粤沪版物理八年级下册 8.3大气压与人类生活 教案

8.3 大气压和人类生活
【教学目标】
1.观察和体验，确认大气压强的存在;
2.了解大气压的测量方法和估测方法;
3.知道1个标准大气压的数值;
【教学重点】
建立大气压的概念
【教学难点】
托里拆利实验及其原理
【教学方法】
讲授，演示实验和学生实验相结合
【教学器材】
学生器材：大烧杯、水、小塑料杯、纸片、塑料吸盘、细线、玻璃、吸管、注射器、弹簧测力计
演示器材：马德堡半球、抽气桶、橡胶管、烧杯、染色的水、长玻璃管、
【教学过程】
一、引入新课
魔术：一个装水的“开口”杯子，倒置后水不会流出来。
二、新课教学
(一)大气压强
（1）对比：液体由于具有重力和流动性，所以液体能产生压强。
地球表面有厚厚的大气层，大气受重力，大气具有流动性，大气也能产生压强;
（2）由大气产生的压强叫做大气压强，简称大气压，用p0表示。
(二)验证大气压强的存在
1.马德堡半球实验
（1）实验介绍
（2）学生模拟马德堡半球实验
两个金属半球合在一起，拉一拉，能拉开吗？
将它们合在一起，抽出中间的空气，关上阀门后，试着拉一拉，能拉开吗？
（3）解释：抽出空气后，球内气压很小，外界的大气将两个半球仅仅压在一起。
（4）视频：将油罐中的空气抽出，最终油罐被大气压扁。
2.学生活动：利用所给器材验证大气压强的存在
（1）器材：水槽、水、小塑料杯、纸片、塑料吸盘2个、细线、玻璃、试管、注射器
（2）学生动手实验，教师巡视
（3）交流和讨论
①在玻璃杯中盛满水，用一张纸片盖着，再将杯子倒过来，杯中的水不会流出来；
演示：在纸片上方的水中加个金属块，水也不会流出来，说明纸片不是被水粘住的。
解释：分析纸片受力，纸片受到大气向上的压力比水对纸片向下的压力大，所以纸片不会掉下来，水也不会流出来。
②将吸盘压在光滑的玻璃板上，尽量把吸盘中的空气挤干净，玻璃向任意方向摆放，用力拉吸盘，吸盘不容易脱落；
解释：挤出空气后，分析吸盘受力，吸盘受到大气的压力比吸盘内气体对吸盘的压力大，把吸盘压在玻璃上，不容易拉下。
③将注射器的一端放入水中，当拉动活塞时，水会进入注射器中；
解释：当拉动活塞时，会瞬间在注射器内形成类似于真空的低压区，在外界大气压的作用下，水被压入注射器中。
④将试管放在水槽中灌满水，只要试管口留在水中，提起试管，水就不会落下，换用1m长的玻璃管，水也不会落下。
视频：将装置放入真空罩中，抽出空气，发现试管中的液柱下降，再将空气放入真空罩中，发现试管中的液柱上升，说明液柱的高低和空气有关。
解释：提起试管，水在大气压的作用下不会落下，大气对水柱的压力大于水柱的重力。
（三）测量大气压的值
1、测量大气压的方法：
（1）视频：大气压能托起多高的水柱
（2）根据大气压能托起的液柱的最大高度，测出大气压的数值。
大气压强p0 =p液=ρ液gh
分析：实验室中采用汞做实验测量大气压的值。
2、托里拆利实验
（1）实验介绍
器材：汞，汞槽，玻璃管，刻度尺
（2）视频：托里拆利实验
大气压可以托起760mm高的汞柱
（3）理论分析：选取薄液片A为研究对象，当液片A静止时，
p0 =p汞=ρ汞gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
≈1.013×105Pa
（4）标准大气压
通常人们把高760mm汞柱所产生的压强，作为1个标准大气压，符号为1atm；1atm的值约为1.013×105Pa
（5）为什么将玻璃管倾斜后，玻璃管内外汞柱高度差不变？
选取薄液片A为研究对象，当液片A静止时，p0 =p汞=ρ汞gh，当大气压不变，ρ汞不变，h也不变。
3.估测大气压的值
（1）原理：p=F/S
（2）器材：注射器，细线，刻度尺，弹簧测力计
（3）步骤：
①用刻度尺测出针筒刻度线部分的长度L，读出所选刻度线对应的容积V；
②计算活塞的横截面积：S=V/L
③用手捂住注射器顶端，用测力计缓慢拉注射器活塞，当活塞移动时，读出测力计的示数F；
④计算大气压强的值：p=F/S
（4）交流：你认为哪些方面会造成实验结果的误差？
①注射器中的空气没有排干净；②测量活塞面积有误差；③活塞受摩擦力作用；④弹簧测力计读数有误差……
4.测量大气压强的仪器
介绍：水银气压计、无液气压计
三、小结：本节你学到了什么？
师生交流总结