10.3 气体的压强
教学目标:
了解由于气体压强的客观存在而产生的现象,感知气体压强。
感知气体压强的大小,了解测量气体压强的方法,了解气体压强的单位;
了解气体压强的应用。
教学重、难点
重点:气体压强的存在及广泛应用;
难点:气体压强的特点、测量
教学准备:,
教学过程
教 师 活 动 学生活动 备注
感受大气压 1.“逆流直上的铁钉” 拿出一根装满水的长试管和一根铁钉。 提问:同学们,老师手里有一根装满水的长试管和一根铁钉,你们相信老师把试管倒置过来后能让这个铁钉从试管底部逆流而上直冲事关顶端吗?你说出你的理由吗? 好,那老师就来试着完成这件不可能的事情。这个过程中呢,老师要借助一个小道具,很简单,一个大家平时都很熟悉的,在咱们食堂里都司空见惯的喝酸奶的吸管。我来把这个铁钉用橡皮泥固定在吸管的内部,好了,就这么简单!大家看看把它们放到水里,依然是下沉的。接下来我来把它们放在试管口,倒置,大家仔细观察! 水流出试管,而铁钉和吸管逆流而上直至试管顶部。等水全部流完以后,铁钉和吸管又落了下来。 提问:同学们你们观察到什么现象?能给我详细地描述一遍吗? 铁钉和吸管为什么会逆流而上呢?是谁推着他们上升的呢?学习了今天的知识我们来对这个现象做一个解释。 2.体验大气压强的存在 提问:之前我们已经学习了固体对其受力物体有压强,液体对浸在其内部的物体也有压强,那么气体对处在其中的物体有没有压强呢? 提问:那我们怎么把大气压强显示出来呢? 我们来看一下下面这个实验: 老师手里有一个易拉罐,对它施加压力,易拉罐会怎么样? 这是我们在第一节学习的固体压强,压力的作用效果是不是很明显啊? 那有没有别的方式让易拉罐达到同样的作用效果呢? 加水——加热——封口——冷却 提问:大家看到了什么现象? 是谁把易拉罐压变形的? 提问:瓶口的“白气”是哪里来的?为什么要加入少量的水呢? 提问:老师是怎么显示大气压的呢? 这个现象能说明什么呢? 显示大气压:排气——形成内外压强差(板书) 接下来,老师为大家表演一个“瓶吞蛋”的神奇实验。 提问:仿照刚刚解释易拉罐的实验,你们能解释一下,鸡蛋为什么会自己进入瓶中呢? 种种实验表明:大气对处在其中的物体有压强,我们称之为大气压强,简称大气压(板书)。 二、估测大气压 在证明大气压存在的众多实验中最有名的要数1654年德国的马德堡半球实验了,请大家阅读85页“读一读”,了解一下这段历史。 提问:是谁做的实验? 用了多少匹马?说明什么? 时隔近四个世纪以后,我们依然可以来重温这个实验。老师这里有两个橡胶吸盘,将它们互相对接好以后,挤压一下,我来有请两位同学来试试看拉开这个吸盘。 提问:为什么我们很难拉开两个吸盘呢? 提问:你们能画出其中一个吸盘的受力分析图吗? 提问:怎样才能很容易打开?也就是怎样做才能使拉力减小呢 从压强公式出发P=F/S,在大气压一定的情况下,S. F . 换一个小吸盘,重复实验,发现用稍大的力可以把吸盘拉开。 提 问:那么大气压究竟有多大呢?如何测量气体压强呢? 刚刚实验能不能给我们一些启示啊? 提问:为什么知道拉力大小就可以了?利用了什么知识? 方法1 测力计,吸盘。 尝试后发现测力计量程不够 提问:弹簧测力计量程不够,怎么改进实验呢? 那我们来看看书本上用的是什么样的装置来测量大气压的呢? 方法2 针筒、刻度尺、弹簧测力计。 提问:我们来看一下,书上的步骤,为什么要排尽空气呢? 提问:怎么测量针筒中活塞的面积大小呢? 记录数值: F(N) V(ml) L(cm) S(m2) P(Pa) 与人对地面的压强对比。 大家测得的大气压强大小都不太一样。而早在马德堡半球实验之前,物理学家托里拆利就用汞柱实验准确地测得了大气压的值,约为1.0×105Pa,你们能对自己的数据作出自己的误差分析吗?你们又有什么方法来改进实验,缩小误差呢? 根据这个原理,我们制作出来气压计来测量大气压的值。 大气压的应用 我们已经知道大气压确实是存在的,也知道大气压到底有多大,那么大气压的存在可以解释那些现象呢? 首先老师来让大家看一个神奇的现象,你们来尝试着解释其中的道理 覆杯实验 回到我们上课一开始的实验,大家能够解释铁钉和吸管为什么会上升了吗? 除此之外,大气压在我们生活生产中很多地方都有重要的应用,比如大家知道我们用吸管喝水的原理吗? 总结 学生:不相信,怎么可能呢?铁钉在水里是下沉的,怎么可能漂到水上面去呢? 学生:水流出试管,而铁钉和吸管逆流而上直至试管顶部。等水全部流完以后,铁钉和吸管又落了下来。 学生:也有 学生:易拉罐形变了 学生:易拉罐压变形了 是空气 学生:液态水汽化后再液化成的“白气”,把易拉罐中的空气挤出去了。 学生:得先把瓶中的空气排掉 说明了大气压强的存在 学生:因为瓶中的的空气受热膨胀,形成了瓶内外的压强差,外界大气压把鸡蛋压入瓶中 学生:挤压排尽里面的空气,这样吸盘内外就存在了气压差,在大气压的作用下,两个吸盘就很难被拉开。 学生作图,应该受到一个空气给的压力和人手给的拉力 学生:方法1:使空气进入; 方法2:使面积减小 学生:只要测出吸盘的面积大小和拉力大小,就可以计算得知大气压强了。 学生:因为二力平衡,拉力和压力是一对平衡力,大小相等。 学生:换用量程更大的弹簧测力计,换更小的吸盘, 学生:偏大,可能是因为摩擦力的影响,可以先不堵住针头用弹簧测力计拉一次,测出摩擦力有多大,然后最后拉力再减去摩擦力。 学生:偏小,里面的空气没有排尽,造成内外气压差不够,拉力偏小,可以事先吸一点水 学生:因为大气压拖住了纸片或者小试管 学生:人吸吸管,使吸管内气压降低,大气压把水压入吸管再到嘴里。
作业:《学习与评价》气体压强1
反思:
1.本节课演示实验较多,课前要练习好,小试管的实验需要让学生讨论充分;
2.需要关注一些实验前的讨论,比如注射器的面积到底是什么面积,为什么要刚开始拉动;
3.注射器最要用橡皮冒而不是用手堵住;
4.板书需要再提高质量……