第八章 压强 第三节 空气的“力量”教学设计
授课地点：录播教室
授课时间：1课时
仪器材料：塑料矿泉水瓶（底部扎眼）6个、玻璃水杯6个、硬纸片6片、集气瓶6个、鸡蛋6个、塑料挂钩的吸盘30个、长度不同的几个试管6套、空可乐瓶6个、注射器30个、钩码36个、抽气机2个、真空罩2个、大气压强演示器2个、长塑料管6根、水桶1个、透明水槽6个、酒精灯6个、火柴6盒、酒精棉若干、石棉网6个、圆形加热支架6个、烧杯6个、大量筒6个、大吸盘2个、抽水机原理演示器2个、纯奶8盒、空酒瓶6个、皮锤2个、橡胶手套2幅、培养皿6个、蜡烛6支、小量筒6个、气球12个、矿泉水瓶（不扎眼）6个、热水1壶、镊子6把、胶头滴管6个、橡皮泥6包，其他辅助器材等。
【教学目标】
1．知识与技能
（1）知道大气压强的存在，知道托里拆利实验的原理、过程和结论；
（2）了解大气压强产生的原因；
（3）知道大气压强与高度和天气有关；
（4）通过演示实验，培养学生的观察能力和分析能力；
（5）通过分组实验，培养学生的独立解决问题的能力和创新思维；
（6）通过对托里拆利实验的学习，培养学生的思维能力。
2．过程与方法
（1）学生进行实验探究，估测大气压的大小，体会科学探究的过程；
（2）通过对托里拆利实验的学习，使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。
3．情感、态度和价值观
（1）通过实验，激发学生学习的兴趣和求知欲，增强小组合作意识；
（2）运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象，使学生体会到物理知识与生活的密切关系，具有将物理知识用于解释日常生活现象的意识；
（3）通过对托里拆利实验的学习，培养学生热爱科学的精神，培养学生的创新意识。
【教学重点】
大气压强的存在和大气压强的测定。
【教学难点】
理解托里拆利实验的原理。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、大气压强的存在
引入：观察两幅图片，
图一：两个小朋友站在雪地上（一个穿滑雪板，一个不穿）
提出问题：两位小朋友对雪地的压力作用效果相同吗？你是观察什么现象发现的？
图二：U形管压强计。
提出问题：此时液体内部是否存在压强？你是通过观察什么现象得到结论的？
小结：有些比较抽象的物理量，不易观察和比较，但我们可以借助于它产生的现象来观察和研究它，这为我们提供了一种解决物理问题的思路和方法，还记得是什么方法吗？
固体和液体都存在压强，那么包裹着我们的厚厚的大气层，是否也存在压强呢？大气层看不见，摸不着，我们甚至感受不到它的存在，我们怎样才能证明大气存在压强呢？
很好，那就让我们带着疑问，开启今天的发现之旅——大气压强（板书课题），请同学们打开课本。
首先，请大家一起来看一个小视频，直观感受一下大气压的力量。（播放视频：隔空碎瓶底）
耳听为虚，眼见为实，你想不想亲自尝试一下？谁愿意来试试看？
演示实验①：隔空碎瓶底
提出问题：并不容易成功对不对？趁此进行情感态度价值观教育：
很多伟大的科学实验看似简单，实则不易，有的甚至要失败成千上万次，也未必能够成功，有时不要说是差一点点，就算只差一丝一毫，你也很有可能与一次伟大的发明发现失之交臂。因此科学家们非常值得我们尊敬，他们耐得住寂寞，忍受的了失败，才能从不断失败的废墟里开出胜利的花朵来。借此实验，向我们伟大的科学家们致以崇高的敬意，也希望我们能站在巨人的肩膀上，不断总结失败的经验教训，最终能够把实验做成功。
学生： 不相同
学生：观察雪地的凹陷程度
学生：有压强
学生：观察U形管两侧液面的高度差
学生：转换法
学生：用做实验的方法，观察它产生的现象。
学生：哇！这么厉害！
学生：争着举手
学生：到演示桌进行实验，发现并不是那么容易做到
学生：深有感悟，并再次尝试，终于成功。
接下来，我们再来观看一个视频，感受大气压强的存在。播放视频：拔火罐的力量。
拔火罐大家都见过吧？谁想亲身体验一下？
演示实验②：将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来。
问：抽出罐内的空气，放手后，会看到什么现象？
教师放开手，罐没有掉下来。怎样才能取下来呢？按学生建议松手进气，果然成功取下。
感谢这位同学为科学献身，奖励一盒牛奶，请喝一口吧！
发现问题了？你真善于发现问题！再换根好的试试看。你为什么要先吸一吸呢？
