沪粤版八年级物理下册 8.3 大气压与人类生活 导学设计

8.3　大气压与人类生活
教
材
解
读
本节按照“体验大气压的存在→估测大气压的大小→了解大气压的测量方法→认识大气压的应用”的顺序编写。教材先安排“活动1”，让学生通过观察实验和日常生活现象，感受大气压强的存在，并以此激发学生的思维，去思考日常生活中还有哪些事例能证明大气压强的存在，培养学生善于观察、勤于思考的学习品质。另外，教材通过“信息浏览：马德堡半球实验”，让学生在了解科学发展史的同时，体验大气压强的存在。了解测量大气压强的方法是课程标准中规定的内容，教材介绍了估测大气压强的方法，让学生经历大气压的测量过程，了解大气压的测量方法，体验大气压的大小。然后介绍托里拆利实验和两种气压计。由于对于托里拆利实验只要求作一般性了解，所以教材没有展开讨论，考虑到实验的安全性，也没有要求课堂演示，故可通过展示图片或播放录像的形式介绍实验的过程、现象、原理、结论等。对于大气压与人类生活的关系，教材分别从人对大气压的感受、日常生活应用和航天事业三个侧面加以介绍。“STS”栏目介绍了离心式水泵和高压氧舱。整节内容体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。
教
学
目
标
知识与技能
　1.了解大气压的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值。
2.了解液体的沸点跟表面气压的关系。
过程与方法
1.观察与大气压有关的现象，体验大气压强的存在。
2.经历估测大气压强的过程，领会估测大气压的方法。
情感、态度与价值观
　通过对大气压应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。

重点：大气压的测定。建议教师通过教材中的“活动2”实验，先粗略测量出大气压的数值，给学生一个悬念——大气压强有那么大吗？再利用多媒体播放托里拆利实验的过程，重点引导学生观察水银面的高度差，得出的结果与之前的数值对比，使悬念得到证实，加深学生对大气压的理解。
难点：大气压强的存在。通过多个演示实验验证大气压的存在，结合对“瓶吞蛋”的讨论，进一步说明同学们观察到的现象是由于大气压作用的结果，从而肯定大气压的存在。教学时配合学生讨论加以演示。
合
作
探
究
课题：大气压的存在。
问题：空气看不见、摸不着，如何才能证明大气中存在压强呢？
　引导提示：现在我们可以使用一个里面没有空气的密闭装置，如果大气中存在压强，真空装置就会被压凹。
　学生活动：经过讨论，得到需要一个相对真空的环境的结论。
　设计实验：方案一：用力吸空塑料瓶，发现塑料瓶变扁。
　方案二：在杯子中点燃棉球，按到皮肤上，发现杯子吸在了皮肤上(这就是中医拔罐)。
　方案三：将两个橡皮碗正对挤出空气，会发现两个碗吸在了一起。
　演示：(1)将塑料吸盘捏扁吸到窗玻璃上，甚至还能挂上重物。
　(2)覆杯实验。
　(3)播放录像：将铁桶中的空气抽出(或用火烧热后拧上盖子浇冷水)，发现铁桶变扁。
　学生活动：思考回答。(这些装置内没有或有很少空气，外面大气的压强大于装置内的压强，所以出现了这些现象)
　问题：如果在塑料吸盘、玻璃瓶、铁桶上钻一个孔或掀开一个角，我们还会观察到上述现象吗？为什么？
　学生活动：思考讨论。(钻了孔后，装置内外相通，内外压强平衡，不会出现上述现象)
　总结：由于大气层中的空气像液体一样受重力作用且具有流动性，所以大气像液体一样对浸入其中的物体有压强的作用，并且空气中朝各个方向都有压强。我们称大气中的压强为大气压强，简称为大气压或气压。其实早在17世纪科学家们就已经通过实验证实了大气压的存在。播放马德堡半球实验录像。
教
学
建
议
