9.3 大气压强（第1课时）导学案 2025-2026学年人教版八年级下册物理

该初中物理导学案聚焦人教版八年级下册第九章第3节“大气压强”第一课时，核心知识点包括大气压强的产生原因、存在证明、测量方法及特点。通过“吸管喝饮料”等生活现象导入，结合前置测评判断题激活认知，以核心问题链衔接前后知识，搭建从生活疑问到科学探究的学习支架。 资料特色在于强化科学探究与科学思维，设计注射器多方向拉活塞实验、“大气压隐形推手”角色扮演等活动，帮助学生直观理解大气压方向；通过任务卡推导托里拆利实验原理、对比液体与大气压强，培养模型建构与科学论证能力。分层习题联系生活（如高压锅、注射器估测大气压），助力学生形成物理观念，提升解决实际问题的能力。

2025-2026学年初中物理人教版八年级下册第九章 压强 第3节 大气压强导学案（概念课）（第一课时） 【模块一 前置学习】 同学们，用吸管喝饮料时，为什么液体能沿着吸管上升？如果吸管足够长，你能把饮料吸到二楼教室的窗户那么高吗？咱们先用一个简单的模型想一想：把吸管看作一根竖直管，管内液面上方空气被吸走后，管外液面受到什么作用？这个作用有没有上限？现在不急着回答，先完成下面的前置测评，看看你对大气压的了解有多少。 一、前置测评（判断下列说法是否正确，在括号内画“√”或“×”） 1. 空气没有质量，所以大气不会产生压强。（ ） 2. 用吸管喝饮料，是嘴巴的吸力直接把液体提上来的。（ ） 3. 把装满水的杯子用纸片盖住倒过来，纸片不掉是因为水把纸片粘住了。（ ） 4. 一个标准大气压只能支持约76 cm高的水银柱，换成水的话大约能支持10 m高。（ ） 请把你不确定的地方做好标记，课上我们一起来验证。 【模块二 探究新知】 带着前置测评中的困惑，请你思考下面的核心问题： 1. 大气压强究竟是怎样产生的？它的方向如何？ 2. 有哪些实验能证明大气压强的存在？它们的原理有什么共同点？ 3. 大气压强有多大？为什么我们感觉不到？ 4. 托里拆利实验中，水银柱的高度为什么与管的粗细无关？如果用水来做这个实验，需要多长的玻璃管？ 接下来打开教材第X页（参照人教版八下第九章第3节），快速阅读“大气压强的存在”和“大气压的测量”两部分内容。阅读时注意用笔圈画出与上述问题相关的关键词句。读完先别急着给出结论，把你认为最不可思议的一个现象记在学案空白处，我们马上进入资料分析和动手探究。 【模块三 要点精讲】 一、大气压强的产生原因与特点 地球周围被厚厚的空气层包围，空气同液体一样，受到重力作用且具有流动性。因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫做大气压强，简称大气压。这里有个容易混淆的地方：大气压的方向并不是只向下，而是像水中的压强一样，朝向四面八方。比如把吸盘按在竖直墙壁上，空气被挤出后，吸盘外侧的大气朝各个方向挤压吸盘，竖直方向的大气压力平衡了吸盘的重力，所以吸盘不会掉下来。 二、证明大气压存在的典型实验 马德堡半球实验：1654年，德国马德堡市市长格里克把两个铜质空心半球抽成真空，然后用16匹马才把它们拉开。这个实验有力地证明了大气压的存在，而且说明大气压很大。课堂里我们做过的“覆杯实验”原理相同：杯内水柱产生的压强远小于大气压，大气压托住了纸片和杯中的水。 三、大气压的测量——托里拆利实验 意大利科学家托里拆利最早测出了大气压的值。他在长约1 m、一端封闭的玻璃管内灌满水银，用手指堵住管口倒插入水银槽中，松开手指后，管内水银面下降，最终水银柱稳定在约76 cm高处。这时管内外水银面的高度差就是大气压支持的这段水银柱。根据液体压强公式 p=ρgh，一个标准大气压的值约为1.013×10⁵ Pa。