人教版八年级物理下册--9.3大气压强（教学设计 ）

第9.3节 《大气压强》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．通过观察、实验，检验大气压的存在。能通过实例说出大气压在生产生活中的应用。
2．能简单描述托里拆利实验，能说出标准大气压的数量级，能说出大气压随高度变化的规律。
3．能说出液体沸点跟气压的关系。
4．了解活塞式抽水机的工作过程和原理。
（二）过程与方法
1．通过实验和生活中的例子，证明大气压强的存在。
2．了解托里拆利实验的测量原理，掌握大气压的测量方法。
（三）情感态度与价值观
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。
二、教材分析
学生在前一章已学过固体压强和液体压强，对压强知识有所了解。但由于气体看不见、摸不着，气体的压强也容易被人们忽视。大气压强更为抽象，虽然我们生活在大气中，但却很难感受大气的存在，因此通过实验和生活实例让学生体验到大气压的存在是本节课的一个重点。大气压强的存在很难感受到，学生对大气压的认识不深甚至不正确，在教学中应通过实验加深或纠正学生的认识。用大气压解释生产、生活中的现象，对学生来说难度也比较大。教师在教学中可以联系学生身边的实际情况，有针对性地指导和训练，以强化学生运用知识的能力和规范表达的能力。大气压的测量是本节教学的难点，但不是重点。教学中，可以采用播放托里拆利实验视频的方式，使学生形成直观的认识。学好本节知识，有利于加深对已学的固体、液体压强知识的理解，还能加强运用所学知识解决实际问题的能力。
三、教学重难点
重点：大气压的存在、用大气压解释生产、生活中的现象。
难点：大气压的测量。
四、教学策略
本课的基本教学思想是──通过大量的实验和生活实例使学生感受大气压确实存在；知道大气压以及大气压对生活的影响。通过本节课培养学生观察现象和分析问题的能力，认识实验在科学探究中的重要性。其基本教学思路是──由学生设计实验证明大气压的存在，调动学生的积极性，培养学生的动手能力，激发学生的求知欲，而后展开教学。在教学中，通过对实验的观察及幻灯片的展示，由浅入深，层层递进，增强学生对大气压知识的了解。
五、教学资源准备
多媒体课件、一只空杯、吸盘两个、饮料瓶、水、大小试管等。
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境、导入新课 （5分钟） 1、师：老师手中有一瓶子，如果用锥子锥一个孔，会有什么现象？【师实验】 2、师：你能不能让水流出来呢？【学生实验】 3、你能说出生活中哪些现象能说明大气压强存在的吗？ 让学生对生活中 与大气压有关的 现象产生浓厚的 兴趣。 抓住学生好 奇的心理特 点，用直观 的教学方 法，
新课教学 （30分钟） 一、大气压强的存在 师：蛟龙号受到海水巨大的 压强，人类生活在大气的海 洋中，大气和液体一样对浸在其 中的物体也有压强吗？ 师指出：指出大气对浸入其中的物体具有压强，这个压强就叫大气压强，简称大气压。 大气压的存在 师：老师准备了一些器材，谁上讲台做几个实验说明大气压强存在？ 【学生活动】1:学生选择器材,仿照上述演示实验和教材图动手实验并思考下列问题. (1)“被吸住”的乒乓球:将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口,用手按住乒乓球,瓶子倒过来后,松开按乒乓球的手,你看到的现象是什么 想一想为什么 (2)“覆杯实验”:将玻璃杯装满水,用硬纸片盖紧,倒过来或朝向各个方向,你又看到了什么 师：在历史上，有一个著名的证明大气压存在的实验---马德堡半球实验。 师播放(3)“多媒体课件展示马德堡半球”实验：用16匹马才把球拉开这是什么原因 活动2:师生分析实验. (1)组织学生分组讨论:实验中观察到的现象及其原因. (2)学生代表分别说明,不足部分由其他学生或教师补充. (3)教师小结:大气有压强即大气压.为了给学生强烈的感受冲击,可以由学生来做“马德堡半球”实验。 那么,还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢 师生共同举例说明。 活动3:师生回顾实验中遇到的问题或困难。 (1)在刚才的实验中,你碰到了什么困难 你是怎样克服困难并完成实验的 (2)学生汇报完后,教师说明。 学生回答：液体受 重力作用且有流 动性，因而对浸入 其中的物体有压 强。大气与液体一 样，也受重力作用 且有流动性，因而 对浸入其中的物体有 压强。 学生做实验，描述实验现象。动脑思索,回答问题,考虑这些现象与什么有关 学生思考回答,也可做演示说明.如在“覆杯实验”中将纸片朝向各个不同的方向,发现纸片不掉下来,从而得出:大气向各个方向都有压强. 多媒体课件展─ ─马德堡半球实 验。让学生感受大 气压之大，简单分 析其中的道理：向 外抽气的目的是 使球内部气体压 强减小，球外面的 大气压把两个半 球紧紧压在一起， 很难分开。让球内 部进气，不费吹灰 之力就可以把半 球分开。这有力证 明了大气压的存在。 播放动画,辅以绘声绘色地讲述，引人入境。 运用类 比进行 思考， 学生易 于接受 新知 识。 有意识 地设计 实验，让学 生亲自参 与，进一步 拉近物理与 学生的距 离。 激趣、设疑,引出本节课题,既使学生自发产生强烈的求知欲,又抓住他们的注意力,创设一种学生要学、想学的情境.体现兴趣是最好的老师这一教学思想的活力. 学生由视听感觉到犹如身临其境的体验,进而感觉大气压的存在。
