(共28张PPT)
9.3大气压强
第9章 压强
人教版2024版物理八年级下册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
展示生活中的一些现象,如:用吸管吸饮料,饮料会上升到嘴里;塑料吸盘挂钩能紧紧吸在墙壁上,挂重物也不会掉落;钢笔吸墨水等。引导学生观察这些现象,提问:“是什么力量让饮料上升、吸盘吸在墙上、墨水进入钢笔呢?” 引发学生思考,激发学生的好奇心和探究欲望。
介绍马德堡半球实验的背景故事,引起学生对大气压强知识的兴趣,从而引出本节课的主题 —— 大气压强。
(二)新课讲授(25 分钟)
大气压强的存在
实验演示 1:覆杯实验:将一个装满水的杯子,用一张硬纸片盖住杯口,然后将杯子倒置,让学生观察硬纸片不会掉落,水也不会流出的现象。提问学生:“是什么托住了硬纸片和水呢?” 引导学生思考,得出是大气对硬纸片有向上的压力,从而证明大气压强的存在。
实验演示 2:瓶吞鸡蛋实验:把一个剥了壳的熟鸡蛋放在一个口径略小于鸡蛋的广口瓶瓶口,向瓶内倒入热水并摇晃后倒出,迅速将鸡蛋放在瓶口,让学生观察鸡蛋被慢慢 “吞” 进瓶内的现象。解释这是因为瓶内空气受热膨胀跑出一部分,瓶内气压减小,外界大气压将鸡蛋压入瓶内,进一步证明大气压强的存在。
生活实例讨论:组织学生讨论生活中还有哪些现象能证明大气压强的存在,如注射器吸取药水、茶壶盖上的小孔等。让学生分享自己所知道的例子,并尝试用大气压强知识进行解释,加深对大气压强存在的理解。
大气压强产生的原因
讲解:地球周围被厚厚的大气层包围着,大气层中的空气受到重力作用,且具有流动性。类比液体压强产生的原因,由于液体受到重力且具有流动性对容器底部和侧壁产生压强,空气同样因重力和流动性对浸在其中的物体产生压强,这就是大气压强产生的原因。引导学生理解大气压强是由空气重力和流动性共同作用的结果。
大气压强的测量
介绍托里拆利实验:展示托里拆利实验装置图,详细讲解实验过程。在长约 1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指后,管内水银面下降,最终管内水银柱保持一定高度不再下降。提问学生:“为什么水银柱不会全部流回水银槽中?是什么力量支持着水银柱呢?” 引导学生思考得出是大气压强支持着水银柱。
实验分析与计算:讲解在托里拆利实验中,管内水银柱上方是真空,管外水银面受到大气压强,根据二力平衡知识,管内水银柱产生的压强等于大气压强。已知水银密度
ρ
水银
=13.6×10
3
kg/m
3
,当时的实验测得水银柱高度
h=760mm=0.76m
,利用液体压强公式
p=ρgh
可计算出大气压强的值,
p=ρ
水银
gh=13.6×10
3
kg/m
3
×9.8N/kg×0.76m≈1.013×10
5
Pa
。介绍这个值就是标准大气压的值,通常用
p
0
表示。
其他测量工具:介绍除了托里拆利实验,生活中还常用气压计来测量大气压强。展示水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)的图片,讲解它们的工作原理和使用方法。水银气压计是根据托里拆利实验原理制成的,通过水银柱高度变化来显示大气压强大小;无液气压计是利用大气压对抽成真空的波纹密封金属盒产生压力的变化,引起指针偏转来测量大气压。
大气压强的应用
生活实例分析:以吸盘挂钩为例,详细分析其工作原理。当把吸盘按压在光滑墙壁上时,挤出吸盘内的空气,吸盘内气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,吸盘就紧紧地吸在墙壁上。让学生分析吸管吸饮料、活塞式抽水机等生活中其他利用大气压强的实例,巩固对大气压强知识的理解和应用。
