第八章第三节空气的“力量” 教案 --沪科版初中物理八年级下

第三节 空气的“力量”
设计说明 在已有固体压强和液体压强的知识基础上，自主探究气体压强的相关知识，本节内容中关于大气压强的存在、与大气压有关的现象及大气压在生活中的应用，经探究学生易于接受和理解。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。 教学目标 【知识与技能】 1.理解大气压强产生的原因，能说出几个证明大气压强存在的事例。 2.知道托里拆利实验的方法和结果，记住大气压强的值。 3.能用大气压强的知识解释有关现象，激发学生学习物理的兴趣。 【过程与方法】 1.通过设计日常生活中简单的有关大气压强存在的实验，感知大气压强是客观存在的。 2.通过自主实验、合作探究大气压强实验，知道大气压强的方向，并从中体会到大气压强的威力。 3.通过对托里拆利实验的研究，培养学生归纳、推理能力。 【情感、态度和价值观】 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。 重点难点 教学重点 大气压强的存在、用大气压强解释生产、生活中的现象。 教学难点 大气压强的测量。 教学方法 以实验探究为主，综合运用讨论法、讲授法等。 教具、学具 多媒体课件、一只空杯、吸盘两个、饮料瓶、水、广口瓶、硬纸片（或塑料片）等。 授课时数 1课时 教学过程 回顾思考 1.液体由于受_______作用，对容器_______有压强；液体由于具有流动性，对阻碍液体散开的_______也有压强。 2.我们把上端、底部_______的容器叫做连通器。连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持_______。 3.探究连通器的原理 如图，在U形管底部有一个薄塑料片CD，U形管 A、B两管都倒入等高的水。由公式_______可以知道，薄片CD左右两面受到水的压强_______，又由公式_______可以知道，薄片CD左右两面受到的压力_______，薄片CD将_______（选填“向左移动”“向右移动”或“保持静止”）。 导入新课 老师演示：取一个饮料瓶，向里面倒一些热水，稍后把热水全部倒出去，迅速把瓶盖拧紧。让学生观察瓶子会发生什么变化？ 学生观察并回答，瓶子变瘪了，同时会听到“喀拉喀拉”的声音。 进一步让学生思考：是谁把饮料瓶压瘪的呢？ 把瓶子压瘪的只能是空气。 讲授新课 一、大气压强的存在 1.提出问题 液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。空气也能流动，我们周围是否也存在着大气的压强？ 2.设计和进行实验 （1）实验一：杯子中盛满水，用一硬纸片（或塑料片）挡住杯口后，用手支撑着倒立过来，松手后，观察硬纸片是否掉下来。再缓慢地使杯子在竖直面转动360度，观察硬纸片是否掉下来。这种现象说明什么问题？ 甲 乙 丙 （2）实验二：取两个挂东西的小吸盘，将其对接并挤出内部的空气，然后请试着用力拉开吸盘。拉开吸盘需要用不小的力，这主要是因为什么呢？ （3）实验三：广口瓶底铺一层沙子，一个剥了皮的煮鸡蛋放在广口瓶上，观察鸡蛋有没有掉下去。把鸡蛋按一下，看能按下去吗？把点燃的酒精棉球放入其中，用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口。请观察发生了什么现象？ 实验结论： 和液体一样，空气内部各个方向也都存在压强，这种压强称为大气压强。 3.介绍大气层的结构，对比液体压强产生的原因，分析大气压强产生的原因：地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面的物体的压强，叫做大气压强，简称大气压。 讨论：生活中还有哪些现象能说明大气压强的存在呢？ ①塑料挂钩被大气压强压在墙上； ②用吸管吸汽水； ③墨水被吸到钢笔里。 二、测量大气压 1.马德堡半球实验。 提出问题：这个实验说明了什么？大气压强究竟有多大？ ①说明了大气压强的存在； ②大气压强很大，把两个半球紧紧压在一起。 引导启发： ①我们怎样才可以确切地测定大气压强的值呢？ ②实验一中的硬纸片受力情况如何？ ③如果能使水不与水杯底接触，而且水面上方的气体压强为零，那么大气压强能支持多高的水柱呢？ 引导分析：硬纸片受到水柱的压力是大气给的压力。若水面上方的气体压强为零，则此时，大气压强就等于水柱产生的压强。 换用比杯子长的各种不同长度的试管（或容器）进行“覆杯”实验。然后让学生思考如何才能让液柱高度降低？ 