人教版物理八年级下册 第九章第3节 大气压强 教案
文档属性
| 名称 | 人教版物理八年级下册 第九章第3节 大气压强 教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 287.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-06-25 15:45:33 | ||
图片预览
文档简介
第3节 大气压强
一、教学目标
1．了解大气压的存在，知道标准大气压强的数值。
2．了解托里拆利实验原理、过程和结论。
3．知道大气压强产生的原因，知道大气压强与高度有关。
4．认识生活中利用大气压强的现象，了解抽水机的工作原理。
二、教学重难点
1.重点：证明大气压存在的实验及现象；大气压的特点；利用大气压的生活现象。
2.难点：大气压的测量方法。
三、教学过程
（一）导入
取两个相同的干净透明玻璃杯，其中一杯装满清水。
（1）将硬纸片平放在未装水的透明玻璃杯杯口，用手按住硬纸片，并将玻璃杯倒置过来，放手后看到什么现象？（硬纸片掉下）
（2）使用另一只装满水的玻璃杯，仍用硬纸片盖住玻璃杯杯口，用手按住硬纸片，并将玻璃杯倒置过来，放手后看到什么现象？（硬纸片没有掉下来）再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？（硬纸片仍没有掉下来）
思考问题：第2次实验中硬纸片不会掉下来的原因是什么？
（二）新课教学
1.大气压的存在
教学情境：液体是流动的，液体内部各个方向都有压强。我们生活的地球表面充满空气（地球表面的大气层），空气也会流动，那么空气会产生气体压强吗？空气看不见、摸不着，如何才能证明大气中是否存在着压强呢？
演示实验：用一个中医针灸的小瓷罐和一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口，鸡蛋不会掉入小瓷罐中。现在把一团棉花用水粘在罐的内壁，用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口，注意观察有什么现象？
实验现象：待火熄灭后，观察到鸡蛋慢慢被吸入瓶内。
分析：由于棉花燃烧使瓶内气压降低，当瓶内气体压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。
知识归纳：
（1）大气压强：大气会对处于其中的物体产生压强，我们称它为大气压强，简称为大气压。
（2）大气压产生的原因：由于大气受到重力作用，而且大气有流动性。
（3）大气压的方向：大气压强的方向与液体压强的方向一样，也是朝向各个方向的。
提示：历史上首次验证大气压强存在的实验是著名的马德堡半球实验。
2.大气压的测量
教学情境：想知道世界上第一个精确测出大气压值的实验吗？很久以前意大利的物理学家托里拆利就做了下面的实验，这就是著名的托里拆利实验。
演示托里拆利实验装置
引导学生讨论实验中的现象或操作存在的问题：
（1）为什么要在玻璃管内装满水银？
（2）玻璃管中水银柱上方的空间中是否有空气？
（3）管内的水银柱为什么会下降？为什么水银柱要停在760mm处？
（4）玻璃管倾斜水银柱竖直高度是否发生变化，即所测大气压强值是否变化？
（5）玻璃管直径加粗，管中水银柱高度怎样变化，即所测大气压强值怎样变化？
（6）将玻璃管向上提但不露出水银面是否会影响大气压的测量值？
（7）计算760mm高的水银柱产生的压强有多大？
（8）能否用水代替水银来做托里拆利实验？为什么？
分析：①灌满水银是为了排出管内的空气。玻璃管中水银柱的上方空间是真空；
②管内水银柱下降是因为水银柱太高，产生的压强大于外界大气压强，当下降到760mm处时，水银柱产生的压强与外界大气压强相等，水银柱就不再下降；
③根据液体压强的计算公式p=ρgh可知，水银柱产生的压强只与水银柱的高度（水银的深度）和密度有关，所以管子粗细、是否提高、是否倾斜，管内水银柱的高度不变；
④760mm高的水银柱产生的压强：
p=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
⑤托里拆利实验不能用水代替水银，大气压可支持的水柱高约为10m。
总结：
（1）大气压强能支持着管内760mm高的水银柱，即大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。
（2）1个标准大气压的值约为1.0×105Pa。
3.大气压的特点
教学情境：大气压与液体的压强有许多相同之处，根据液体的压强公式〖KG7mm〗p=ρgh可知，当液体的密度越小，深度越小时，压强也越小。在大气层中就像在海洋中一样，海拔越高的地方，h越小，并且空气越稀薄，密度越小，于是大气压也越小，比如高山上的大气压小于平地上的大气压。
知识归纳：
（1）大气压随高度增加而减小。
（2）气压会影响液体的沸点：气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。
拓展：天气的变化也会影响大气压，晴天比阴雨天气压高。
4.大气压的应用
教学情境：
提出问题：
（1）饮料是怎样进入口中的？
（2）吸盘是如何工作的？
（3）活塞式抽水机的工作原理是什么？
分析：①吸管是运用大气压强原理，使用时对着吸管吸走管内部分空气，造成管内气体压强变小，为了平衡气压，大气压强会迫使管内液体上升。停止吸气时，管内液体下降，压强便回到平衡；
②吸盘能吸住墙是挤压吸盘的时候排出了吸盘内部的空气，使得吸盘内部的气压远远小于外界气压，这样在吸盘外部表面就有极大的压力将吸盘压在墙上；
③“活塞式抽水机”又叫“吸取式抽水机”，是利用活塞的移动来排出空气，活塞上部有个阀门，下部还有个阀门造成内外气压差而使水在大气压的作用下抽出。当活塞下压时，进水阀门关闭而排气阀门打开；当活塞上提时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口被压出。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来。
