8.3 空气的力量 教案 -2022-2023学年沪科版初中物理八年级

8.3空气的力量教案 【教学目标】 1理解大气压强产生的原因和方向，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增加而减小，大气压强的大小可以用气压计来测量 【教学重难点】 1.选择生动、趣味性强、直观的实验，不但有力地说明大气压的存在，降低 教学难度，同时还激发学生的学习物理的兴趣。 2.观察托里拆利实验，说明原理和变化 3.大气压的变化的理解和应用 【教学方法】 本节采用科学探究、实验启发式教学 学生采用实验、分析、讨论学习 【实验器材】 多媒体教室，吸盘、玻璃片、广口瓶、纸片、胶头滴管、饮料瓶、钉子、针 管、抽气机、真空罩、气球、火罐、鸡蛋、盘子等。 【教学过程】 一、新课导入： 展示少林气功，设置疑问是什么原因导致这种震撼人心的场面，引入空气的 “力量”的学习 二、授课过程： 1.大气压强 (1)大气压强的定义 利用空气把真空罩中的气球压瘪的实验引出和液体一样，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。 (2)大气压强的方向 利用真空罩中的气球各个方向同时被压瘪，得出大气压强的方向是向各个 方向的： (3)那么大气压强产生的原因是什么？ 解释大气压强产生的原因：我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球，地球周围 被厚厚的气体包围着。地球周围被厚厚的气体包围着，这厚厚的气体人们通常称 之为大气层。 大气层的厚度大约有几百千米，主要由氮气、氧气等多种气体组成。其中， 大部分气体分布在距离地球表面几十千米厚度的范围内。 交流与讨论：空气有质量吗？ 我们在上一章里已经知道空气的密度1.29kg/m3,可见空气是有质量的， 空气体积很大时，其质量也是相当大的。同学们试计算充满我们这间教室的空气 的质量有多大。 计算：p=mM、-6m×4m×3m=72m3 ∴.m=pv=1.29kg/m3×72m3=92.88kg 我们周围的大气既有质量，同时又要受到地球引力的作用，而且具有流动性，这 几个原因就产生了大气压强。 (4)证明大气压存在的实验 A教师利用铁皮罐塌陷的实验分析原理，证实大气压确实存在，并引导学 生得出证实大气压存在的方法。(p内<P) B.学生根据前面得出的方法利用身边的器材小组合作、自己设计实验证明大 气压的存在。 C选学生代表向大家展示本小组设计的实验成果。 D.让学生模拟并介绍马德堡半球实验： 早在1654年，德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开表演一个著 名实验一马德堡半球实验。他把两个直径为30c铜质空心半球紧紧地扣在一 起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费 了很大的劲才把它们拉开。 它证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。 2 2.测量大气压 (1)托里拆利实验 根据奥托格里克的马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，还表明 大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢？ 先用连通器原理分析玻璃管内外液面相平的原因，然后假设上端封口后再抽 出内部气体，让学生思考内外液面还会相平吗？再通过实验验证学生的猜想。最 后引导学生推理如果上部的气体被抽完（即上部为真空时），则液体产生压强等 于大气压强，引出托里拆利实验。 1644年，伽利略的学生托里拆利及其同伴通过实验第一次剥出了大气压强 的大小。接下来，我们来看看托里拆利是怎样测出大气压强的？ ①介绍托里拆利实验装置 ②演示：托里拆利实验（课件演示） .用水银将一端开口的玻璃管灌满，你知道这样做的目的是为什么吗？ b.用水银将一瑞开口的玻璃管灌满，然后用手睹住，倒放入水银槽中，会发现管 中的水银下降，但下降到一定的高度就不再下降了。通过测量知道管中水银柱的 高度为76cm。 ©.当往水银槽中倒水银使水银槽中的水银面上升，可以看到玻璃管中的水银面也 跟着上升，并且玻璃管内外水银面之差还是76cm。 d当用手将玻璃管向上提时玻璃管上移，水银柱却还是保持76cm。 .当换用大的玻璃管做同一个实验时，我们还可以观察到大玻璃管内外水银面之 差还是76cm。 ③注意： 托里拆里实验中，管内上方一定要是真空，水银的高度随外界大气压变化而变化： 和管的粗细、倾斜角度、管的长度以及提起还是下压无关。 (2)大气压的测量 分析： 玻璃管内汞柱上方是真空，而管外汞面上受到大气压强，正是大气压强支持着管 内76厘米高的汞柱，也就是说此时大气压强跟76厘米高汞柱产生的压强相等。 3 p=pgh=13.6×103kg/m3×10Nkg×0.76m-1.013×105Pa (3)气压计 ①汞气压计 ②空盒气压计 ③管式弹簧气压计 3.大气压强的变化： (1)人们把76cm汞柱所产生的压强（也就是1.013×105Pa)的大气压叫做1 标准大气