教科版八年级物理下册9.4.大气压强

4.大气压强

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道大气压强的存在；了解大气压强产生的原因；

2.知道托里拆利实验的原理、过程和结论；

3.知道标准大气压的值.

二、过程与方法

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.

三、情感、态度与价值观

运用大气压强的知识解释生活、生产中的有关现象，使学生体会到物理知识与生活的密切联系，具有用物理知识解释日常生活现象的意识.

【教学重点】利用实验验证大气压强的存在.

【教学难点】大气压强的估测和测定.

【教具准备】多媒体课件、铁桶、抽气机、橡皮碗、玻璃杯、纸板、水、优酸乳纸盒（饮料纸盒、易拉罐均可）、吸管、塑料挂衣钩、细针、广口瓶、熟鸡蛋、沙子、酒精棉花、注射器（带橡皮帽）、刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、金属盒气压计等.

【教学课时】1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

师通过前面的学习，我们知道液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动.空气也能流动，我们周围是否存在朝各个方向的大气压强？你能举出几个实例或者做几个简单的实验，来证实或否定大气压强的存在吗？

教师边展示实验器材（铁桶、抽气机），边说：我可以不用力挤压就可以将铁桶弄瘪，你们信吗？（学生怀疑.）

教师进行实验：

（1）用抽气机连接铁桶口，并启动抽气机，几秒钟后奇迹出现了——铁桶变瘪了.

（2）将两个橡皮碗正对，挤出皮碗里的空气，然后请两名力气大的同学上台来用力拉橡皮碗，并向全班的同学介绍拉橡皮碗的感受.（学生费了很大的劲才将橡皮碗拉开）师橡皮碗为什么拉不开？

学生思考、讨论：可能是因为大气压强的作用.

师下面我们就一起来探索大气压强.

【进行新课】

教学探究点1 大气压强

教师引导学生分成三组，动手实验探究，体会大气压强：

第一组：玻璃杯覆水实验；

第二组：用吸管吸取优酸乳纸盒中的空气，发现纸盒变瘪了.

第三组：塑料挂衣钩吸盘挤压在光滑的瓷砖上，用力下拉，挂衣钩吸盘静止贴在瓷砖上且拉不开.然后用针将吸盘扎一小孔，发现挂衣钩下落，根本不需要用力.

学生交流体会，得出结论：大气压强的确存在.

教师总结：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压.空气也像液体一样受到重力的作用而且能够流动，因此空气内部向各个方向都有压强.

师最先证实大气压强存在的典型实验是马德堡半球实验.下面请大家欣赏.（播放课件：马德堡半球实验）

学生观察、思考，体会大气压强不仅存在，而且很大.

教师演示“瓶吞鸡蛋”实验（在广口瓶中放入一些沙子，将燃烧着的酒精棉花放入广口瓶中，用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口，塞在瓶口的鸡蛋被吞入瓶中），并提问：鸡蛋为什么会被瓶子“吞吃”了呢？这个实验说明了什么？那如何让瓶子把鸡蛋吐出来呢？

学生观察、思考，回答：是因为瓶内的空气被烧尽，温度降低后，瓶内气体压强减小，外界大气压作用在鸡蛋上把鸡蛋压入瓶中.

教师在引导学生分析如何让瓶子把鸡蛋吐出来时，提醒学生运用逆向思维，设法增大广口瓶内部的大气压强.

例题1（广西桂林中考）如图所示，是物理教材中的演示实验或示例图片，用来说

明大气压强存在的是（）

A.液体从侧壁孔喷出

B.连通器

C.覆“杯”实验

D.蚊子尖嘴插入皮肤

解析：大气压强是由于空气具有重力和流动性而产生的，例如吸盘、瓶吞鸡蛋、马德堡半球实验等.A.液体内部存在压强，液体压强随深度的增大而增大.液体从侧壁孔喷出，说明液体存在压强.不符合题意；B.上端开口，下端相连通的容器叫连通器，放在连通器中的同种液体，静止时各液面相同.不符合题意；C.玻璃管中盛满水用纸片盖住，杯口朝下，纸片不会下落，水不会流出，是大气压的作用.符合题意；D.蚊子尖嘴插入皮肤，是压力一定，受力面积越小压强越大.不符合题意.

答案：C

教学探究点2 大气压强有多大

1.大气压的粗略测量

师刚才两位同学拉橡皮碗时用了很大的力，而马德堡半球用了16匹马也很难被拉开，由此可见，大气压强不但存在而且很大，那到底有多大呢？同学们能否设计一个实验测量出来呢？请大家利用自己手中的器材设计实验进行粗略测量.

学生分组设计实验进行探究，估测大气压强的值.

第一组：将两个塑料挂衣钩吸盘正对，然后挤出里面的空气，用测力计测量出刚好拉开吸盘所用的力，根据二力平衡，拉力与大气对吸盘的压力相等，然后测出吸盘的面积，计算出大气压强.

第二组：将塑料挂衣钩的吸盘紧压在平玻璃板上，测出塑料挂衣钩的直径D，计算出塑料挂衣钩的表面积S，用测力计测量出塑料挂衣钩刚好被拉下的拉力F，利用公式ｐ＝4F／（πD2）计算出大气压强.

第三组：将注射器针筒内的空气排空，然后用橡皮帽堵住，竖直固定在铁架台上，

在针筒下面挂钩码，记录当活塞刚好开始下滑时钩码的总重力F，估测针筒的横截面积Ｓ，利用ｐ＝F／S公式计算大气压强.

各小组交流自己的设计思想、实验的步骤和测量结果，讨论可能产生误差的环节，得出结论：上述方法的测量是粗略测量，不够准确.

2.大气压的精确测量——托里拆利实验

师在科学研究中如此的测量是否可信？怎样才能准确地测量出大气压强的大小？

教师演示覆杯实验，学生思考、讨论.

师从上面的覆杯实验可知，覆在玻璃杯上面的纸片之所以不会掉下来，是由于受到了大气压强的作用，如果换用一个足够长的杯子，充满足够高的水，纸片也不会掉下来吗？

教师引导学生利用二力平衡的知识分析，得出托起的水柱最高产生的压强正好等于大气压强时，纸片由于自身重力就会下落，因此，可以通过水柱的压强计算出大气压强.这就是托里拆利实验的原理（提醒学生这是等效替代法，以前我们也学习过，如在滑动摩擦力的探究实验中）.在分组实验中，大家测量的大气压强值接近在105Ｐａ，那么，要产生这么大的压强，需要多高的水柱呢？请大家计算.

生：利用ｐ＝ρｇｈ计算出水柱的高度ｈ约为10ｍ.

师这么高的水柱，我们操作起来容易进行吗？

生：不方便.

ｇｈ进行分析，在压强一定时，密度大的液体，高度小，教师引导学生利用ｐ＝ρ

液

因此可换用密度大的水银代替水进行实验.托里拆利正是选用液体中密度最大的水银代替水进行测量大气压值的实验，成为了世界上第一个最先较精确测量出大气压值的科学家.

教师播放课件“托里拆利实验”，然后提出问题：（用多媒体展示，引导学生在观看过程中思考、讨论）思考题：

（1）为什么要灌满水银？

（2）管内水银面为什么会下降？

（3）水银下降后，管内水银柱的上方是否有空气？

（4）水银面下降了一段距离后为什么不再下降了？

（5）怎样通过计算得出大气压强的大小？

教师可以适当引导学生分析，加深理解.