2023年人教版初中物理八下9.3 大气压强 教案
文档属性
| 名称 | 2023年人教版初中物理八下9.3 大气压强 教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 565.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-11 21:11:51 | ||
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文档简介
9.3 大气压强
【学习目标】
1．了解大气压强的概念及其产生的原因；举例说明几个证明大气压强存在的事例。
2．理解托里拆利实验原理，记住标准大气压值。
3．说出大气压强随高度变化的规律以及沸点跟气压的关系。认识测量大气压强的两种气压计。
4．能应用大气压强解释简单的现象，用沸点跟气压的关系解释现象。
【教学重难点】
重点：大气压强的存在、大气压强的大小及产生原因。
难点：用所学知识解释生活中的大气压强现象。
【教学方法】
实验法、讲授法。
【教学过程】
一、新课导入：
将塑料杯装满水，仍用硬塑料片盖住杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？排除吸盘内的空气，大气压把吸盘紧压在墙面。这其中包含着怎样的道理？找一个瓶子和去壳的熟鸡蛋，鸡蛋放在瓶口，无法进入到瓶中。点燃废纸条放进瓶中，然后将鸡蛋放在瓶口处，发现鸡蛋被瓶子吞了进去。同学们，你们想了解其中的奥妙吗？今天这节课学习的大气压强的知识，将帮你解开这个谜团。
二、新课讲授：
(一)大气压强的存在
演示实验一：覆杯实验
将杯中装满水，用硬纸片把杯口盖严，用手按住硬纸片倒置过来，观察现象；然后将杯口慢慢地转到竖直位置，观察现象。
实验现象：放手后硬纸片没有掉下来，杯子里的水不会流出来，将杯口慢慢地转到竖直位置的过程中，硬纸片也没有掉下来，杯子里的水还是没有流出来。
学生认真观察实验现象，积极思考其中的道理。
教师提出问题：是什么神秘的力量托住硬纸片，让它不会掉下来？
学生积极思考，小组讨论：
(1)硬纸片受重力和水向下的压力作用，没有下落，必然受向上的力的作用，这个力的施力物体只能是空气，这就证明空气中存在大气压强。
(2)杯口慢慢地转到图示竖直位置过程中，硬纸片也没有掉下来，证明空气向各个方向都有压强。
教师类比：生活在水中的鱼受到水的压强，如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们就生活在大气海洋的底部，大气是否对我们和浸在它里面的物体也产生压强呢？
学生交流回答：空气和液体一样受重力作用，所以能产生压强，空气同样也具有流动性，所以大气向各个方向都有压强。
教师利用多媒体课件展示：马德堡半球实验。
1654年5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情：他们的市长，就是发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径三十多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用两队马向相反的方向拉两个半球，“连16匹马都不能把它们拉开，当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候，还发出了很大的响声，像放炮一样。”市民们惊奇地问：“是什么力量把它们压合得这么紧呢？”“没有什么，是空气。”市长这样回答。而如果把铜半球上的阀门拧开，空气经阀门流进球里，用手一拉球就开了。这就是著名的马德堡半球实验。
教师请两个同学到讲台上模拟马德堡半球实验：
模拟马德堡半球实验
让学生感受大气压强的存在。
教师出示带塑料吸盘的挂钩，并将其贴在黑板上。
教师提问：什么力把塑料吸盘压在光滑的墙上？
学生认真观察，交流讨论并回答：大气压强产生的大气压力把塑料吸盘压在光滑的墙上。
演示实验二：将塑料吸盘贴在玻璃罩的内壁，用真空泵抽气，会看到什么实验现象？
实验现象：当把玻璃罩里的空气抽一段时间后，塑料吸盘掉下。
学生认真观察实验现象，思考其产生的原因：吸盘外侧没有了空气，大气压强随之消失，吸盘在重力作用下从玻璃壁上掉落。
学生以小组为单位，交流讨论举例说明日常生活中哪些现象证明大气压的存在。
(二)大气压的测量
1．托里拆利实验
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？
早在17世纪，意大利科学家托里拆利结合前人的经验，设计了一个实验，比较精确地测出了大气压的值，这就是托里拆利实验。
教师利用多媒体播放托里拆利实验的视频资料。
教师讲解：将一根长约1 m的一端封闭的玻璃管灌满水银，将管口堵住，将灌满水银的玻璃管倒立在水银槽中。放开手指，这时管内水银面下降到一定高度后不再下降，水银处于静止，大气压强等于管内的水银柱产生的压强，因此，只要测出管内外水银面的高度之差，就可以得出大气压的数值。
学生认真观看视频，明白托利拆利实验的操作过程，实验现象以及测得的大气压的数值。