有窟窿为什么不行呢？
感谢你的配合，请回位做好。
学生：生活中有所经历，感到很熟悉。有的思考、犹豫，不知会有什么情况。
一名学生（脸大肉多适合实验者）上演示桌配合实验。脸被吸进罐中，鼓出一个大包，摘开后，脸上有一个压出的圆形印痕。
学生观察，脸上露出惊讶的表情。
学生：使劲吸也吸不到，插到底也不行，咦？怎么回事呢？仔细一瞧，原来吸管上有个大窟窿，捂嘴偷笑。
学生：换根好的，吸到奶了，高兴。
学生：吸出管中的空气，大气压才能将奶压入口中。
学生：没法形成气压差。
演示实验③：用矿泉水瓶制作花洒。
先将瓶子灌满水，排干净里面的空气，然后拧紧盖子，拿起来，只是普通的一瓶水对吗？
下面老师将瓶盖松一松，让它能够进气，请观察。
再拧紧，还喷洒吗？
提出问题：为什么拧紧盖子就不刺水呢？是谁压住了它？
学生：对呀，没看出有什么特别的呀。
学生：露出惊讶欣喜的表情，哇！变成个花洒了！
学生：咦，又停了！
学生思考，试着解释：瓶内气压低，水被外界大气压压住了。
教师用投影仪投影大气层的结构，对比液体压强产生的原因，分析大气压产生的原因：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。
学生观看图片，听教师分析大气压产生的原因。
教师：光看老师做实验，你的手痒了吧？下面满足大家的愿望和理想，请你们亲自动手，感受大气压的存在。我为同学们准备了两个超市。一个是实验用品器材超市，一个是奇幻科学城音像制品超市。请组长先来看看有哪些器材，然后和小组成员一起设计实验，制定实验计划，并记录下所需的实验用品清单。如果没有思路，也可以播放奇幻科学城中的小视频寻找灵感。
强调实验原则：
领取器材时，应勤拿少取，杜绝浪费。
相同类型器材只取一套，各组合理分配。
小组成员勉励配合，并注意安全。
学生：积极讨论，设计实验，记录所需器材，并领取器材，回组进行实验。
教师协助各小组进行实验，进行引导和指导，鼓励每个小组多多尝试，大胆创新。
学生进行分组实验，兴奋感十足。
二、大气压强的测定
同学们设计的实验都非常好，现象也很明显，你们的实验证实了什么？
让我们一起来了解一下历史上最著名的证明大气压存在的实验 —— 马德堡半球实验。
教师投影马德堡半球实验的图片，讲解马德堡半球实验。
提出问题：这个实验说明了什么？大气压强究竟有多大？
学生回答：
证明了大气压强的存在；
学生纷纷猜测大气压强的大小，但是都不知道大气压究竟有多大。
教师举出一女孩分组实验时拿大吸盘轻而易举提起一张桌子的实验，大气压很大，究竟有多大呢？
两个学生为一组进行实验，把两个吸盘对着挤压，尽量把里边的空气挤出来。然后两手用力往外拉，不容易拉开（用较大的力才能拉开）。
用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力，测出吸盘的面积，可以估算出大气压的值
用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力，测出吸盘的面积，可以估算出大气压的值。
教师播放托里拆利实验并进行讲解。根据托里拆利实验的原理，计算大气压强的大小。
学生认真观察并思考了解实验的过程步骤，理解托里拆利实验测定大气压的原理和结论。学生利用p0＝ρ水银gh进行计算，推出标准大气压的大小。
引导学生讨论：
①托里拆利实验中水银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，管内的水银将会向上喷出还是向下落回水银槽？
教师投影气压计
学生讨论得出：
①因为p＝ρgh，液体压强与水银柱的高度有关，而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压无关。
②破洞后的玻璃管与水银槽成了连通器，管内的水银将向下落回水银槽。
教师：水银有毒，那为什么我们不用水来做托里拆利实验呢？究竟大气压能支持多高的水柱呢？
同学们也用大量筒和很长的塑料软管亲自试过了，里面的水灌满了仍不下落，认观看下面的视频，你就能找到答案
学生通过刚才的分组实验，发现大气压能支持很高的水柱。
教师播放视频：大气压可以支持的水柱高达10m以上。
学生观看视频，体会大气压的力量，并理解不用水做托里拆利实验的原因。
三、大气压与高度、天气的关系
教师用多媒体展示大气压随高度的变化情况图，向学生讲解：离地面越高的地方，大气压越小。