虽然我们生活在大气中，但平常很难感受到大气压强的存在，所以学生并不容易感知和理解大气压强。因此在实际教学中，教师不仅要引导学生“知道大气压的存在”，更要关注学生“怎样才能知道大气压的存在”。在设计本节教学时，应多设计学生活动，创设物理情景，使学生在感悟大气压强的“神奇”的过程中，引发学生的学习兴趣，感知大气压是确实存在的。通过亲自经历测量大气压的过程，感悟大气压强的大小；通过生活实例了解大气压强在生产、生活中的广泛应用。
教
学
方
法
实验探究、交流讨论、阅读。
学点1　怎样知道大气有压强
实验1：在如图8－3－1所示的玻璃杯中盛满水，用一张纸片盖着，再倒过来，观察发生的现象。
图8－3－1
问题：硬纸片没有掉下来是因为杯内装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片的压强__小于__外界大气压强，由于__大气压__的作用，硬纸片没有掉落。
实验2：将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上(如图8－3－2所示)，尽量挤出吸盘里面的空气，在挂钩上挂一定量的重物，观察现象。
图8－3－2
问题：吸盘没有掉下来是因为吸盘贴在光滑的墙壁上时，吸盘内几乎没有空气，因而内部压强__小于__外界大气压，正是由于大气压的存在，吸盘能够紧贴在墙壁上而掉不下来。
归纳总结：(1)地球周围被厚厚的空气层包围着，空气由于受__重力__作用，而且能够__流动__，因而空气内部向各个方向__都有__压强。由大气产生的压强，叫做__大气压强__，简称大气压。大气压产生的原因：一是__自身重力__，二是__具有流动性__。
(2)马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的__存在__，还表明大气压强是__很大__的。
学点2　怎样测量大气压
实验1：估测大气压(如图8－3－3所示)。
图8－3－3
问题1：实验原理：活塞将要被拉动时，钩码的重力__等于__大气对活塞的压力。(活塞的重力不计)
问题2：实验时先把活塞推至针筒的顶端，目的是__尽量排净针筒里的空气__。
问题3：实验中需测量的物理量：针筒上__有刻度__部分的总长度L，所选长度所对应的针筒的容积V，活塞刚刚向下运动时所挂钩码的重G。
问题4：大气压的表达式：__p＝__。
实验2：大气压的测定——托里拆利实验(如图8－3－4所示)。
图8－3－4
问题1：实验原理：大气压强与760 mm高的水银柱产生的压强__相等__。
问题2：实验前玻璃管里装满水银的目的：__玻璃管倒置后，水银上方为真空__。
问题3：水银柱高度是指管内外水银液面的__竖直高度差__，不是指倾斜管内水银柱的长度。
问题4：实验中，玻璃管的粗细__不会__影响大气压强的测量，因为液体的压强只与液体的__密度__、__深度__有关，与液体受到的总重力、体积无关。
问题5：实验中，运用的科学探究方法为__转化法__。
归纳总结：通常把高760 mm的汞柱产生的压强，作为1个标准大气压，符号为__1_atm__，1 atm的值约为__1.013×105_Pa__。
学点3　大气压与人类生活
阅读教材P79文字内容，完成下列问题。
问题1：大气压受天气的变化而变化；冬__高__夏__低__、晴__高__阴__低__。
问题2：大气压随高度的增加而__减小__，在海拔2000 m以内，大约每升高10 m，大气压减小111 Pa。
实验：探究水的沸点与气压的关系(如图8－3－5所示)
图8－3－5
问题1：给沸腾的水打气加压，水面气压__增大__，水停止沸腾，说明此时水的沸点__升高__。
问题2：停止给沸腾的水加热，水沸腾停止，用注射器抽气减压，使得水面的气压__减小__，水又开始沸腾，说明此时水的沸点__降低__。
归纳总结：液体的沸点随液体表面的气压增大而__升高__，随气压的减小而__降低__。高压锅是利用__液体的沸点随液体表面的气压增大而升高__的原理制成的。