教师利用多媒体出示如下几个问题：(1)为什么玻璃管倒转时，管内水银面会下降？
(2)为什么水银面降到一定程度后不继续下降？
(3)哪一段水银柱是由大气压强托住的？
(4)如何计算大气压？
小组讨论相互交流，得出问题的答案：
(1)管内水银柱产生的压强大于大气压强；
(2)管内水银柱产生的压强等于大气压强；
(3)管内外水银面之间的这段水银柱；
(4)p大气＝p水银＝ρ水银gh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa。
师生共同归纳总结：
(1)实验中玻璃管内的水银面上是真空，管外水银面的上方是空气，大气压支持管内的水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，托里拆利通过实验测量出管内外水银面的高度差为760 mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压。
(2)p0＝ρgh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa，在粗略计算中，标准大气压可以取为1×105 Pa。
教师强调：(1)做托里拆利实验时，玻璃管倾斜，水银柱长度增大但竖直高度差不变；
(2)玻璃管的粗细不影响水银的高度；
(3)若将玻璃管上提或下压一些，管内外的水银柱的高度差不变；
(4)若玻璃管内混有少量空气，测量的结果比实际大气压小。
2．大气压的测量工具
教师出示两种气压计：水银气压计和金属盒气压计。
学生自主阅读教材P41第一段，了解这两种气压计，并比较其异同。
3．大气压的变化
大气压数值是否总是不变的呢？
演示实验三：取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它的上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体，使瓶内空气压强大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化情况。
学生描述实验现象：从楼下到楼上玻璃管内水柱变高。
归纳实验结论：随着高度的增大，玻璃管内水柱的高度会逐渐升高，表明大气压随着高度的升高而逐渐减小。
教师点拨：(1)大气压不是一成不变的，离地面越高的位置大气压越小，即大气压强随高度的增加而减小．研究表明，在海拔3 000 m以内，每升高10 m，大气压大约减小100 Pa。
(2)水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小，水的沸点会降低。
(3)大气压还会随季节、气候、天气的变化而变化：一般情况下，冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴天高。
4．大气压的应用
教师引导学生分析生活中应用大气压的例子。
学生发表观点：(1)用吸管可以把饮料吸到嘴里；
(2)将钢笔插入墨水瓶里，用力在管囊上捏几下，墨水被吸进笔里。
教师指出：我们在生活中经常用到活塞式抽水机，提起活塞时，可以把水抽上来，这就是应用了大气压。
观察下面的图片，教师引导学生分析：当提起活塞时，阀门A关闭，大气压使水推开阀门B进入圆筒；压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面。活塞不断地被提起、压下，水被不断地抽上来。
三、课堂练习：
1．与大气压有关的生活现象，下列解释符合物理规律的是( )
A．高原地区大气压比沿海地区大
B．用注射器将药液注入肌肉里是利用大气压
C．没有大气压，水泵同样可以把水抽到高处
D．茶壶盖上的小孔被堵住，壶里的水就很难倒出来
2．关于西藏地区的气压与水的沸点，下列说法正确的是( )
A．气压低、水的沸点高
B．气压高、水的沸点高
C．气压低、水的沸点低
D．气压高、水的沸点低
3．如图所示，在小瓶里装一些有颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度________，水对容器底的压强________，瓶子对地面的压强________(填“变小”“不变”或“变大”)，如果在瓶中装满水，就可以制成一个较准确的测量仪器________(写名称)。
【答案】1.D 2.C 3.变大 变大 不变 温度计
四、课堂小结：
通过本节课的学习，你学到了什么，有什么成功的体会和经验？
1．大气压强的存在。
2．大气压的测量，托里拆利实验。
3．大气压的测量工具。
4．大气压的变化。
5．大气压的应用。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第3节 大气压强
1．产生原因
2．测定：托里拆利实验
3．测量工具：气压计
4．大气压的变化：离地面越高，气压越低
5．液体沸点与气压的关系：液面上气压越高，液体沸点越高
6．实际应用
【课后反思】
本节课在教学中按照“体验→思考→分析→应用”的思路逐一展开，由于托里拆利实验无法在课堂上完成，本节课突出了示意图的作用。示意图直观显示了实验的情况，便于学生理解实验结论，突破了本节课的难点，是本节课的创新点。但是，像“瓶子吞鸡蛋”“纸板不下落”这样的演示实验，可以激发学生的兴趣，活跃学生的思维，教师应认真完成，鼓励学生积极参与。