拓展思考:提出问题,如 “在高山上,为什么水不到 100℃就沸腾了?” 引导学生思考大气压强与海拔高度的关系。讲解海拔越高,大气压强越小,液体的沸点随气压的减小而降低,所以在高山上气压低,水的沸点低于 100℃。让学生了解大气压强在生活中的更多应用和影响。
(三)课堂小结(5 分钟)
与学生一起回顾本节课所学内容,包括大气压强的存在、产生原因、测量方法、标准大气压的值以及在生活中的应用。
强调大气压强虽然看不见、摸不着,但在生活中有很多重要的应用,鼓励学生在日常生活中多观察、多思考,发现更多与大气压强有关的现象。
(四)课堂练习(10 分钟)
给出一些关于大气压强概念、产生原因理解的选择题和填空题,考查学生对基础知识的掌握情况。
展示一些生活中与大气压强有关的情景图,如用吸管吸饮料、注射器吸取药水等,让学生分析其中大气压强的作用原理,检验学生对知识的应用能力。
设计一些关于大气压强测量的题目,如根据托里拆利实验数据计算大气压强,或已知大气压强和液体密度求水银柱高度等,考查学生对实验和公式的掌握程度。
(五)布置作业(5 分钟)
完成教材课后练习题中与大气压强相关的题目。
在家中利用生活物品设计一个证明大气压强存在的小实验,将实验过程和现象记录下来,下节课与同学们分享。
五、教学反思
在教学过程中,实验是关键,要确保学生能清晰观察到实验现象,理解实验原理。对于大气压强产生原因和托里拆利实验的讲解,要注重引导学生思考,帮助学生建立物理模型。教学中要关注学生在实验和练习中的反馈,及时解答学生疑问,根据学生的理解情况调整教学策略,以提高教学效果。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
大气有压强吗?
为什么塑料瓶瓶身的各个方向都发生了形变?
空气受重力且具有流动性,因此也有各个方向的压强。
大气层
1654年,德国马德堡市
市长格里克把两个半径约为20cm的空心铜半球扣在一起,并抽去球内的空气,球里的气压减小,外界大气压就把球紧紧的压在一起,两边各八匹马使劲也拉不开。
马德堡半球实验
覆杯实验
现象:硬纸片没有落下
分析:硬纸片受重力作用,受水向下的压力作用,但没有落下,必然受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气。可见,和液体一样,空气内部各个方向都有大气压强。
吞蛋实验
现象:鸡蛋会慢慢进入瓶内
分析:能对鸡蛋施加压力的是空气。因为棉花燃烧后,消耗了瓶内的氧气,瓶内气压小,鸡蛋把瓶口封住,外面的大气压把鸡蛋压入瓶内。
如图,在长约 1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差约760 mm。把管子倾斜,竖直高度差也不发生变化。
大气压支持 760mm 高的水银柱,即大气压等于 760mm 水银柱产生的压强。
=ρ水银 gh
=1.013×105 Pa
p大气 = p水银
=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa 或 760mmHg
下列应用实例与大气压强无关的是( )
B
A.用吸管吸饮料
B.把瓶中的水倒入口中
C.使用吸盘挂钩挂衣物
D.挤压笔囊吸墨水
对应训练
大气压的测量
知识点2
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。你能看到什么现象?
点击播放
(1)为什么管子倒转时,管内水银面会下降?
水银受到重力的作用。
(2)为什么降到一定程度后又不继续下降?
被大气压支持住了。
(3)管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化
水银长度增大但高度不变。
(4)管子直径加粗,管中水银柱高度怎样变化?
水银的高度与玻璃管的粗细无关。
(5)若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度吗?
