8.4 大气压强 导学设计
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文档简介
四、 大气压强
教材解读
对大气压强的研究是在前面所学的固体压强、液体压强的基础上，由“观察与思考”来激发学生的探究欲望，从而用实验感知大气压强的存在，进一步学习大气压强的测量和应用。本节大气压强的学习是高中阶段进一步学习的基础，大气压强的知识对人们的日常生活、生产技术和科学研究等有广泛的意义。同时本节课的教学可以提高学生利用物理知识解决实际问题的能力，因此本节课无论是在知识的学习上还是在学生能力的培养上都有着十分重要的作用
教学目标
知识与技能
1.通过实验知道大气压强的存在。
2.知道大气压强产生的原因。
3.知道托里拆利实验的原理、过程和结论。
4.了解大气压强与高度和天气的关系。
5.了解水银气压计是根据托里拆利实验原理制成的。
6.了解在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系。
7.了解活塞式抽水机和离心式水泵是如何利用大气压强工作的
过程与方法
1.通过演示实验，培养学生的观察能力和分析能力。
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类比法。
3.运用大气压强知识解释日常生活、生产中的有关现象，培养学生运用知识的能力
情感、态度与价值观
1.通过演示实验，培养学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。
2.运用大气压强知识解释日常生活、生产中的有关现象，使学生体会物理与生活的紧密联系。
3.通过对托里拆利实验的学习，培养学生热爱科学的精神。
4.通过对活塞式抽水机和离心式水泵的学习，认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响
重点难点
重点：大气压强的存在和大气压的测定。教师多做一些演示实验(比如压扁易拉罐、瓶吞鸡蛋、小喷泉、利用吸盘或注射器提物体等)，引导学生进行分析，从而证实大气压强的存在；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，得出的结果与教材数值对比，加深学生对大气压的理解。
难点：理解活塞式抽水机和离心式水泵的工作过程。建议教师利用挂图进行讲解，再利用模型进行演示，提高学生的兴趣，加强学生从生活走向物理，从物理走向社会的意识
合
作
探
究
[探究课题] 大气压的大小。
[实验过程] 利用多媒体播放托里拆利实验过程，引导学生认真观察实验现象，并进行相应计算，从而计算出大气压强的大小。
[评估交流] ①若换用较粗或较细一些的玻璃管进行实验，测量值有变化吗？(没有)
②若管内不慎混入空气，测量值是否有变化？(测量值会偏小)
③托里拆利实验为什么不用水做？(因为水的密度较小，大气压支撑的水柱太高，实验操作很困难)
【导入一】 (“魔术表演”设计悬念，引入新课)
[师]同学们，今天老师要当一回“魔术师”，给大家表演两个魔术：
①这里有两根内径差不多大的试管，它们重叠起来倒置后，如果不用手托住，你们猜猜小试管会不会掉下来？(操作过程：在大试管里注入大半试管的水，将小试管底朝下慢慢插入大试管中，这时把两管同时倒立过来)
现象：小试管不但不往下掉，还往上升呢。
②我桌上有一个鹌鹑蛋，大家看好了，现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。
[述]刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢？学完大气压强这一节内容后，同学们就知道其中的奥秘了。
【导入二】 (利用生活物品设计问题，引入新课)
[师](拿出一个饮料瓶)老师这里有个饮料瓶，大家能想出几种办法让它变扁呢？利用手边的饮料瓶试一试。
学生通过实践想到的办法可能有“捏扁、吸扁”。
[师]用手将饮料瓶捏扁，是因为手对饮料瓶有力的作用，那么用嘴吸饮料瓶时是什么力量使它变扁了呢？通过引导分析，学生较易答出：“瓶外空气。”然后让学生用类比的方法猜想：既然液体有压强，那么与液体同样具有流动性，受到重力的气体是否也有压强呢？从而
引入新课：四、大气压强。