因为，所以在大气压强不变的情况下，如果换用密度较大的液体，液柱的高度将会低一些。 2.托里拆利实验 （1）问题讨论： ①托里拆利实验中汞柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压是否有关？ ②如果玻璃管上端敲破一个洞，管内的汞将会向上喷出还是向下落回汞液槽？ 引导分析： ①因为 ，液体压强与汞柱的高度有关，而汞柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压无关。 ②破洞后的玻璃管与汞液槽成了连通器，管内的汞将向下落回汞液槽。 （2）大气压强的大小 玻璃管内汞面上方是真空，而管外汞面受到大气压强，正是大气压强支持着管内高的汞柱，就是大气压强跟高汞柱产生的压强相等。 （1个标准大气压） （3）测量大气压强的工具（投影介绍教材图8-42、图8-43）： 图8-42 汞气压计 图8-43 空盒气压计的原理 ①汞气压计 优点：精确 缺点：不方便携带 ②空盒气压计 优点：使用方便 缺点：不精确 三、大气压强的变化 投影展示教材图8-46，让学生查找规律。 讲述：大气压强的大小不是一成不变的，其大小与海拔高度有关。为了便于对比，人们通常把的大气压叫标准大气压。 1标准大气压＝ 在海平面附近，大气压强约为。离地面越高的地方，空气越稀薄，那里的大气压强越小。 讲述：在高山煮食物，由于大气压比平地低，故水的沸点低于100 ℃。 例如在珠穆朗玛峰，水的沸点为3.5 ℃，使用高压锅可以解决该困难。同学们能分析其原因吗？ 课堂小结 1.大气压强是存在的，大气压强通常简称大气压或气压。 2.大气压强的测量——托里拆利实验。 3.标准大气压——支持汞柱的大气压叫标准大气压。 标准大气压，可支持水柱高约。 4.大气压强的变化：大气压强随高度增加而减小。 5.大气压强的测量：测定大气压强的仪器叫气压计。气压计分为汞气压计和无液气压计。 当堂达标 1.在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，铁桶变扁，如图所示，关于铁桶变扁的原因，下列说法正确的是（ ） A.冷水的压力使铁桶变扁 B.大气压强使铁桶变扁 C.铁桶内空气膨胀使铁桶变扁 D.铁桶变扁与力无关 答案：B 2.（多选）如图所示为托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是（ ） A.将玻璃管稍微倾斜，管内外汞面高度差将不变 B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面，管内外汞面高度差将变大 C.向槽中继续注入少量汞，管内外汞面高度差将变小 D.换用更粗一些的等长玻璃管，管内外汞面高度差将不变 答案：AD 3.活塞式抽水机工作原理如图所示，提起活塞时，阀门_____关闭，管外的水在_______的作用下进入抽水机。 答案：A 大气压 4.小梁同学用实验测量某地大气压强的值。她在长约，一端封闭的玻璃管里灌满汞，用手指将管口堵住，然后倒插在汞液槽中，放开手指，管内汞面下降到一定高度时就不再下降，如图所示。 （1）已知汞的密度为，她通过数据计算得出大气压强的值为________。 （2）如果我们将此装置拿到海平面去测量，则测量结果将________（选填“大于”或“小于”)她测量的值。 （3）小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值，他把汞换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，发现管中的水柱不会下降。如果你来测量，且能够测出，则玻璃管长度____________（选填“必须大于”或“可以小于”)。 答案：(1) (2) 大于 (3)可以小于10 m 板书设计 一、大气压强 1.定义：和液体一样，空气内部各个方向也都存在压强，叫做大气压强，简称大气压，一般用表示。 2.产生原因： ①空气受重力的作用； ②气体具有流动性。 3.验证存在：马德堡半球实验、覆杯实验等。 4.测量工具：气压计。 5.应用：钢笔吸墨水、吸管吸饮料、针管吸药液、塑料吸盘、活塞式抽水机、离心式水泵等。 二、托里拆利实验 1.实验原理：实验中玻璃管内汞面上方是真空，管外汞面的上方是大气，因此是大气压强支持管内汞柱不下落，大气压强的数值等于这段汞柱在汞面处产生的压强。 2.测量结果： 1标准大气压。 3.实验拓展：实验前玻璃管里注满汞的目的是使玻璃管倒置在汞液槽中时，汞上方为真空；若未注满或管中混有少量空气，测量结果会偏小。 教学反思