内容正文:
【学习课题】
大气压强 导学案
时间: 科目: 物理 主备人:刘二康、蔺海丽
年级: 八 班级: 学生姓名:
【内容分析】
1、 课标解读与分析:知道大气压强及其与人类生活的关系。课标要求学生知道大气压强及其与人类的关系,让学生了解大气压强与人类生活密切相关。
2、 教材分析:《大气压强》是人教版教科书九年级物理第十四章第三节的内容,是在前面所学力和压强等有关知识的基础上,来进一步研究大气压强的,是压强知识的重要组成部分。本节课的特点是:理论和实践联系紧密、评价学生的方式多样化,是一节培养学生创新能力的好课程,体现了从生活走向物理、从物理走向社会的课程理念。本节课是压强知识的延续,也是后面研究流体压强的基础,知识结构上起着承前启后的作用;在情感目标上,让学生主动参与课堂活动,让他们充满科学探究的欲望,为学生自主学习、合作学习、终身学习打下基础。
3、 学情分析:初中学生具有强烈的好奇心、求知欲和表现欲,喜欢动手动脑,他们的思维方式正在由形象思维向逻辑思维过渡,已经具备了一定的观察能力和分析问题能力。尽管大气压比较抽象,但在教学中通过实验和多媒体,以感性认识为依托,学生完全能够完成本节内容的学习。
【学习目标】
1.通过观察、实验,检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用;
2.通过小组合作,能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压强随高度变化的规律;
3.通过分析海拔高度与气压的关系,能说出液体沸点跟气压的关系;
4.通过寻找资料,了解活塞式抽水机的工作过程和原理。
【学习重点】
1. 大气压强的存在及其在生活和生产中的应用
2. 了解测量大气压强的方法
【学习难点】
1. 托里拆利实验
2. 用液体压强来研究大气压强的转换法和等效替代法
【学习过程】
一、学习准备
同学们,我们在上一节课学习了液体压强的有关知识,接下来我们做一个简单的复习。
1. 液体压强的公式:________________
2. 液体压强的产生原因:__________________;_________________
3. 液体压强的影响因素:________________和________________
复习完之后,我们来认识一个“新”朋友,同学们在生活中见过拨火罐吗?将一张纸点燃后放入广口瓶中,并迅速将广口瓶扣在疼痛部位,广口瓶就会牢牢地吸在皮肤上,那同学们,你们有想过是什么力使广口瓶吸在皮肤上面掉不下来的呢?这就是本节课要解决的核心问题。
相信通过本节课的学习,你一定能够解释生活中许多类似的现象。
2、 学习探究
探究 一:大气压强的存在
做一做,想一想
实验1 用一个扎了孔、一个不扎孔的吸盘进行实验,看哪个能够吸到黑板(或玻璃)上;
____________________________________________
实验2 取一个长塑料管(或塑料瓶)装满水,用纸片盖上倒置。当水不流出来时,再用针在塑料管(或塑料瓶)上扎个孔,会看到什么?
____________________________________________
实验3 将两个吸盘(模拟马德堡半球)按压到一起,两个同学试着将其拉开,有什么感觉?再把按压到一起的两个吸盘放入真空罩中,抽取真空罩内的空气,会看到什么现象?
____________________________________________
归纳总结:
这些现象都说明我们周围的空气存在某种压强,我们把它叫做大气压强,历史上第一个证明大气压强存在的人是马德堡市的市长,他做的实验我们把它叫做马德堡半球实验。也可以说是:
马德堡半球实验证明了____________是真实存在的。
1.大气压强:大气(空气)对浸在它里面的物体产生的_________叫做大气压强,简称大气压或气压。
2.大气压强的产生原因:空气受_________作用且具有__________。
固体产生的压强和液体产生的压强我们都可以通过公式计算出来,那么我们周围的空气产生的压强是多少呢?有该怎么计算呢?历史上的物理学家通过不懈地努力,最终测量出来了大气压强的大小。接下来,让我们一起跟着物理学家托里拆利的脚步了解大气压强的测量方法。
探究 二:大气压强的测量及大小
最早测量出大气压强数值的实验是托里拆利实验
(1) 测量方法
①如图所示,取一根长1m、一端开口,一端封闭的玻璃管,在管内灌满水银;
②用手指堵住开口一端,把管竖直倒立在水银槽内,放开手指,管内水银面下降;
③当水银面不再下降时,用刻度尺测出水银柱的竖直高度,此时水银柱产生的压强等于大气压的值;
④根据液体压强公式p=ρgh,可计算出大气压的值;
⑤把玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度不发生变化。
(2) 评估交流
①玻璃管中要灌满水银,_____(能或不能)留有气泡。若残留了少量气体,会使得测量结果______(偏大、偏小或不变)。
②水银柱的高度是指管内外水银面的______高度差,不是指管内水银柱的长度。
③管内水银柱的高度只随外界大气压而改变,与管的粗细、长度、形状都_______(有关或无关)。
④在保证玻璃管管口不离开水银面的情况下,玻璃管管口在水银槽内的深度________(影响或不影响)实验结果,将玻璃管稍稍向上提或向下按,管内水银柱的高度________(变或不变)。
⑤在保证玻璃管管口不离开水银面的情况下,水银槽中的水银增加或减少,管内水银柱的高度________(变或不变)。
⑥若在管的顶部开一个小孔,管中液面将会_______(上升或下降),最终管内外液面_______。
⑦管内外水银面的高度差反映了大气压的大小,运用了_________(研究方法)。
⑧运用液体压强公式计算可得到标准大气压的大小为_____________。同学们想一想托里拆利为什么用水银做实验?能不能换成水来做实验?请同学们以小组的形式计算一下用水做实验,竖直高度为多少?
我们了解了大气压的测量方法,同学们想一想不同的地方的大气压一样吗?是否会发生变化?如果有,跟什么因素有关呢?
探究 三:大气压的变化规律
请同学们自学课本P41,结合下表,小组讨论大气压的变化规律。
1.大气压随高度的增加而_________;
2.在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小______Pa;
3.一般晴天气压比阴天气压_____,冬天气压比夏天_______;
4.一般液体的沸点随气压的减小而_______,随气压的增大而_______。
三、学习反思
本节课我们学习了光反射的哪些知识?这些知识是怎样获得的?它与我们日常生活有何关系?
【学习评价】
1. 在下列事例中,与大气压强无关的是( )
A. 覆在管口的纸片并不掉落 B.用吸管吸饮料
B. 连通器 D.塑料吸盘吸附在墙上
2. 如图所示,在海平面测定大气压强时,在长约1m、一段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。
(1) 看到的现象是___。
A.管内水银不下降
B.管内水银面下降到一定高度时就不再下降
C.管内水银下降到与水银槽液面相平
(2)将玻璃管向上缓缓提起,且玻璃管口未离开水银槽液面,在这一过程中,管内外水银面高度差将;如果换用口径略大的玻璃管进行实验,管内外水银面高度差将___。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若装水银的玻璃管长度有以下三种,则选择(填字母)实验不会成功。
A.70 cm B.90 cm C.110 cm
(4)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内时,管中的水柱用下降,如果这时在管顶开一个小孔,水向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
3.在海拔2 km 以内,每升高10 m,大气压约减小 111 Pa,若在某处测量,气压计示数是91120 Pa,则该处海拔是_______m,该处水的沸点______(选填“大于”“等于”或“小于”)100℃。(标准大气压取1X105 Pa)
【学习链接】
活塞式抽水机
抽水机也叫水泵。下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。使用时,若提起活塞阀门A 受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A 进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
想想看,这样的抽水机提升水的最大高度是多少?
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