注意啦，这个实验里水银柱的高度与玻璃管的粗细、是否倾斜无关，只取决于当时当地的大气压大小。要是把水银换成水，大气压能支持的水柱高度约为10.3 m，所以托里拆利实验用水来做，玻璃管就得有三层楼那么高了——这在学校实验室几乎无法操作，这也是为什么教材选用水银的原因。 【重点】学生在理解托里拆利实验时常出现的问题是：把管内水银柱产生的压强与大气压的关系割裂开来，错误地认为水银柱的高度由大气压“吸”起来的力决定，而不是由内外液面的压强平衡决定。具体表现有两种：一是认为玻璃管倾斜后水银柱的高度会增加，混淆了管内水银柱长度与竖直高度的区别；二是误以为把玻璃管向上提一点（管口不离开水银面），水银柱会上升。这些错误的根源在于没有建立起“连通器—静止液面—压强相等”的分析习惯。突破的关键是反复用液体压强公式对比管内外同一水平面上的压强，让学生自己画出受力图。上次单元测验中，32%的学生在类似分析题上丢分，所以这里一定要慢，宁可把讨论时间留足，也比匆匆赶进度强。 【难点】大气压方向的普遍性对学生来说比较抽象。他们往往能接受大气向下有压强，却难以想象向上和侧向也有压强。“覆杯实验”中纸片是被向上的大气压托住的，这恰好能打破学生的思维定势。课堂突破方法（5分钟内实施）：设计一个三方向“验压”小实验——用一个普通注射器，将活塞推到顶端排出空气，用手指堵住前端小孔，让学生尝试朝不同方向（向下、向上、水平）拉动活塞，感受大气压力的阻碍作用。然后抽一组学生上台，一人操作，另一人用弹簧测力计粗略测拉活塞的力，比较三个方向所需拉力是否相近。通过这个即时动手的活动，学生能直观认识到“大气像一只手，从四面八方压着物体”。如果课时紧张，可以将注射器实验变为教师演示、学生观察记录，但务必保证有具体的感官体验，而不能只靠语言讲解。 四、大气压与高度的关系 大气压随海拔高度的增加而减小，这是因为越高空气越稀薄，空气柱的重力越小。生活中乘坐高铁过隧道时耳朵发闷，就是外界气压变化带来的感受。一句话带过即可，具体变化规律留到下节课再展开。 五、课堂活动（角色扮演：大气压的“隐形推手”） 现在咱们把教室变成“大气层”。一半同学扮演“空气分子”，自由走动并轻轻伸手推周围的“物体”；另一半同学扮演不同场景下的“受力物体”（如吸盘、纸片、管内水银）。在老师说出“覆杯”等口令后，“空气分子”要从各个方向推挤“受力物体”，被推的同学要描述自己受到力的方向。通过这个角色扮演，大家会清晰地意识到大气压来自四面八方，没有死角。活动结束后请2组汇报感受，其他组补充点评。 【模块四 合作研学】 请各小组按照下面的任务卡进行合作探究，时间10分钟。 任务卡1：用文字推导方式证明——“托里拆利实验中管内外水银面的高度差为什么能直接表示大气压的大小？”要求画出简图（用文字描述），并列出等量关系。 任务卡2：从“空气受重力且具有流动性”出发，解释为什么教室里的桌面、天花板、墙壁都受到大气压强，但我们平时感觉不到。举出一个你曾经误以为和大气压无关的生活实例，并修正自己的理解。 任务卡3：假如用一根粗细不均匀的玻璃管做托里拆利实验，结果会怎样？尝试设计一个简易模拟实验方案（可用注射器、水、水槽等），并说明预期的现象。 每个小组选择其一进行探究，完成后派代表用2分钟展示结论，其他小组可以质疑和补充。教师巡视时若发现典型错误，会临时叫停全班共同讨论。 【模块五 方法提炼】 ——针对本课常见错误的归因分析 易错点1：认为“吸”饮料靠的是嘴的吸力，而不是大气压的作用。 常见错误：学生将“吸”理解为口腔主动把液体提上来。 归因与正解思路：事实上，嘴吸气时口腔内气压降低，管外大气压将饮料压入口中。可以类比注射器吸水：是大气把水推进针筒。纠正时引导学生用气压差解释，不出现“吸力”二字。 易错点2：混淆托里拆利实验中水银柱的高度与长度。 