二、大气压强的测量 　[过渡语]　马德堡半球实验 证明了大气压的存在和大气压 是很大的,但大气压到底有多大 呢 如何测量出大气压的值呢 教师演示实验,学生观察思考. (1)先用玻璃杯装满水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不离开水面,下同),观察杯中水是否充满 接着换用量筒和细长玻璃管,重复上述过程. (2)【师播放托水实验视频】并引导学生讨论:你观察到了什么现象 为什么水总是充满的 怎样做才能使水不充满呢 经过讨论之后,使学生认识到:水充满的原因是由于外面大气压大于管中的水压,只有管内水压等于外界大气压时,把管子再加长的话,管内水面就不再上升充满整个管子了,这时它的上方成了真空. 这就给我们提供了一个测量大气压的思路:可以利用液体压强间接测量大气压.但是由于水的密度太小,要求玻璃管太长,所以,人们就选择了密度大的液体汞(水银),这就是著名的托里拆利实验. 2.学生阅读:托里拆利实验. 【师播放托里拆利实验视频】并思考:(1)开始时,汞为什么会下降 什么时候停止下降 (2)玻璃管内汞柱上方为什么是真空 (3)如何计算大气压的值 学生回答后,教师小结并强调:1个标准大气压的值:p0=ρ汞gh=1 atm=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa. 看了托里拆利实验,不知道大家是否注意到了这个实验用的是水银,而我们身边最多的液体是水,那为什么这个实验用水银而不用水呢 下面就请大家计算一下如果把水银换成水,那么1标准大气压可以托起多高的水柱 (结果保留到整数) 计算过程如下: 由p大气=p水=ρgh得 h==≈10 m. 引导学生讨论： 托里拆利实验中水银柱的 高度与玻璃管的粗细、倾斜 与否、上提、下压是否有关？ 如果玻璃管上端敲破一个 洞，管内的水银将会向上喷 出还是向下落回水银槽？ [知识拓展]　托里拆利实验的注意事项: (1)管中要充满水银,不能混有气泡. (2)水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管倾斜时水银柱的长度,所以实验过程中,只要测量正确,玻璃管的倾斜不影响实验结果. (3)管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,而与管的粗细、长短都无关. (4)玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度不变. [过渡语]　我们生活在厚厚的大气层中,那么大气压强对于我们的生活有什么影响呢 三、大气压与人类生活 学生自学与教师演示:(配合投影) (1)学生阅读相关内容,了解大气压与天气的关系;了解高压锅与宇航服的相关知识. (2)思考:我们生活在大气层的底层,为什么没有感到难受或被压瘪呢 再得出结论. (3)实验演示:液体沸点与气压的关系. 通过实验,让学生知道:液体液面上方的气压越大,液体的沸点就越高;气压越小,沸点越低. [知识拓展]　大气压的应用——抽水机 抽水机又叫水泵,分为活塞式抽水机和离心式抽水机两类. 活塞式抽水机又叫做吸取式抽水机,如图所示,是利用活塞的移动来排出空气,形成内外气压差,从而使水在大气压的作用下上升来工作的. 活塞式抽水机抽水示意图 工作过程:(1)手向下压抽水机的手柄,活塞向上运动,阀门A关闭,水在大气压的作用下推开阀门B,进入圆筒;(2)手向上提抽水机的手柄,活塞向下运动,阀门B受水压作用关闭,活塞下面的水推开阀门A,进入活塞上方;(3)手再向下压抽水机的手柄,这时阀门A闭合,活塞向上运动排出水,在大气压的作用下水推开阀门B进入圆筒,如此循环可实现抽水的目的. 离心式抽水机:水泵在启动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,使泵内中心部分的气压小于外界大气压强,当启动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶轮附近的压强减小,大气压使低处的水推开底阀,沿着水管进入泵壳,进来的水再次被叶轮甩入出水管,这样一直循环下去,就不断把水抽到高处. 