空气的力量

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第三节 空气的“力量”
教学目标：
1、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，能用大气压强解释简单的现象。
（2）知道托里拆利实验和标准大气压的大小。
（3）知道大气压强随高度的增加而减小，且大气压的大小可以用气压计来测量。
2、过程与方法
（1）通过实验，观察了解大气压强的存在。
（2）通过认识托里拆利实验过程知道大气压的大小即标准大气压。
3、情感、态度与价值观
（1）通过马德堡半球实验的故事及托里拆利实验过程的认识激发学生对物理的学习兴趣，乐于进行探究。
（2）在探究过程中培养学生尊重事实，实事求是的科学态度。
教学重点：
大气压强的产生、大气压的测定以及大气压的变化。
教学难点：
托里拆利实验、大气压的应用
实验器材：玻璃杯、水、纸片、挂衣钓吸盘、“马德堡半球”、抽气筒。
一、新课导入
将装满水的玻璃杯倒扣在水中，然后用力将杯子向上拉，感觉到很难将杯子与水分开，是什么“力量”与我们较劲,是——空气的“力量”。（可当场做实验演示）
二、问题探究：
1、提出问题
将挂衣服的吸盘挂衣钓，紧贴在光滑的墙面上，挤出里面的空气，吸盘就紧紧的贴在墙面上，是什么“力量”使挂衣钩压在墙上？
2、假设猜想：
只要挤出吸盘内的空气，吸盘才能牢牢的贴在墙上，否则挂钩和吸盘就会自动掉下来，更不用说挂东西了，由此猜想，挂衣钩吸盘上的“力量”可能来自于空气。
3、实验探究：
为了验证这一猜想，设计以下实验：
实验：在一个玻璃杯中灌满水，在用一张硬纸片盖住杯口，让杯口朝下，看硬纸和水是否会掉下来，再将杯口朝侧面和斜下等方向，看纸片是否会掉下来。
实验中，玻璃杯中的水和纸片都不会掉下来，说明空气中各个发方向上对纸片有“力量”。
三、重点讲析
1、大气压强
（1）大气压强的存在和产生的原因
地球周围包围着厚厚的大气层，空气有质量，在地球引力的作用下会在所作用的面积上产生压强。
（2）、两个重要的实验：马德堡半球实验证明了大气压强的存在，同时说明了大气呀很大。托里拆利实验最先测定了大气压的值。
2、测量大气压
（1）正确理解托里拆力实验
在长约1m的一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住后倒立插入装满水银的水银槽中，这时管内水银面下降到一定高度后不再下降，水银处于静止，管内外水银面之间的高度差为h,如图所示，设大气压为p0，设想在管内与管外水银相平处取一液片AB，由于液片AB静止不动，可知，作用在液片AB上向下和向上的压力相等，即F下=F上，向下的压力是在液片AB上方的水银的速度重力产生的，即F下=G=，式中为水银的密度，S为液片的面积。向上的压力是由于大气压产生的，它等于F上= p0S，又因F下=F上，所以s= p0S即得P0=，即大气压等于管内高为h的水银柱产生的压强。
P0 h
A B
为什么说对液片AB上的压力就是大气压作用的？这是因为液体有传递压强的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各方向方向传递，同样，加在水银面上的大气压强也能够由水银传递到液片上。
（2）在托里拆利实验中，应该注意管内上方是真空，管内水银的高度只随外界大气压强变化而变化，和管的粗细、管的长度。倾斜角度及将玻璃管提起还是下压等因素有关，只与管内水银柱的竖直高度有关。
（3）测定大气压的仪器叫气压计：有水银气压计和空盒气压计，水银气压计是根据托里拆利实验制成的，使用时不能斜括，空盒气压计使用方便，可根据大气压随高度的变化规律把盒气压计的压强值换成对立的高度值，就变成了高度计。
3、大气压强的变化
（1）托里拆利实验定在海平附近大气压的值为760㎜汞柱，也就是1.013×105Pa的大气压叫做1个标准大气压，即1标准大气压=1013hPa=1.013×105Pa
(2)大气压的大小海拨高度有关、海拨越高，大气压越小。
在海拨3000m以内，大约第升高10m，大气压减100 Pa。大气压除了与海拨的高度有关外，还与天气的阴晴、季节的变化等有关。
（3）大气压与液体沸点的关系：液面上的气压越高、液体的沸点越高，反之大气压越低、液体的沸点越低。（高压锅的运用）
四、小结：①空气对“浸”在里面的所有物体会产生的压强，这种压强向各个方向，称之为大气压强，简称大气压。
②托里拆利实验测出大气压的值为760㎜汞柱即为1个标准大气压，1个标准大气压=1.013×105Pa，③大气压的大小与海拨高度有关，越往高处，大气压越小，大气压还与天气有关。
五、课堂练习：课本P151，作业
六、课外巩固练习
（1）著名的证明大气压存在的实验是 实验，利用托里拆利实验可以测出 的值。
（2）如下图1所示:一张硬纸片就可以托住一整杯水，这证明空气 ，若杯口朝下必为如图乙所示，则硬纸片 （填“会”或“不会”）掉下说明 。
甲 乙
（3）1标准大气压约等于 Pa，山顶上的气压比山脚下气压要 （填“大”或“小”）
（4）一热水瓶，瓶口截面种为10㎝2，灌满水时留有空隙，用瓶塞塞紧瓶口不漏气，过了一段时间，由于瓶内水的冷却、瓶内空隙处的气压为0.8个标准大气压，那么要用
N的力才能将瓶塞拨出。（设大气压10S Pa）
（5）下列现象中，不能说明大气压存在的是（ ）
A、墙上壶盖的小孔、茶壶里的水不容易被倒出来
B、用吸管能从汽水瓶中把汽水吸入口中
C、用抽水机抽出灯泡中的空气
D、医生提起针管里的活塞，使药液通过针头进入针管
（6）下列实验中利用大气压的是（ ）
A、带塑料吸盘中的挂钩能够吸咐在光滑的玻璃上
B、锅炉水位计 C、自来水行吸墨水
D、用吸管喝饮料
（7）关于托里拆利实验，下面说法正确的是（ ）
A、玻璃管内径越大，管内、外水银面高度差增大
B、往水银槽内多倒些水银，管内、外水银面高度差增大。
C、玻璃管倾斜、管内、外水银面高度差不变，水银柱变长。
D、玻璃管内顶部进入一些空气，管内、外水银面高度差不变。
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