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【学习目标】
1．了解大气压强的概念及其产生的原因；举例说明几个证明大气压强存在的事例。
2．理解托里拆利实验原理，记住标准大气压值。
3．说出大气压强随高度变化的规律以及沸点跟气压的关系。认识测量大气压强的两种气压计。
4．能应用大气压强解释简单的现象，用沸点跟气压的关系解释现象。
【教学重难点】
重点：大气压强的存在、大气压强的大小及产生原因。
难点：用所学知识解释生活中的大气压强现象。
【教学方法】
实验法、讲授法。
【教学过程】
一、新课导入：
将塑料杯装满水，仍用硬塑料片盖住杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？排除吸盘内的空气，大气压把吸盘紧压在墙面。这其中包含着怎样的道理？找一个瓶子和去壳的熟鸡蛋，鸡蛋放在瓶口，无法进入到瓶中。点燃废纸条放进瓶中，然后将鸡蛋放在瓶口处，发现鸡蛋被瓶子吞了进去。同学们，你们想了解其中的奥妙吗？今天这节课学习的大气压强的知识，将帮你解开这个谜团。
二、新课讲授：
(一)大气压强的存在
演示实验一：覆杯实验
将杯中装满水，用硬纸片把杯口盖严，用手按住硬纸片倒置过来，观察现象；然后将杯口慢慢地转到竖直位置，观察现象。
实验现象：放手后硬纸片没有掉下来，杯子里的水不会流出来，将杯口慢慢地转到竖直位置的过程中，硬纸片也没有掉下来，杯子里的水还是没有流出来。
学生认真观察实验现象，积极思考其中的道理。
教师提出问题：是什么神秘的力量托住硬纸片，让它不会掉下来？
学生积极思考，小组讨论：
(1)硬纸片受重力和水向下的压力作用，没有下落，必然受向上的力的作用，这个力的施力物体只能是空气，这就证明空气中存在大气压强。
(2)杯口慢慢地转到图示竖直位置过程中，硬纸片也没有掉下来，证明空气向各个方向都有压强。
教师类比：生活在水中的鱼受到水的压强，如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们就生活在大气海洋的底部，大气是否对我们和浸在它里面的物体也产生压强呢？
学生交流回答：空气和液体一样受重力作用，所以能产生压强，空气同样也具有流动性，所以大气向各个方向都有压强。
教师利用多媒体课件展示：马德堡半球实验。
1654年5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情：他们的市长，就是发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径三十多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用两队马向相反的方向拉两个半球，“连16匹马都不能把它们拉开，当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候，还发出了很大的响声，像放炮一样。”市民们惊奇地问：“是什么力量把它们压合得这么紧呢？”“没有什么，是空气。”市长这样回答。而如果把铜半球上的阀门拧开，空气经阀门流进球里，用手一拉球就开了。这就是著名的马德堡半球实验。
教师请两个同学到讲台上模拟马德堡半球实验：
模拟马德堡半球实验
让学生感受大气压强的存在。
教师出示带塑料吸盘的挂钩，并将其贴在黑板上。
教师提问：什么力把塑料吸盘压在光滑的墙上？
学生认真观察，交流讨论并回答：大气压强产生的大气压力把塑料吸盘压在光滑的墙上。
演示实验二：将塑料吸盘贴在玻璃罩的内壁，用真空泵抽气，会看到什么实验现象？
实验现象：当把玻璃罩里的空气抽一段时间后，塑料吸盘掉下。
学生认真观察实验现象，思考其产生的原因：吸盘外侧没有了空气，大气压强随之消失，吸盘在重力作用下从玻璃壁上掉落。
学生以小组为单位，交流讨论举例说明日常生活中哪些现象证明大气压的存在。
(二)大气压的测量
1．托里拆利实验
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？
早在17世纪，意大利科学家托里拆利结合前人的经验，设计了一个实验，比较精确地测出了大气压的值，这就是托里拆利实验。
教师利用多媒体播放托里拆利实验的视频资料。
教师讲解：将一根长约1 m的一端封闭的玻璃管灌满水银，将管口堵住，将灌满水银的玻璃管倒立在水银槽中。放开手指，这时管内水银面下降到一定高度后不再下降，水银处于静止，大气压强等于管内的水银柱产生的压强，因此，只要测出管内外水银面的高度之差，就可以得出大气压的数值。
学生认真观看视频，明白托利拆利实验的操作过程，实验现象以及测得的大气压的数值。
教师利用多媒体出示如下几个问题：(1)为什么玻璃管倒转时，管内水银面会下降？
(2)为什么水银面降到一定程度后不继续下降？
(3)哪一段水银柱是由大气压强托住的？
(4)如何计算大气压？
小组讨论相互交流，得出问题的答案：
(1)管内水银柱产生的压强大于大气压强；
