8.3 空气的”力量“（教案）2024-2025学年沪科版物理八年级下册

第8章 压 强 第3节 空气的“力量” 学科网（北京）股份有限公司 1.物理观念 （1）知道大气压强的存在，会用大气压强解释生活中常见的现象. （2）了解大气压强随高度变化的规律，知道水的沸点与大气压强的关系. （3）了解大气压强的测量方法和估测方法，知道1个标准大气压的数值，认识气压计． 2.科学思维 （1）学生进行实验探究体会大气压强的存在，估测大气压强的大小，体会科学探究的过程． （2）通过对托里拆利实验的学习，使学生认识和理解用液体压强来研究大气压强的等效替代的科学方法． 3.科学探究 （1）通过观察演示实验提出问题，合作探究大气压强的存在、大气压强的方向、如何利用大气压强等． （2）经历实验探究过程，初步具有信息收集、处理能力以及分析和解决问题的能力． 4.科学态度与责任 （1）在观察、分析、探究、交流的过程中培养严谨认真、实事求是的科学态度． （2）认识大气压的存在与变化对人类生活的影响．重视理论联系实际，学以致用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用. 重点：利用实验验证大气压强的存在、大气压的变化规律． 难点：大气压强的估测和测定、大气压的综合应用． 一、新课导入 教师用课件展示潜水员在水中以及地球大气层的图片，上节课学到液体内部朝各处都有压强，是因为液体受重力且具有流动性。那我们生活在大气层的底部，大气有没有朝各个方向的压强呢？要想知道，下面我们就来学习第三节“空气的‘力量’”. 二、新知探究 1.大气压强 教师展示实验视频，学生观察思考，讨论交流，回答下列问题： 师1.展示冷水浇铁皮罐实验视频，注意提醒学生观察现象？并回答产生这种现象的原因？ 生：1.观察到铁皮罐被压扁了. 师2.教师演示：覆杯实验：将硬纸片盖住没装水的玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，让学生观察放手后的现象（如图甲所示），再将硬纸片盖住装满水的玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，让学生观察放手后的现象（如图乙所示），并转动杯子至水平位置（如图丙所示），再转动一周，让硬纸片分别朝前、后、左、右四个方向. 甲 乙 丙 提出问题：上述图甲、乙、丙实验的现象分别是什么？分析可得到怎样的结论？ 生：2.图甲中硬纸片会掉下来，图乙、丙中硬纸片不会掉下来，表明大气有向上、向左、向右、向前、向后的压强. 师生互动归纳： 空气和液体一样，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.所以大气压存在的原因是大气受重力且具有流动性. 师3.请同学们思考运用你手边的材料怎么证明大气压强的存在呢？ 生：3.厨房用的吸盘挂钩、吸饮料时饮料进入嘴中等． 学生分组实验：按照课本图8-34小吸盘模拟马德堡半球实验，教师巡视指导，引导学生交流，并作出评价. 师4：什么实验有力地证明了大气压的存在？什么是大气压？ 生：4马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在；大气内部各个方向也存在压强，这种压强称为大气压强，简称大气压或气压. 教师展示课件并讲述马德堡半球实验故事，让同学们能深刻认识到大气压强很大． 2.大气压的测量 师1.教师展示实验图片，引导学生小组之间交流并思考探究大气压强的值需要的实验仪器并设计实验步骤，思考这样做有哪些缺点？ 生：1.实验需要刻度尺、测力计、带钩的吸盘，先用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F，再测出吸盘的面积S，再通过公式求出大气压强；但是这样做吸盘内的空气不能完全排尽导致测得的压强值偏小． 教师引导学生思考并展示别的类似方法.使学生的思维得到发散． 教师引导学生了解最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利，播放课件“托里拆利实验”，学生小组内部讨论交流，回答下列问题： 师2.为什么要灌满水银？ 生：2.开始时将玻璃管内灌满水银是为了排出玻璃管内的空气. 师3.水银液面下降了一段距离后为什么不再下降了？ 生：3.当压强相等时，水银液面就不会再下降了，此时水银液槽外的大气压支撑着玻璃管内一定高度的水银. 师4.如果：①管子倾斜；②把管子换成粗的或细的；③把管子在水银液槽中提起一点或插入一点，管内水银的竖直高度是否改变？会不会影响实验结果？ 生：4.管内水银的竖直高度不会改变，不会影响实验结果. 师5.当不慎有少量空气混入管中时，测量结果将怎样变化？ 生：5.当有少量空气混入管中时，管内水银面上方不再是真空的，这些空气有一定的压强作用在管内水银柱上面，会使水银柱高度减小，混入的空气越多，产生的压强越大，管内水银柱越短，所以会影响实验结果，使测量结果变小. 师生互动归纳总结： 水银柱的高度与玻璃管的粗细、形状、长短、倾斜程度等无关.若玻璃管内留有少量空气，则测量的结果比实际大气压小.若外界大气压变小，水银的高度降低；若外界大气压变大，水银的高度升高. 师6.怎样通过计算得出大气压强的大小？ 生：6.管内外水银液面高度差不再变化时，管内760mm的水银柱产生的压强就是大气压强的值.p＝ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa. 师生互动归纳总结： 1个标准大气压=760mm汞柱产生的压强＝1.013×105Pa. 师7.测量大气压的仪器叫什么？有哪些？ 生：7.测量大气压的仪器称作气压计，有水银气压计、金属盒气压计、管式弹簧压强计. 教师展示课本图8-37，引导学生阅读P198第二段，了解管式弹簧压强计的原理． 3.大气压强与人类生活 小组内部讨论交流，回答下列问题： 师.教师展示大气压随海拔高度变化规律的图像，并提出问题：请大家观察大气压变化的图像，看谁能说出它有什么规律？ 生：大气压强不是确定不变的.其大小与海拔高度有关，离海平面越高的地方，空气越稀薄，大气压强越小. 教师使用多媒体课件展示活塞式抽水机工作原理示意图，引导学生思考并说出活塞式抽水机的工作过程 三、课堂小结 4、 课堂训练 1.最早测出大气压值的科学家是（ C ） A.伽利略 B.牛顿 C.托里拆利 D.奥托格里克 2.在大气压等于760mm水银柱高的房间里做托里拆利实验时，结果管内水银柱高度为740mm,其原因是（ B ） A.管子内径太小 B.管子上端有少量空气 C.管子太长 D.管子倾斜了 3.屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力有多大？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？ 解：F=pS=1×105Pa×45m2=4.5×106N，由于房顶上、下表面都受到相等的大气压力的作用，上、下的压力互相平衡，所以不会把屋顶压塌. 五、布置作业 完成相关练习. 1.在本节课教学的过程中，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，引导学生通过多媒体课件、实验等来主动发现问题、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，培养学生的创新意识． 2.在引导学生探究大气压随高度的变化规律时，采用气压计的测量与简易气压计的制作相结合，这样不仅帮助了学生理解大气压的变化规律，更重要的是避免了空洞的讲解.接着，教师展示大气压变化规律的图像，调动了学生的学习兴趣，观察随高度变化的图像，让学生分析找出规律，这锻炼了学生的分析、概括能力，同时进一步增强了学生对大气压随高度变化的理解，渗透了科学的教学． 3.在介绍抽水机的工作过程中，用先进的教学工具——多媒体技术进行教学，让学生在观看的过程中思考问题，这样调动了学生的积极性和主动性，同时丰富了学生的视觉效果. $$