内容正文:
第三节 空气的“力量”
教学目标
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增加而减小,大气压强的大小可以用气压计来测量。
4.知道沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。
教学重点:认识大气压的存在,用大气压解释简单的生活现象。
教学难点:证明大气压的存在和自主探究估测大气压的大小。
自制多媒体课件一套、玻璃杯一个、大气压强实验仪器一套、火柴一盒、水槽、广口瓶、煮熟剥壳鸡蛋、硬纸片、试管、铁皮罐、水盆、水等。
教学过程
新课引入
液体内部朝各处都有压强,是因为液体具有流动性。
我们生活在大气层的底部,那大气有没有朝各个方向的压强呢?
新课教学
探究点一 大气压强
实验:冷水浇铁皮罐实验
在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。观察铁皮罐是否有变化?
现象:在大气压作用下,铁桶被压扁了。
分析: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。
实验:
将硬塑料片平放在平口塑料杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片落下
分析:如果大气有压强,则硬塑料片上下面受压强相等,纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强,结果相同。
将塑料杯装满水,仍用硬塑料片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下来
分析:硬塑料片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。
再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下
分析:大气的压强向各个方向
实验:将塑料吸盘贴在玻璃真空罩里,用真空泵抽气,会看到什么实验现象?
现象:一段时间后,塑料吸盘掉下
分析:吸盘外侧没有了空气产生的压强,吸盘便不能贴在物体的表面。
从以上实验中你得到了什么启发,得出了什么结论?
可见,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。
运用你手边的材料怎么证明大气压强的存在呢?
观看PPT
大气压有多大——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—马德堡半球实验。他把两个直径为30cm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。
探究点二 大气压强的测量
观看PPT用弹簧测力计测量大气压大小
1.托里拆利实验。
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?
我们先看看,历史上人们是怎样测量大气压强的。
1644年,伽利略的学生托里拆利及其同伴通过实验第一次测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(多媒体演示,如图);
(3)分析:
玻璃管内水银面上方是真空,而管外水银面受到大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的水银柱,也就是大气压强与760mm高水银柱产生的压强相等。p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.76m=1.01×105Pa。
(4)应用:人的头顶面积约为0.02m2,请计算大气压对头顶的压力为多少?
2.测量大气压强的工具。
(1)水银气压计:
优点:精确;
缺点:不方便携带。
(2)金属盒气压计:
优点:使用方便;
缺点:不精确。
探究点三 大气压强的变化
教师讲解:实际上大气压强并不是一成不变的,它会受天气的影响,当阴天的时候,空气里水蒸气增加,大气压强也会增加。大气压强也会受到海拔高度的影响,我们测得海平面处的大气压强为1个标准大气压,当高度增加,空气会变得相对稀薄,大气压强减小。内地的游客到西藏青藏高原时会出现头晕、耳鸣等高原反应,就是因为高度增加,大气压强减小,人们不适应。
通过相关实验可以得到,一切液体的沸点与大气压强有关,大气压强增大时,沸点升高;大气压强减小时,沸点降低。那么如果我们在高山上用普通的锅煮食物,就很不容易熟,因为高山上大气压强小,沸点低。我们可以通过高压锅来提高锅内气体压强,从而增大液体的沸点,就会比较容易煮熟食物。
板书设计
第三节 空气的“力量”
一、证明大气压强的存在
结论:空气受到重力的作用,而且能够流动,因而空气内部向各个方向都有压强,大气对浸在它里面物体的压强叫大气压
二、大气压强的测量
1.托里拆利实验产生的压强相等。
1个标准大气压=760mm高水银柱所产生的压强=1.013×105Pa。
2.测量大气压强的工具:
(1)金属盒气压计;
(2)汞气压计。
三、大气压强的