水银柱的高度会偏小,则测量的结果比实际大气压小。
讨论交流
气压计:测定大气压的仪器
气压计
水银气压计:准确但携带不方便
金属盒气压计(无液气压计):
可改装为登山用的高度计。
1. 取一个瓶子,装入适量带颜色的水
2. 取一根玻璃管,画上刻度,通过橡皮塞插入水中。
3. 向管中吹入少量气体,使水沿玻璃管上升到瓶口以上。
此时,瓶内气体压强________大气压。
拿着自制气压计从楼下到楼上,观察玻璃管内水柱高度的变化。
实验现象: 。
实验表明: 。
大于
随着高度的增加管内水柱高度变大
大气压随高度增加而减小
自制气压计
1. 大气压与高度的关系:海拔越高气压越小;海拔越低气压越大。
大气压随高度的增加而减小
在海拔 3000m 以内,
大约每升高 10m,
大气压大约减小 100Pa。
2. 大气压与天气的关系:一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
大气压强的大小除了与高度有关外,还与温度、空气湿度有关。
人们生活中可以通过观察大气压强的变化来预报天气。
冷空气下沉,形成高压区;
热空气上升,形成低压区,
饱含水蒸气热空气上升,形成云。
3. 水的沸点与气压的关系
当气压增大时,水的沸点升高;
当气压减小时,水的沸点降低。
(1)用注射器给沸腾的水打气加压,水还能继续沸腾吗?
(2)对沸腾的水停止加热,用注射器往外抽气减压,
水会再次沸腾吗?
在高原地区的气压小,
沸点较低,一般要使用压力锅做饭。
【科学世界】 活塞式抽水机
活塞式抽水机是利用大气压工作的,通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
最大抽水高度:10 米。
甲:提起活塞时,A 阀门关闭,大气压将阀门 B 压开,水进入机内。
乙:压下活塞时,B 阀门关闭,A 阀门打开,水从 A 上至活塞上。
丙:再次重复之后,水位上升至出水管,水从出水管流出。
甲 乙 丙
知识点1 大气压强的存在
1.如图所示的现象中,不能说明大气压强存在的事例是( )
A.帕斯卡“裂桶”实验 B.吸盘能吸附在墙上
C.墨水能被吸进钢笔 D.马德堡半球实验
基础过关
A
3
2
1
4
知识点2 大气压强的测量
2.【2022 山东枣庄】如图所示的是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760 mm
B.若将玻璃管向上提2 cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面的高度差变为780 mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,则所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面的高度差变大
A
3
2
1
4
知识点3 大气压强的应用
3. 【跨学科实践·日常生活】小明生病去医院输液,为了使整个输液过程中,药液保持匀速下滴,如图所示的装置中最为合理的是( )
B
3
2
1
4
4.【2023 石家庄十八县重点中学联考】如图所示,通过细玻璃管向瓶中吹入一定量的气体后,玻璃管中的水柱上升至P处,此时瓶内气体的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压。将这个自制气压计从15楼移到1楼,玻璃管中的水柱将 ,这是因为大气压随海拔高度的减小而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
大于
3
2
1
4
下降
增大
能力突破
5. 【易错题】将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水(如图所示),你会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来。则下列说法正确的是 ( )
A.两次沸腾时,瓶内气体压强相同
B.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小
C.两次沸腾时,瓶内水的沸点相同
D.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点高
7
6
5
8
B
6.如图所示的是小强在威海测量大气压强的装置示意图。他将吸盘紧压在玻璃板上,拉开吸盘的一瞬间弹簧测力计的示数为40 N,吸盘与玻璃板间的受力面积约为4 cm2,此时大气压强约为 Pa;如果在青藏高原做这个实验,那么测得大气压强的值与威海的相比
(选填“变大”“变小”“不变”)。
1×105
变小
7
6
5
8
7.小明进行了如图所示的实验:先在烧瓶中装满沸水,再倒掉沸水,然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),将烧瓶口向右或向下或向左,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部运动。小明的实验是为了探究( )
A.大气压与鹌鹑蛋质量的关系
B.大气向各个方向都有压强
C.大气各个方向的压强都相等
D.大气的压强与热水温度的关系
B
7
6
5
8
大气压强
大气压强产生的原因
马德堡半球实验
托里拆利实验
气压计
大气压的影响因素
课堂教学展示
课堂小结
受到重力
气体的流动性
测量原理
水银高度的影响因素
——证明大气压强的存在
其他测量方法
——吸盘、注射器测压强
——水银气压计、金属盒气压计、简易气压计
——海拔、体积、温度、天气和季节
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业
谢谢观看!