(2)管内水银柱产生的压强等于大气压强；
(3)管内外水银面之间的这段水银柱；
(4)p大气＝p水银＝ρ水银gh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa。
师生共同归纳总结：
(1)实验中玻璃管内的水银面上是真空，管外水银面的上方是空气，大气压支持管内的水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，托里拆利通过实验测量出管内外水银面的高度差为760 mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压。
(2)p0＝ρgh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa，在粗略计算中，标准大气压可以取为1×105 Pa。
教师强调：(1)做托里拆利实验时，玻璃管倾斜，水银柱长度增大但竖直高度差不变；
(2)玻璃管的粗细不影响水银的高度；
(3)若将玻璃管上提或下压一些，管内外的水银柱的高度差不变；
(4)若玻璃管内混有少量空气，测量的结果比实际大气压小。
2．大气压的测量工具
教师出示两种气压计：水银气压计和金属盒气压计。
学生自主阅读教材P41第一段，了解这两种气压计，并比较其异同。
3．大气压的变化
大气压数值是否总是不变的呢？
演示实验三：取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它的上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体，使瓶内空气压强大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化情况。
学生描述实验现象：从楼下到楼上玻璃管内水柱变高。
归纳实验结论：随着高度的增大，玻璃管内水柱的高度会逐渐升高，表明大气压随着高度的升高而逐渐减小。
教师点拨：(1)大气压不是一成不变的，离地面越高的位置大气压越小，即大气压强随高度的增加而减小．研究表明，在海拔3 000 m以内，每升高10 m，大气压大约减小100 Pa。
(2)水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小，水的沸点会降低。
(3)大气压还会随季节、气候、天气的变化而变化：一般情况下，冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴天高。
4．大气压的应用
教师引导学生分析生活中应用大气压的例子。
学生发表观点：(1)用吸管可以把饮料吸到嘴里；
(2)将钢笔插入墨水瓶里，用力在管囊上捏几下，墨水被吸进笔里。
教师指出：我们在生活中经常用到活塞式抽水机，提起活塞时，可以把水抽上来，这就是应用了大气压。
观察下面的图片，教师引导学生分析：当提起活塞时，阀门A关闭，大气压使水推开阀门B进入圆筒；压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面。活塞不断地被提起、压下，水被不断地抽上来。
三、课堂练习：
1．与大气压有关的生活现象，下列解释符合物理规律的是( )
A．高原地区大气压比沿海地区大
B．用注射器将药液注入肌肉里是利用大气压
C．没有大气压，水泵同样可以把水抽到高处
D．茶壶盖上的小孔被堵住，壶里的水就很难倒出来
2．关于西藏地区的气压与水的沸点，下列说法正确的是( )
A．气压低、水的沸点高
B．气压高、水的沸点高
C．气压低、水的沸点低
D．气压高、水的沸点低
3．如图所示，在小瓶里装一些有颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度________，水对容器底的压强________，瓶子对地面的压强________(填“变小”“不变”或“变大”)，如果在瓶中装满水，就可以制成一个较准确的测量仪器________(写名称)。
【答案】1.D 2.C 3.变大 变大 不变 温度计
四、课堂小结：
通过本节课的学习，你学到了什么，有什么成功的体会和经验？
1．大气压强的存在。
2．大气压的测量，托里拆利实验。
3．大气压的测量工具。
4．大气压的变化。
5．大气压的应用。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第3节 大气压强
1．产生原因
2．测定：托里拆利实验
3．测量工具：气压计
4．大气压的变化：离地面越高，气压越低
5．液体沸点与气压的关系：液面上气压越高，液体沸点越高
6．实际应用
【课后反思】
本节课在教学中按照“体验→思考→分析→应用”的思路逐一展开，由于托里拆利实验无法在课堂上完成，本节课突出了示意图的作用。示意图直观显示了实验的情况，便于学生理解实验结论，突破了本节课的难点，是本节课的创新点。但是，像“瓶子吞鸡蛋”“纸板不下落”这样的演示实验，可以激发学生的兴趣，活跃学生的思维，教师应认真完成，鼓励学生积极参与。
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