学点1 大气压强的存在
观察：如图8－4－1所示。
图8－4－1
思考：
问题1：1654年，德国马德堡市市长奥托格里克完成了“马德堡半球实验”，此实验证明了__大气压强的存在__。生活中玻璃杯内装满水，用纸盖住杯口，把玻璃杯倒置过来或侧放，纸片不会下落，水也不会流出，此实验也证明了__大气压强的存在__。
问题2：空气受重力，且具有__流动性__，因此大气内部各个方向都存在__压强__，这个压强叫作大气压强，简称大气压。
学点2 大气压强的测定
观察：如图8－4－2所示。
图8－4－2
思考：
问题1：1643年，意大利科学家__托里拆利__通过实验的方式测量出了大气压强的数值。
问题2：标准大气压＝__760__mmHg产生的压强＝__1.01×105__Pa，粗略计算可取__1.0×105__Pa。
观察：如图8－4－3所示。
图8－4－3
思考：
问题：大气压强的大小可以用气压计进行测量，水银气压计携带不方便，用得较多的气压计是__金属盒气压计__，又叫__无液气压计__，它的主要部分是一个波纹__真空金属盒__。
学点3 大气压强与人类生活
观察：如图8－4－4所示。
图8－4－4
思考：
问题1：活塞式抽水机和离心式水泵的结构和工作过程有所不同，但工作原理一样，都是利用__大气压__把水从低处提到高处。
问题2：离心式水泵汲水扬程受大气压强的影响，最大值为__10.34__ m(g＝9.8 N/kg)，但压水扬程不受大气压的影响。实际扬程＝__汲水扬程＋压水扬程__。
学点4 大气压强的变化
观察：如图8－4－5所示。
图8－4－5
思考：
问题1：大气压强受海拔高度的影响，海拔越高，大气压__越小__。一切液体的沸点跟它表面气压的关系：液体的沸点随液体表面气压的增大而__升高__，随气压的减小而降低。高压锅的原理：密闭的高压锅，锅内气压可以__大于__外面的大气压，这样就能使水的沸点__升高__，就更容易把饭煮熟。
问题2：在同一地理位置，大气压强也不是固定不变的，还与__天气(或气候)__有关。
1．下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中，与实际不符的是( )
图8－4－6
[解析] A
教材解读
对大气压强的研究是在前面所学的固体压强、液体压强的基础上，由“观察与思考”来激发学生的探究欲望，从而用实验感知大气压强的存在，进一步学习大气压强的测量和应用。本节大气压强的学习是高中阶段进一步学习的基础，大气压强的知识对人们的日常生活、生产技术和科学研究等有广泛的意义。同时本节课的教学可以提高学生利用物理知识解决实际问题的能力，因此本节课无论是在知识的学习上还是在学生能力的培养上都有着十分重要的作用
教学目标
知识与技能
1.通过实验知道大气压强的存在。
2.知道大气压强产生的原因。
3.知道托里拆利实验的原理、过程和结论。
4.了解大气压强与高度和天气的关系。
5.了解水银气压计是根据托里拆利实验原理制成的。
6.了解在温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系。
7.了解活塞式抽水机和离心式水泵是如何利用大气压强工作的
过程与方法
1.通过演示实验，培养学生的观察能力和分析能力。
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类比法。
3.运用大气压强知识解释日常生活、生产中的有关现象，培养学生运用知识的能力
情感、态度与价值观
1.通过演示实验，培养学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。
2.运用大气压强知识解释日常生活、生产中的有关现象，使学生体会物理与生活的紧密联系。
3.通过对托里拆利实验的学习，培养学生热爱科学的精神。
4.通过对活塞式抽水机和离心式水泵的学习，认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响
重点难点
重点：大气压强的存在和大气压的测定。教师多做一些演示实验(比如压扁易拉罐、瓶吞鸡蛋、小喷泉、利用吸盘或注射器提物体等)，引导学生进行分析，从而证实大气压强的存在；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，得出的结果与教材数值对比，加深学生对大气压的理解。
