人教版八年级物理下册同步（新教材）9.3大气压强（教案）

第3节　大气压强
1.物理观念：
（1）知道大气压强的存在，了解生活中证明大气压存在的典型现象。
（2）了解托里拆利实验的原理，知道标准大气压的数值，认识测量大气压的常用工具。
（3）掌握大气压的变化规律，知道大气压变化在生活生产中的应用。
2.科学思维：
（1）理解托里拆利实验的设计思路，能结合所学设计实验粗测大气压值，发展逻辑推理和科学论证能力。
（2）对比固体压强、液体压强与大气压强的异同，提升分析、比较和归纳的思维能力。
3.科学探究：
（1）能根据生活中的大气压现象提出可探究的科学问题。
（2）通过分析托里拆利实验的原理和数据，培养从实验中提取信息、总结科学结论的探究能力。
4.科学态度与责任：
（1）感受大气压知识在生活生产中的广泛应用，激发学习物理的兴趣和好奇心。
（2）认识大气压变化对人类生活和自然环境的影响，树立运用物理知识解释自然现象、解决实际问题的责任意识。
1.教学重点：大气压强的存在。
2.教学难点：大气压的测量。
［展示］如图所示，①教师演示“覆杯实验”：将装满水的杯子倒置，杯口用硬纸片盖住，松开手后硬纸片不掉落、水不流出；②展示“吸盘挂钩吊起重物”的情境：将吸盘挂钩按压在光滑墙面上，能挂毛巾、雨伞，甚至吊起书包等重物。
［提问］同学们，为什么装满水的杯子倒置后，硬纸片能牢牢“托住”水而不掉落？吸盘挂钩没有黏性，为什么能贴在墙上并吊起重物？这些看似平常的现象，其实都与我们今天要学习的“大气压强”有关，接下来就让我们一起揭开大气压强的神秘面纱。
　任务一　大气压强的存在
教师活动 学生活动
［过渡］液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。那我们周围的空气呢？它是否也会对浸在其中的物体产生压强呢？ ［提问］结合“各个方向的覆杯实验”（如图），大家思考：硬纸片不掉落、水不流出，可能是什么原因在“支撑”着硬纸片和水？如果将杯子中的水倒掉一部分，再做同样的实验，硬纸片还能不掉落吗？请大家相互讨论后回答。 ［追问］为了更直观地感受大气压的作用，我们再做一个小实验：将两个吸盘的接触面擦干，用力挤压在一起，尽量排尽内部空气，然后尝试将它们拉开，如图。大家感受一下需要多大的力，这说明什么？ ［追问］我们经常用吸管喝饮料，很多人认为是“吸力”将饮料吸上来的，这种说法正确吗？请大家结合大气压的知识，分析饮料上升的真正原因。 ［小结］大量的实验证明，大气压强确实是存在的。大气压强简称大气压。 ［学生回顾并猜想］大气也具有流动性，因此其内部朝各个方向也有压强。 ［讨论回答］讨论后提出猜想：可能是空气对硬纸片有向上和侧面的压力（即大气压）；猜测“倒掉部分水后，硬纸片可能会掉落”，因为杯内有空气，内外气压平衡，大气压无法支撑。 ［阅读教材、讨论回答］动手实验，发现需要很大的力才能拉开吸盘；讨论后得出结论：挤压吸盘时排出了内部空气，外部大气压对吸盘产生了很大的压力，因此难以拉开，进一步证明大气压的存在且大气压的数值较大。 ［交流回答］分析：用吸管喝饮料时，先吸走吸管内的空气，使吸管内的气压减小；而饮料表面受到外部大气压的作用，在大气压的压力下，饮料被“压”入吸管，进而进入嘴里；因此“吸饮料”的本质是大气压的作用，而非“吸力”。
　任务二　大气压的测量
教师活动 学生活动
［过渡］我们已经知道大气压确实存在，而且从“拉开吸盘需要很大力”能感受到大气压的数值不小。那大气压的具体数值是多少呢？最早准确测量出大气压数值的实验是托里拆利实验，接下来我们一起学习这个实验。 ［视频展示］请同学们观看托里拆利实验视频，并思考：实验中水银柱为什么会下降到760mm左右就不再下降了？此时水银柱产生的压强与大气压有什么关系？ ［提问］实验中玻璃管若倾斜了，会影响测量的结果吗？ ［追问］根据托里拆利实验的结果，我们规定“标准大气压”的数值是多少？除了用帕斯卡（Pa）作为单位，标准大气压还有哪些常用单位？ ［提问］在托里拆利实验之前，人们曾尝试用“水柱”测量大气压，但这种方法存在明显缺陷。思考：为什么用水柱测量大气压不方便？ ［追问］除了托里拆利实验，你还知道哪些生活中常用的测量大气压的工具？它们的工作原理有什么不同？请大家阅读教材相关内容，总结两种常见气压计（如图）的特点。 ［补充拓展］除了托里拆利实验，我们有时候也会利用身边的工具对大气压的值进行估测，如图所示。