常见错误：认为玻璃管倾斜时水银柱高度变大，或者提管时高度改变。 归因与正解思路：高度指管内外液面的竖直距离，倾斜后管内水银柱变长，但竖直高度不变。可借用直角三角形斜边与直角边的关系帮助理解，但核心还是平衡条件：管内液面上方真空，管外大气压支持的水银柱竖直高度恒定。 易错点3：对“大气压方向”理解片面。 常见错误：认为大气压只向下或有重力的方向。 归因与正解思路：液体内部压强朝各个方向，大气同理。从覆杯实验和注射器多方向拉活塞体会。建立“气体和液体一样，压强朝四面八方传递”的观念。 学法建议：本课概念多、实验逻辑性强，课后建议用一张A4纸横向对比液体压强与大气压强的产生原因、特点、公式和测量方法，自主绘制出异同表。下周课前请带过来，我们花3分钟互相批注，看谁找出的区别最多。 【模块六 学以致用】 一、基础题（必做） 1. 下列关于大气压的说法中，正确的是（ ） A. 大气压的方向总是竖直向下的 B. 马德堡半球实验第一次测出了大气压的数值 C. 一个标准大气压大约可以支持10 m高的水柱 D. 托里拆利实验中水银柱的高度与管径有关 2. 用吸盘能将玻璃吊起来，下列解释合理的是（ ） A. 吸盘把玻璃吸住了 B. 大气压把吸盘压在玻璃上 C. 玻璃对吸盘有吸引力 D. 吸盘内空气压强把玻璃顶住了 3. 在做托里拆利实验时，若玻璃管顶部不小心混入了少量空气，则测量值会（ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 无法判断 二、提高题（选做，建议全部尝试） 4. 某同学用约1 m长的玻璃管做水柱实验，发现水只能上升到10.3 m左右，但教室的天花板高度只有3 m，为什么实验中没出现问题？请用相关公式和文字说明。如果把这套装置拿到高山顶上，水柱高度会如何变化？ 5. 小明的妈妈用高压锅炖肉，小明发现高压锅盖上的安全阀会不时冒气。小明想：如果把安全阀取下，锅内的气压显然等于外界大气压，可是取下后锅里的水沸腾得更厉害，锅内温度却只有100 ℃左右，炖不烂。请用本课知识解释：安全阀的实际作用是什么？它如何与大气的压强产生联系？ 6. 为了估测本地大气压，同学们设计了如下方案：用注射器、弹簧测力计、刻度尺。把注射器活塞推到底排出空气，堵住小孔，用弹簧测力计匀速拉动活塞，测出拉力F，再用刻度尺量出注射器有刻度部分的长度L，从容积V计算出活塞横截面积S=V/L。问：（1）大气压的表达式p=。（2）若某次实验测得F=18 N，注射器容积V=10 mL，有刻度部分长度L=5 cm，则计算得到大气压约为多少帕？（3）分析该实验可能产生误差的原因（至少写两点）。 参考答案 1. C 解析：大气压方向向各个方向，A错；马德堡半球实验证明大气压存在，未测数值，B错；标准大气压支持水柱约10.3 m，C对；托里拆利实验中高度与管径无关，D错。 2. B 解析：吸盘被压，靠的是大气压。 3. B 解析：顶部混入空气，管内上方有压强，导致支持的水银柱高度降低，测量值偏小。 4. 实验用玻璃管只有1 m，远小于10.3 m，大气压能把水压到管顶，所以实验不会失败。到高山上大气压降低，支持的水柱高度会减小。 5. 安全阀盖住放气孔，增加锅内气压，水的沸点升高，这样才能把肉炖烂。取下安全阀后，锅内气压等于外界大气压，沸点100 ℃，不易炖烂。安全阀利用自身重力堵住出气孔，使锅内气压大于外界大气压，形成高压环境。 6. （1）p=F/S；（2）S=V/L=10×10⁻⁶ m³ / 0.05 m = 2×10⁻⁴ m²，p=F/S=18 N / 2×10⁻⁴ m² = 9×10⁴ Pa；（3）可能误差原因：活塞与筒壁有摩擦；注射器内空气未排尽；读数时活塞未匀速运动等。 学科网（北京）股份有限公司 $