难点：理解活塞式抽水机和离心式水泵的工作过程。建议教师利用挂图进行讲解，再利用模型进行演示，提高学生的兴趣，加强学生从生活走向物理，从物理走向社会的意识
合
作
探
究
[探究课题] 大气压的大小。
[实验过程] 利用多媒体播放托里拆利实验过程，引导学生认真观察实验现象，并进行相应计算，从而计算出大气压强的大小。
[评估交流] ①若换用较粗或较细一些的玻璃管进行实验，测量值有变化吗？(没有)
②若管内不慎混入空气，测量值是否有变化？(测量值会偏小)
③托里拆利实验为什么不用水做？(因为水的密度较小，大气压支撑的水柱太高，实验操作很困难)
【导入一】 (“魔术表演”设计悬念，引入新课)
[师]同学们，今天老师要当一回“魔术师”，给大家表演两个魔术：
①这里有两根内径差不多大的试管，它们重叠起来倒置后，如果不用手托住，你们猜猜小试管会不会掉下来？(操作过程：在大试管里注入大半试管的水，将小试管底朝下慢慢插入大试管中，这时把两管同时倒立过来)
现象：小试管不但不往下掉，还往上升呢。
②我桌上有一个鹌鹑蛋，大家看好了，现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。
[述]刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢？学完大气压强这一节内容后，同学们就知道其中的奥秘了。
【导入二】 (利用生活物品设计问题，引入新课)
[师](拿出一个饮料瓶)老师这里有个饮料瓶，大家能想出几种办法让它变扁呢？利用手边的饮料瓶试一试。
学生通过实践想到的办法可能有“捏扁、吸扁”。
[师]用手将饮料瓶捏扁，是因为手对饮料瓶有力的作用，那么用嘴吸饮料瓶时是什么力量使它变扁了呢？通过引导分析，学生较易答出：“瓶外空气。”然后让学生用类比的方法猜想：既然液体有压强，那么与液体同样具有流动性，受到重力的气体是否也有压强呢？从而
引入新课：四、大气压强。
学点1 大气压强的存在
观察：如图8－4－1所示。
图8－4－1
思考：
问题1：1654年，德国马德堡市市长奥托格里克完成了“马德堡半球实验”，此实验证明了__大气压强的存在__。生活中玻璃杯内装满水，用纸盖住杯口，把玻璃杯倒置过来或侧放，纸片不会下落，水也不会流出，此实验也证明了__大气压强的存在__。
问题2：空气受重力，且具有__流动性__，因此大气内部各个方向都存在__压强__，这个压强叫作大气压强，简称大气压。
学点2 大气压强的测定
观察：如图8－4－2所示。
图8－4－2
思考：
问题1：1643年，意大利科学家__托里拆利__通过实验的方式测量出了大气压强的数值。
问题2：标准大气压＝__760__mmHg产生的压强＝__1.01×105__Pa，粗略计算可取__1.0×105__Pa。
观察：如图8－4－3所示。
图8－4－3
思考：
问题：大气压强的大小可以用气压计进行测量，水银气压计携带不方便，用得较多的气压计是__金属盒气压计__，又叫__无液气压计__，它的主要部分是一个波纹__真空金属盒__。
学点3 大气压强与人类生活
观察：如图8－4－4所示。
图8－4－4
思考：
问题1：活塞式抽水机和离心式水泵的结构和工作过程有所不同，但工作原理一样，都是利用__大气压__把水从低处提到高处。
问题2：离心式水泵汲水扬程受大气压强的影响，最大值为__10.34__ m(g＝9.8 N/kg)，但压水扬程不受大气压的影响。实际扬程＝__汲水扬程＋压水扬程__。
学点4 大气压强的变化
观察：如图8－4－5所示。
图8－4－5
思考：
问题1：大气压强受海拔高度的影响，海拔越高，大气压__越小__。一切液体的沸点跟它表面气压的关系：液体的沸点随液体表面气压的增大而__升高__，随气压的减小而降低。高压锅的原理：密闭的高压锅，锅内气压可以__大于__外面的大气压，这样就能使水的沸点__升高__，就更容易把饭煮熟。
问题2：在同一地理位置，大气压强也不是固定不变的，还与__天气(或气候)__有关。
1．下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中，与实际不符的是( )
图8－4－6
[解析] A