8.3 空气的“力量”学案 2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第三节　空气的“力量” 学习目标 1.了解大气压强及产生的原因；知道托里拆利实验和1个标准大气压强的大小；知道大气压强跟高度的关系；能通过实例说明大气压强跟人类生活的密切关系。（物理观念） 2.体会用液体压强类比理解大气压强产生的原因；体会托里拆利实验中的转换法测量大气压强的思维方法。（科学思维） 3.观察托里拆利实验演示，动手探究有关大气压强的实验，并能分析有关实验现象，初步解释探究结果，并尝试表述自己的观点和结论。（科学探究） 4.能体会大气压强在生产生活中的利用以及带来的得不变，体会物理学对人类认识和社会发展的推动作用，逐步树立亲近自然、探索自然的好奇心，崇尚科学，乐于思考与实践的科学精神。（科学态度与责任） 重点难点 重点：大气压强的存在及应用大气压强解释有关现象 难点：利用托里拆利实验测量大气压 导学过程 自主学习1 大气压强 1.观察老师演示实验： （1）将空的矿泉水瓶内倒入少许60℃的热水（温度太高会烫变形），晃几下后倒出，拧紧瓶盖。 答： 一会儿矿泉水瓶变瘪，发生形变 。 （2）用一个广口瓶用热水烫一会儿，然后拿一个剥了皮的鸡蛋，堵住瓶口（鸡蛋略大于瓶口）。 答： 鸡蛋被吞进瓶子中 。 思考回答：为什么扣在一起的两个小吸盘很难拉开？是什么力量把它们压在一起？ 答： 可能是大气压强 。 2.阅读课本P195—196部分，完成下列题目： （1）和液体一样，空气内部各个方向也都存在压强。这种压强称_大气压强_，简称__大气压_或__气压__。 （2）空气有质量，受_重力_作用，且气体具有_流动性_。 （3）历史上著名的__马德堡半球实验_实验证明了大气压强的存在。 合作探究1 1.阅读P196“做中学”部分，读完后学生每3人一组，进行小吸盘对拉实验。 2.选代表上台演示马德堡半球实验。 （1）选平时自诩力气很大的同学上台，结果拉不开两个抽气之后的半球。 （2）将气阀打开，找两个小女生上台，轻轻拉开。 （3）引发思考且找同学解释：为什么？是什么力量把两个半球压在一起？ 提示： 大气压强 。 3.对点训练： 如图所示，密闭的玻璃罩内放有二个小实验装置：充气的气球；杯口用塑料薄片覆盖并倒悬着的装满水的杯子。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，观察到的现象是： （1）充气的气球体积会 变大 （选填“变大”或“缩小”）； （2）杯子中的水和塑料片 掉落 （选填“掉落”或“不动”）。 自主学习2 观察老师重复覆杯实验。 （1）大气压强能托起一整杯水，那么大气压与水压之间的关系可能如何。 答： 能托起水柱，大气压强不小于水柱压强 。 （2）不断增加容器高度，水压如何变化？高度能无限增加吗？ 答： 增加容器高度，根据p=ρgh可知,水压增大；但大气压强不可能无限大，所以水柱的高度是有限的 。 （3）当水压增大，什么时候水柱恰好掉落？ 答： 当水压等于大气压时，刚好掉落。此时找到水压数值就找到了大气压强数值 。 合作探究2 大气压强的测量 1.（1）观看完视频后，指导学生带下面问题阅读课本P197—198“大气压强的测量”部分。 ①最早精确测量出大气压的实验是 托里拆利 实验，实验时要取大约长 1 m的、一端封闭的玻璃管，里面灌满 汞 。 ②将玻璃管倒插在汞液槽中放开手指后，汞柱下降，最后汞柱保持在 760 mm不在下降，汞柱上方是 真空 。 ③经测算大气压强大约为_1.013×105_Pa，估算此大气压能支持约 10.3 m高的水柱。 （2）先交流讨论，后尝试回答： ①汞有毒，为什么还要用汞来做实验？ 答： 汞的密度大，液柱高度可以大大降低，便于操作 。 ②为什么要灌满汞？ 答： 是为了排静玻璃管内的空气 。 ③汞液面下降了一段距离后为什么不再下降了？ 答： 此时汞液槽外液面上的大气压支撑着玻璃管内一定高度的汞 。 ④怎样通过计算得出大气压强的大小？ 答： 管内外汞液面高度差不再变化时，管内760 mm的汞柱产生的压强就是大气压强的值，实际上是一种转化法 。 我们推理计算过程： p0＝p汞=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76 m≈1.013×105Pa 。 ⑤请估算大气压强大约能支持大约多高的水柱？ 我估算结果：。 2.动手探究P198“迷你实验室”里的“估测大气压强”活动。 （1）测量原理： 。 （2）设计方案： 。 （3）学生动手实验，体验测量大气压强过程和方法。 3.观看视频，指导学生了解汞气压计、管式弹簧压强计等。 4.对点训练： 小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1m，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，如图所示。 （1）这是著名的 托里拆利 实验，以下操作中会影响测量值的是 D ； A．玻璃管稍粗些 B．将玻璃管倾斜 C．把玻璃管稍向上提一些，但不离开液面 D．外界大气压发生变化 （2）如图，此时的大气压值为 70 厘米水银柱，已知水银的密度为13.6×103kg/m3，g取10Nkg，她通过计算得出大气压的值为 9.52×104Pa Pa。 自主学习3 大气压跟海拔高度的关系 指导学生阅读课本P198—199“大气压强与人类生活”部分。 1.复述大气压强跟海拔高度的关系。 答： 大气压强随海拔高度的增加而减小 。 （2）人们通常把等于760mm高的汞柱所产生的压强叫做1个标准大气压，1个标准大气压= 1.013×105 Pa。 合作探究3 大气压强与人类生活 1.游戏活动：吸饮料 老师提问：吸饮料大家都会吧，你为什么能吸到饮料？ 男女生各一名自主上台进行比拼，上台比赛用吸管喝饮料，先喝完的同学获胜。（男生的吸管提前剪开一个小洞） 现象：男生一直喝不到饮料，而女生很顺利就喝完了。引导学生思考原因。 点拨：引导学生发现吸气后吸管内气压变小，管外大气压把饮料压紧嘴里的。 2.了解航天员航天服的作用。 我的观点： 。 3. 引导学生举例，并组织小组讨论，如何利用大气压。若学生说到教师预备的实验器材则进行现场演示。 4.对点训练：如图所示，医生打针时，先把针管里的活塞推到下端，这是为了 排出管中空气 ，然后把针头插入，药液中，拉起活塞后，由于管内没有空气，在管外 大气压强 的作用下药液就被压入针管里。 自我评价 1．用吸管喝饮料时，瓶中饮料能“上升”到嘴里靠的是（　C　） A．嘴的“吸”力 B．液体压强 C．大气压强 D．饮料自身重力 2．下列实例中，与大气压无关的是（　A　） A．用注射器将药液注射到人体内 B． 塑料挂钩的吸盘吸附在瓷砖表面 C．用吸管吸饮料 D．马德堡半球实验 3．如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银，下列说法正确的是（　B　） A．当地的大气压强等于760mm 高水银柱产生的压强 B．如果将此装置从一楼移到楼顶，管内外水银液面高度差减小 C．如果将玻璃管稍稍向上提起一些，稳定后管内外水银液面高度差会减小 D．若玻璃管内上方进入少量空气，则管内外水银液面高度差增大 4．如图所示，装有常温水的玻璃瓶中密封部分空气，细玻璃管插入瓶中，玻璃管与瓶塞接触部分不漏气，下列关于细管中水柱液面升降情况，描述错误的是（　C　） A．用力挤压玻璃瓶，液面上升 B．将玻璃瓶放入热水中，液面上升 C．将玻璃瓶放入真空罩内，液面下降 D．提着玻璃瓶从十楼走到一楼，液面下降 5．如图所示，是李老师在课堂上给学生演示的实验。真空罩的内、外两侧分别吸着一个吸盘，用抽气机慢慢抽掉真空罩内的空气，可以观察到真空罩 内侧 （选填“内侧”或“外侧”）的吸盘脱落，由此可知，吸盘能吸在玻璃罩上是因为 大气压强 的作用。 6．在玻璃杯中盛满水，用张纸片盖着，倒置玻璃杯，如图甲所示，杯中的水不会流出来，这是因为 大气压强 的作用；如图乙所示，将盛满水的玻璃杯倾斜，杯中的水 不会 （会/不会）流出来，原因是： 空气中各个方向都存在大气压 。 7．小金利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材设计了粗略测量大气压值的实验。 （1）如图甲所示，注射器的有效容积为20ml，将刻度尺紧贴注射器外壁，测得注射器有效容积部分的长度为 5.00 cm，则注射器活塞的横截面积是 4 cm2； （2）把注射器的活塞推至注射器的底端，将筒内空气全部排出，然后用橡皮帽封住注射器的小孔； （3）按图乙所示安装好器材，水平向右拉注射器针筒，当注射器中的活塞恰好开始滑动时，记录此时弹簧测力计的示数为40N； （4）忽略活塞和注射器内壁间的摩擦，由以上实验数据，计算大气压的值为 1×105 Pa； （5）因为以上步骤忽略了活塞与注射器内壁间的摩擦，所以将导致测得的大气压值 偏大 ；（选填“偏大”“偏小”或“不变”） （6）如果上述步骤（2）中，针筒内的空气没有全部排出，或者实验过程中，橡皮帽有一点点漏气，则测量出的大气压值 偏小 ；（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 8．（选做）小明在碗里打了一个鸡蛋，为了分离蛋黄、蛋清，先用手按压空矿泉水瓶，再把瓶口贴着蛋黄，松手后蛋黄会被吸进矿泉水瓶里，请用学过的物理知识解释蛋黄能被吸进瓶里的原因。 答：先用手按压空矿泉水瓶，使矿泉水瓶的体积变小，矿泉水瓶内的气体变少，再把瓶口贴着蛋黄，松手后，矿泉水瓶的体积变大，气体密度变小，气压变小，小于大气压，蛋黄在大气压作用下被吸进矿泉水瓶里， 我的收获 学科网（北京）股份有限公司 $$