知识归纳：
大气压的应用：吸管、吸盘挂钩、活塞式抽水机等。
四、布置作业与教学反思
一、教学目标
1．了解大气压的存在，知道标准大气压强的数值。
2．了解托里拆利实验原理、过程和结论。
3．知道大气压强产生的原因，知道大气压强与高度有关。
4．认识生活中利用大气压强的现象，了解抽水机的工作原理。
二、教学重难点
1.重点：证明大气压存在的实验及现象；大气压的特点；利用大气压的生活现象。
2.难点：大气压的测量方法。
三、教学过程
（一）导入
取两个相同的干净透明玻璃杯，其中一杯装满清水。
（1）将硬纸片平放在未装水的透明玻璃杯杯口，用手按住硬纸片，并将玻璃杯倒置过来，放手后看到什么现象？（硬纸片掉下）
（2）使用另一只装满水的玻璃杯，仍用硬纸片盖住玻璃杯杯口，用手按住硬纸片，并将玻璃杯倒置过来，放手后看到什么现象？（硬纸片没有掉下来）再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？（硬纸片仍没有掉下来）
思考问题：第2次实验中硬纸片不会掉下来的原因是什么？
（二）新课教学
1.大气压的存在
教学情境：液体是流动的，液体内部各个方向都有压强。我们生活的地球表面充满空气（地球表面的大气层），空气也会流动，那么空气会产生气体压强吗？空气看不见、摸不着，如何才能证明大气中是否存在着压强呢？
演示实验：用一个中医针灸的小瓷罐和一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口，鸡蛋不会掉入小瓷罐中。现在把一团棉花用水粘在罐的内壁，用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口，注意观察有什么现象？
实验现象：待火熄灭后，观察到鸡蛋慢慢被吸入瓶内。
分析：由于棉花燃烧使瓶内气压降低，当瓶内气体压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。
知识归纳：
（1）大气压强：大气会对处于其中的物体产生压强，我们称它为大气压强，简称为大气压。
（2）大气压产生的原因：由于大气受到重力作用，而且大气有流动性。
（3）大气压的方向：大气压强的方向与液体压强的方向一样，也是朝向各个方向的。
提示：历史上首次验证大气压强存在的实验是著名的马德堡半球实验。
2.大气压的测量
教学情境：想知道世界上第一个精确测出大气压值的实验吗？很久以前意大利的物理学家托里拆利就做了下面的实验，这就是著名的托里拆利实验。
演示托里拆利实验装置
引导学生讨论实验中的现象或操作存在的问题：
（1）为什么要在玻璃管内装满水银？
（2）玻璃管中水银柱上方的空间中是否有空气？
（3）管内的水银柱为什么会下降？为什么水银柱要停在760mm处？
（4）玻璃管倾斜水银柱竖直高度是否发生变化，即所测大气压强值是否变化？
（5）玻璃管直径加粗，管中水银柱高度怎样变化，即所测大气压强值怎样变化？
（6）将玻璃管向上提但不露出水银面是否会影响大气压的测量值？
（7）计算760mm高的水银柱产生的压强有多大？
（8）能否用水代替水银来做托里拆利实验？为什么？
分析：①灌满水银是为了排出管内的空气。玻璃管中水银柱的上方空间是真空；
②管内水银柱下降是因为水银柱太高，产生的压强大于外界大气压强，当下降到760mm处时，水银柱产生的压强与外界大气压强相等，水银柱就不再下降；
③根据液体压强的计算公式p=ρgh可知，水银柱产生的压强只与水银柱的高度（水银的深度）和密度有关，所以管子粗细、是否提高、是否倾斜，管内水银柱的高度不变；
④760mm高的水银柱产生的压强：
p=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
⑤托里拆利实验不能用水代替水银，大气压可支持的水柱高约为10m。
总结：
（1）大气压强能支持着管内760mm高的水银柱，即大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。
（2）1个标准大气压的值约为1.0×105Pa。
3.大气压的特点
教学情境：大气压与液体的压强有许多相同之处，根据液体的压强公式〖KG7mm〗p=ρgh可知，当液体的密度越小，深度越小时，压强也越小。在大气层中就像在海洋中一样，海拔越高的地方，h越小，并且空气越稀薄，密度越小，于是大气压也越小，比如高山上的大气压小于平地上的大气压。
知识归纳：
（1）大气压随高度增加而减小。
（2）气压会影响液体的沸点：气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。
拓展：天气的变化也会影响大气压，晴天比阴雨天气压高。
4.大气压的应用
教学情境：
提出问题：
（1）饮料是怎样进入口中的？
（2）吸盘是如何工作的？
（3）活塞式抽水机的工作原理是什么？
分析：①吸管是运用大气压强原理，使用时对着吸管吸走管内部分空气，造成管内气体压强变小，为了平衡气压，大气压强会迫使管内液体上升。停止吸气时，管内液体下降，压强便回到平衡；
②吸盘能吸住墙是挤压吸盘的时候排出了吸盘内部的空气，使得吸盘内部的气压远远小于外界气压，这样在吸盘外部表面就有极大的压力将吸盘压在墙上；
③“活塞式抽水机”又叫“吸取式抽水机”，是利用活塞的移动来排出空气，活塞上部有个阀门，下部还有个阀门造成内外气压差而使水在大气压的作用下抽出。当活塞下压时，进水阀门关闭而排气阀门打开；当活塞上提时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口被压出。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来。
知识归纳：
大气压的应用：吸管、吸盘挂钩、活塞式抽水机等。
四、布置作业与教学反思