学生观看图片，认真听讲。
教师向学生简单介绍大气压与天气的关系。
提出问题：大气压是变化的，怎样才能知道此时此地的大气压值呢？一起来了解和认识一下各种不同的测量大气压的仪器 —— 气压计。
学生观察认识。
四、课堂小结
（1）大气压产生的原因；（2）托里拆利实验和大气压的大小。
（3）大气压随海拔高度的变化规律。
五、课后作业
一张本堂知识测验小卷
六、课外活动
让学生上网或去图书馆查阅资料，了解大气压与天气的关系，写出调查报告。
课件19张PPT。空气的“力量”——大气压强知识所在章节：第八章 压强
学科：物理
教材版本：沪科版
学段：初中
适用年级：八年级
视频一：隔空碎瓶底 —— 直观感受大气压的存在 第八章 压强第三节 空气的力量——大气压强视频二：拔火罐的力量 —— 进一步感受大气压的存在大气压强和液体一样，由于受重力，同时具有流动性，因此空气内部各个方向也都存在压强，这种压强称为大气压强。简称大气压或气压。 证明大气压存在的著名实验―马德堡半球实验大气压强演示实验一：隔空碎瓶底
演示实验二：脸部拔罐亲体验
演示实验三：你喝到牛奶了吗？大气压强分组实验一：瓶吞蛋 分组实验五：大气压托水柱
分组实验二：瓶吞气球 分组实验六：几个钩码才下落？
分组实验三：爆炸的气球 分组实验七：抽水机模型
分组实验四：覆杯实验 分组实验八：蜡烛熄灭之后大气压到底多大呢？视频三：托里拆利实验 —— 测定大气压值的实验根据p=ρ汞gh计算托里拆利大气压强跟76cm高的汞柱产生的压强正好相等p=ρ汞gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa水银有毒，为什么不用水来替代呢？视频四：大气压能支持多高的水柱？到山上去做实验，
气压随高度的增加而减小。1.013×105Pa1 标准大气压加油站 气压与沸点的关系：
液面上方的气压越高，液体的沸点越高；
液面上方的气压越低，液体的沸点越低；气压等于1标准大气压时，液体沸点等于1000C气压大于1标准大气压时，液体沸点大于1000C高压锅低压锅气压小于1标准大气压时，液体沸点小于1000C测量大气压的仪器：气压计汞气压计无液气压计管式弹簧压强计测出大气压强值跟 高水银柱产生的压强相等。 二. 测出了大气压强值 。通常把 的大气压叫做标准大气压。 小 结一. 马德堡半球实验有力地证明了：大气压强的存在 。760mm减小1.013×105Pa托里拆利实验 三. 大气压随着高度的增加而 。 从生活中来，到生活中去 ——
大气压强应用大气压强谢谢观看！
第八章 压强 第三节 空气的“力量”小测试
班级____________ 姓名_______________
能证明大气压强存在的著名实验是： 。
_____________实验测出了大气压强的值
1标准大气压=__________mm汞柱=_______________Pa
4.青藏铁路已全线贯通，现已投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统，这样做是因为（ ）
A．高原空气稀薄，大气压强小 B．高原空气稀薄，大气压强大
C．高原空气稠密，大气压强小 D．高原空气稠密，大气压强大
5. 如图，小敏同学在喝牛奶时无意发现，喝牛奶的纸盒变瘪了．
她疑惑不解：“自己并未用力捏纸盒，怎么会变瘪呢？”
请你告诉她纸盒变瘪的原因是_________
6.小华制成如右上图所示的“自动给水装置”，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没．其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于（ ）
A．瓶的支持力的作用 B．瓶的重力作用
C．水的浮力作用 D．大气压的作用
7. 小明去黄山游玩，发现在山下买的一包封闭包装的食品袋在高山上鼓胀起来，对这一现象的解释合理的是（ ）
A.食品包装袋内的气压增大了
B.食品包装袋内的气压减小了
C.山上的气压比山下高
D.山上的气压比山下低
8.（多选）下列事例中，利用大气压作用的是（ ）
A. 用胶头滴管吸取化学药液 B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.人将新鲜的空气吸入肺 D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
