理论联系实际的能力)
生:(讨论回答)可能与气压有关。
师:(1)大气压受天气的变化而变化,一般而言,地面上高气压的地区往往是晴天,地面上低气压的地区往往是阴雨天。由于气压跟天气有密切的关系,所以气压的测定是天气预报的依据之一。
(2)大气压随高度的变化而变化,大气压是由于大气层受到重力作用而产生的,离地面越高的地方,上面的大气层越薄,空气的密度也越小,那里的大气压强越小。
4.气压计
师:测量大气压的仪器叫气压计,常见的气压计,主要有水银气压计和金属盒气压计。(展示)两种气压计,并说明其用法。
想想议议:阅读,说出活塞式抽水机和离心式抽水机的工作原理。
(三)小结:
1.大气有压强吗?它有什么特点?你可以做哪些实验来证明?你还可以列举哪些事例说明大气压的存在?
2.你会估测大气压吗?有哪些方法?说一说。
3.托里拆利实验中,应注意的哪些问题?一个标准大气压的值是多少?
4.大气压与海拔有何关系?
5.抽水机的工作原理。
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