演示：液体沸点与气压的关系。 经过讨论之后，使 学生认识到：水能 随着容器上升的原因 是由于大气压大于管 中的水压。当管内水压 等于外界大气压时，管 内水面就不再上升充 满整个管子了。通过测 量大气压能托起液柱 的最大高度，可以间接 地测量大气压的大小。 刚开始水银柱产 生的压强大于大气压， 所以水银会下降。当水 银柱产生的压强等于 大气压时，水银会停止 下降。所以大气压就等 于760mm水银柱产生 的压强。 在教师的引导下,使学生学习到一种测量大气压的方法,通过学生自己设计实验,改进自己的方法,学习他人的方法,来拓展自己的思维. 学生讨论得出：因 为，液体压强 与水银柱的高度有关， 而水银柱的高度与玻 璃管的粗细、倾斜与 否、上提、下压无关。 破洞后的玻璃管 与水银槽成了连通器， 管内的水银将向下落 回水银槽。 学生阅读：气压计 并了解其 作用。了解大气压 与高度的关系。 通过实验，让学生 知道：液体液面上 方的气压越大，液体的 沸点就越高；气压越 小，沸点越低。了解高 压锅的道理。 关注社会和生活,思考大气压怎样服务于人类,并形成对知识进行应用的意识. 托里拆 利实验的巧 妙之处在于 利用大气压 托起液体， 通过测量大 气压能托起 液柱的最大 高度，间接 地测量大气压的大小。 为了降低学 生认识的难 度，有必要 增加几个过 渡性的实 验。
课堂小结 （5分钟） 板书设计 布置作业 通过今天的学习，同学们有 哪些收获？在实验探究中 又存在哪些问题？还有什 么想探究的问题？ 一、大气压强的存在 1.大气对浸在其中的物体会产生力的作用,其作用效果称为大气的压强,简称大气压. 2.各个方向都存在. 二、大气压的大小 1.测量工具:气压计(金属盒气压计和水银气压计) 2.单位:Pa(帕斯卡),简称帕 3.大气压的变化:大气压随高度的增加而减小 4.标准大气压:1标准大气压=760毫米汞柱=1.01×105帕 【必做题】 教材第43页动手动脑学物理的2,4,5题. 【选做题】 教材第43页动手动脑学物理的1,3题. 学生可以个别回答，或相互交流， 在交流的基础上 进行学习小结。 促进知 识的巩固掌 握。提升学 生的交流表 达能力。
　　
　　
练习设计：
1.宋代文豪范成大到峨眉山旅游时,发现在山顶“煮米不成饭”,这是由于山顶 (　　)
A.气压大沸点高
B.气压大沸点低
C.气压小沸点高
D.气压小沸点低
解析:本题考查液体沸点与气压的关系.液体沸点随液体表面气压的增大而升高.山顶上的大气压较小,在山顶上烧饭时,水的沸点低,所以不易把米煮成饭.故选D.
2.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示).对整个探究活动的分析正确的是 (　　)
A.探究的问题:大气压强有多大
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
解析:由题图知,将杯口朝向不同方向,观察水和纸片的情况,这说明探究的假设是:大气对各个方向都有压强,B正确;由题图中器材无法完成A,C,D中的探究,故A,C,D均错.故选B.
3.下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际不符的是 (　　)
解析:A.高压锅密封好,能增大锅内气压,使沸点升高,A说法错误,符合题意;B.吸盘内气压低于吸盘外大气压,吸盘在大气压力作用下被压在墙面上,B说法正确,不符合题意;C.马德堡半球实验证明了大气压的存在,C说法正确,不符合题意.D.托里拆利最早测出了大气压值,D说法正确,不符合题意.故选A.
4.如图所示,晓明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里,这是由于 (　　)
A.晓明对牛奶产生吸引力的作用
B.吸管本身有吸牛奶的作用
C.大气压作用在牛奶液面上的结果
D.牛奶压力的作用
解析:晓明先用力吸走吸管中的气体,使吸管中的气体压强小于大气压,塑料管中的牛奶上表面受到吸管中气体向下的压强,下表面受到大气向上的压强,由于大气压强大于吸管中的压强,所以把牛奶压到嘴里.故选C.
5.文文同学在做托里拆利实验时,准确测得水银柱的高度为750 mm,此时的大气压值为　 Pa,
　　　(填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压.
解析:本题考查大气压强值的计算.根据p=ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.75 m=9.996×104 Pa.一个标准大气压是760 mm高水银柱,所以当时的气压略低于一个标准大气压.
【答案】　9.996×104　低于