内容正文:
智想卓育 RJ 8年级下
第3节 大气压强
【核心素养目标】
物理观念
1.能列举证明大气压存在的实验现象,并能用大气压解释有关现象。
2.能说出标准大气压的数值,知道测量大气压的方法。
科学思维与探究
1.通过实验和生活中的例子,证明大气压强的存在。
2.多媒体演示实验,掌握大气压的测量方法。
3.通过生活实例,知道气压与高度和沸点与气压的关系。
科学态度与责任
1.通过实验观察和思考,培养认真细致、实事求是的科学态度。
2.通过了解大气压的应用,初步认识科学技术对人类生活的影响。
3.通过了解气压与高度和沸点与气压的关系,体会物理学与社会生活的紧密联系。
【教学重点】
大气压强的存在,测量大气压强的方法
【教学难点】
感受大气压的存在,并用大气压强解释有关现象
【教学方法】
讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、多媒体课件演示法
【教学准备】
抽气机、玻璃管、一只空杯、马德堡半球、塑料片一张,饮料一瓶,自制饮料一瓶,空可乐瓶一只,胶头滴管一只,红水、大小试管、广口瓶、熟鸡蛋等。
教学过程
一、引入新课
1654年5月8日,德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情:他们的市长,就是发明抽气机的奥托格里克,把两个直径三十多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用两队马向相反的方向拉两个半球,连16匹马都不能把它们拉开,当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候,还发出了很大的响声,像放炮一样。市民们惊奇地问:“是什么力量把它们压合得这么紧呢?”“没有什么,是空气。”市长这样回答。而如果把铜半球上的阀门拧开,空气经阀门流入球里,用手一拉球就开了。这就是著名的马德保半球实验。
今天,就让我们一起来学习、了解其原理。
二、新课教学
1.大气压强的存在
[师]演示“覆杯”实验
甲 乙
提出问题:(1)将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,如图甲所示,放手后看到什么现象?
(2)将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖往玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,如图乙所示,放手后看到什么现象?
(3)再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
[生]观察实验现象,回答问题。
(1)纸片下落,玻璃杯中的水流出。
(2)纸片不会下落,玻璃杯中的水不流出来。
(3)纸片不会下落,玻璃杯中的水不流出来。
[师]为什么水没有流出来呢?
启发:虽然我们看不见管口有物堵住它,但管口附近是不是任何物体都没有呢?
[生]有大气。
【归纳总结】
1.大气压强确实是存在的,大气压强简称大气压成气压。
2.大气压的产生原因是大气有重力,而且大气具有流动性。
【深入体验】
1.什么力把塑料吸盘压在光滑的墙上?
思考回答:大气压强产生的大气压力把塑料吸盘压在光滑的墙上。
2.演示:将塑料吸盘贴在玻璃罩的内壁,用真空泵抽气,会看到什么实验现象?
实验现象:当把玻璃罩里的空气抽一段时间后,塑料吸盘掉下。
思考回答:吸盘外侧没有了空气,大气压强随之消失,吸盘在重力作用下从玻璃壁上掉落。
[师]生活中有很多现象可以让我们感受到大气压强的存在。请学生举例。
[生]思考并回答。用胶头滴管“吸”液体,用吸管喝饮料,活塞式抽水机等。
2.大气压的测量
根据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?
通过“覆杯”实验,我们知道大气压可以把纸片上的液柱托住。根据大气压所能托起液柱的最大高度,我们就能精确地测出大气压的数值。
【演示实验】利用多媒体播放托里拆利实验的视频资料
【提出问题】
(1)为什么玻璃管倒转时,管内水银面会下降?
(2)为什么水银面降到一定程度后不继续下降?
(3)哪一段水银柱是由大气压强托住的?
(4)如何计算大气压?
【交流讨论】(1)管内水银柱产生的压强大于大气压强。
(2)管内水银柱产生的压强等于大气压强。
(3)管内外水银面之间的这段水银柱。
(4)p大气=p水银=ρ水银gh=13.6×103 kg/m2×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa
【归纳总结】
1.实验中玻璃管内的水银面上是真空,管外水银面的上方是空气,大气压支持管内的水银柱不会落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,托里拆利通过实验测量出管内外水银面的高度差为760 mm,通常把这样大小的大气压叫作标准大气压。
2.p0=p水银=ρ水银gh=13.6×103 kg/m2×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa,在粗略计算中,标准大气压可以取为1×105 Pa。
【实验反思】
(1)做托里拆利实验时,若玻璃管倾斜会怎样?
(2)玻璃管的粗细影响水银的高度吗?
(3)若将玻璃管上提或下压一些,管内外的水银柱的高度差如何变化?
(4)做托里拆利实验时,若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度吗?
【回答预设】
(1)玻璃管倾斜,水银柱长度增大但竖直高度差不变。
(2)水银的高度差与玻璃管的粗细无关。
(3)高度差不变。
(4)会影响测量的结果,比实际小。
3.气压计
生活中,我们是通过利用气压计测量大气压的。刚刚的托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度就知道当时的大气压了。这就是一个简易的水银气压计。水银气压计比较准确,但携带不便,用得比较多的气压计是金属盒气压计,又叫作无液气压计,如图所示。无液气压计的主要部分是一个波纹状真空金属盒。大气压变化时,金属盒会发生形变,传动装置将这种变化转变为指针的偏转指示出大气压的大小。
4.气压与生活
(1)气压与高度的关系
【演示实验】在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后,在细塑料管上标注刻度以测量水面高度的变化(如图所示)。将整个装置放在电梯中进行实验,观察水柱的高度与楼层的关系。在一次实验中,电梯从2楼上升到12楼,水面升高了3cm。
结论:实验结果表明,随着高度的增加,细塑料管中水柱的高度会逐渐升高,这表明瓶外的大气压在逐渐减小。
(2)沸点与气压的关系
水的沸点在标准大气压下是100 ℃,随着大气压的减小,水的沸点也会降低。在我国的青藏高原,大部分地区水的沸点低于90 ℃。有的哨所海拔五千多米,水的沸点不足85 ℃,这样的温度,连面条也煮不熟。战士们在日常生活中必须使用压力锅做饭(如图所示)。
三、课堂小结
让学生自己归纳总结本节课的学习效果。
四、布置作业
五、板书设计
第3节 大气压强
1.产生原因:大气受重力作用;有流动性。
2.测量:托里拆利实验
3.标准大气压:p0=1.013×105 Pa
4.气压计
5.大气压随高度的增大而减小
6.大气压减小,水的沸点降低
学科网(北京)股份有限公司
$