将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；在活塞上悬挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，直至活塞刚好被拉动。想一想：这时活塞所受的拉力与大气对它的压力有什么关系？ ［追问］若用这一装置来估测大气压，需要用到哪些器材？要测量哪些物理量？怎样测量？测量结束后又如何计算大气压的值呢？你能设计实验并梳理整个实验过程吗？ ［过渡］液体压强的大小与液体的深度和液体的密度有关，同种液体内部，深度越深，液体压强越大，大气压是否也具有相似的特点呢？ ［提问］如图是自制的简易气压计，将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。在一次实验中，电梯从2楼上升到12楼，水面升高了3cm。对此，你怎样解释？大气压与高度有什么关系？请大家阅读教材相关内容，并思考原因。 ［追问］除了高度，你还知道哪些因素会影响大气压变化吗？大气压的变化会对我们的生活产生哪些影响，我们如何应对呢？ ［小结］1.大气压与高度有关，在海拔3000m以内，每升高10m，大气压减小约100Pa。 2.大气压还与天气、季节有关，晴天气压高于阴天，冬天气压高于夏天。 3.随着大气压的减小，水的沸点会降低。 ［观看实验视频后回答］水银柱下降后，管内上方形成真空（无气压），管外水银面受到大气压的作用，当水银柱产生的压强等于大气压时，水银柱就不再下降，即p水银=p大气=ρgh。 ［回答］不影响，因为实际测量和计算时，都是取的液柱在竖直方向上的高度。 ［阅读教材回答］1标准大气压等于760mm水银柱产生的压强，即p0=1.013×105Pa；常用单位还有“毫米汞柱（mmHg）”，1标准大气压=760mmHg。 ［回答］因为水银的密度是水的13.6倍，根据液体压强公式p=ρgh，用“水柱”需要10m多长的玻璃管，操作不方便，而用水银做实验，只需约1m长的玻璃管即可。 ［阅读教材回答］常见气压计：①水银气压计：在托里拆利实验基础上加刻度尺制成，测量准确但体积大、携带不便，多用于实验室；②无液气压计：利用真空金属盒受大气压作用发生形变，带动指针偏转来测量气压，体积小、携带方便，多用于气象站、家庭或登山运动。 ［讨论回答］活塞刚被拉动时，可近似认为活塞受力平衡，即活塞所受的拉力与大气对它的压力大小相等。 ［指导学生设计实验、梳理实验过程］ 实验思路：活塞刚被拉动时的拉力等于大气压力，若再测出活塞的面积，即可用p=计算出大气压的值。 实验器材：20mL的注射器（含橡皮帽）、小桶、重物（如沙子）、大测量范围弹簧测力计、刻度尺、细绳等。 实验过程： 1.活塞刚好被拉动时，停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重，得到大气对活塞的压力F。 2.测出注射器上有刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积S。 3.由p=，计算大气压的值。 ［思考回答］大气压也跟所处的高度有关。 ［回答］大气压随高度的增加而减小；原因：离地面越高，空气越稀薄（空气密度越小），单位体积内空气的质量越小，产生的重力越小，因此大气压越小；且在海拔3000m以内，每升高10m，大气压约减小100Pa。 ［回答］大气压还跟天气、季节等有关；大气压会影响水的沸点，因此高海拔地区煮饭或烧水时会用到高压锅。如登山时会感到呼吸困难，穿越落差较大的隧道时，会有耳鸣的感觉，因此登山或者穿越隧道时应减慢速度以避免海拔突然变化而引起不适。
教师活动 学生活动
［任务］请以思维导图的形式，总结本节课的知识框架。 ［总结］本节课我们从生活现象入手，通过实验证明了大气压的存在，了解了大气压的测量方法和标准数值，还掌握了大气压的变化规律及应用。课后我们要多观察生活，用今天所学的大气压知识解释更多现象，比如“为什么钢笔能吸墨水”“为什么高原煮米饭要用高压锅”，真正做到学以致用。 ［小组合作］总结本节课知识，绘制思维导图。
第3节　大气压强
1.大气压强的存在。
2.大气压的测量
（1）大气压的大小：标准大气压p0=1.013×105Pa。
（2）大气压与高度的关系。
（3）液体沸点与大气压的关系，压力锅。