内容正文:
第3节大气压强
第1课时大气压强及其测量
1.知道大气压强的存在,了解大气压强产生的原因.
2.知道托里拆利实验的原理、过程和结论.
3.知道标准大气压的值.
重点:大气压强的存在.
难点:大气压强的估测和测定.
一、新课导入
液体内部朝各个方向都有压强,这是由于液体能够流动.空气也能流动,空气中是否存在朝各个方向的压强?这节课我们要学习的就是大气压强及其测量.
二、探究新知
知识模块一:大气压强的存在
【教师提问】将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,可看到什么现象?
【学生作答】硬纸片掉下.
【实验演示】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.
【教师提问】如果放手,会出现什么现象?
【学生作答】硬纸片不会掉下来.
【教师提问】是什么力使硬纸片不会掉下来?
【教师讲解】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(跟液体相似).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.
【学生实验】学生按下图所示做实验,两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉.
【教师提问】做完实验后你有什么感受?
【学生作答】用较大的力才能拉开.
【归纳总结】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.
知识模块二:大气压强的测量——托里拆利实验
【实验演示】大气压的测量:在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中.放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差约为760 mm.把玻璃管倾斜,竖直高度差不发生变化.
【教师提问】管内水银为什么不继续下落?
【学生作答】大气压支持着管内这段水银柱不会落下.
【教师讲解】大气压跟760 mm高的汞柱产生的压强相等.计算大气压强的值:
p=ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa.
【归纳总结】标准大气压的数值为1.013×105 Pa,它相当于1 cm2表面受到10 N的压力.通常把大小等于760 mm汞柱所产生的压强的大气压,叫做标准大气压.
【教师提问】大气压作用在一个人手掌上的压力约为500 N,相当于一个质量为50 kg的人站在你手掌上产生的压力.这么大的压力,我们为何感觉不到呢?
【教师讲解】人体内也存在压强,内外压力相互平衡;另外,人长期生活在大气中,已经适应这种环境了.
【教师提问】针对托里拆利实验,请学生思考下列问题:
(1)如果玻璃管内径变大,管内和管外水银面高度差如何变化?
(2)如果往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差如何变化?
(3)如果玻璃管内水银柱上方进入一些空气,管内和管外水银面高度差如何变化?
【交流讨论】学生分组讨论,讨论后推选几位代表发言.
【学生作答】如果玻璃管内径变大,管内和管外水银面高度差不变.
【学生作答】如果往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差不变.
【学生作答】如果玻璃管内水银柱上方进入一些空气,管内和管外水银面高度差变小.
三、课堂演练
1.下列实例中,没有利用大气压的是 (B)
A.“吸盘”挂钩贴在竖直墙面上
B.用注射器将药液注入肌肉
C.用吸管将饮料“吸”入口中
D.用硬纸片“托住”倒放杯中的水
2.如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是 (A)
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
四、课堂小结
同学们,我们通过这节课的学习,收获了不少知识.我们知道了大气压的存在,还知道大气压强的测量方法.
五、板书设计
第3节大气压强
第1课时大气压强及其测量
一、大气压强的存在
1.生活中大气压强的应用实例
2.大气压强的证明——马德堡半球实验
二、大气压强的测量——托里拆利实验
1.原理:大气压的数值等于水银柱产生的压强
2.标准大气压的数值:1.013×105 Pa
本节课的主要教学内容是大气压强及其测量.在教学过程中,始终把学生是教学的主体放在第一位.因此,在设计和组织教学的过程中,以学生活动和实验探究为主线,使学生主动发现问题、搜集证据、分析有关信息和资料,建立良好的认知结构,从而培养学生的观察能力、动手能力,使学生学会自主学习,培养学生的探究意识.
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