初中物理《大气压强》教案

初中物理《大气压强》教案

一、教学目标

(一)知道什么是大气压强，能说出几个证明大气压存在的事例。

(二)理解大气压强产生的原因，并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。

(三)知道大气压强的值可由托里拆利实验测定，记住大气压强的值约为105帕，它相当于760毫米高的水银柱产生的压强。

(四)培养学生的观察、实验、分析能力。

二、教学重难点

本节教学内容的重点是:感知大气压强的存在。

本节教学内容的难点是:理解托里拆利实验及用液体压强来研究大气压强的转换法的思路和等效替代的方法。

三、教学准备

教师：玻璃杯、硬纸片、试管一根、长约两米的玻璃管一根、水、广口瓶、浸过酒精的棉球、细砂、煮熟剥皮的鸡蛋一个、镊子一个、注射器一个、托里拆利实验装置一套、打火机一个。

学生：皮碗(每两人一对)

四、教学方法

(一)示范法：教师给出示范，进行具体操作演示。

(二)谈话法：师生间进行交流对话。

(三)自主探究法：让学生自己通过各种渠道搜集资料，通过主动探究

获取新知识。

小组讨论法：学生围绕主题分成小组进行讨论，再得出结论。

五、教学过程

(一)复习提问

师：如右图浸入液体中的物体是否受到液体对它压强?

生：受。

师：液体内部向什么方向有压强?

生：各个方向。

师：液体内部压强产生的原因是什么?

生：液体受重力、具有流动性。

(二)引入新课

师：我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层所包围，即大气层，地

球上的物体(包括人)都浸在其中。提问：浸入空气中的物体是否受到大气

产生的压强呢?

请学生用皮碗模拟马德堡半球实验。

出示课前已经抽好气的马德堡半球，让学生使劲拉但不开，打开气阀，球内进入空气后却很容易拉开。

师：马德堡半球实验证明了大气压强的存在。

板书：“大气对浸在它里面的物体产生的压强，叫大气压强;简称大气压或气压。”

(三)授新

1、请学生讨论、并列举出生活中有关大气压存在的实例。

用一次性注射器做试验，把进气口密封后，拉注射器时很费力。再一次证明大气压的存在。

向不同方向松开手后又都会发出很大的声音，与液体压强实验作比：

2、提问：这能说明什么问题?(大气向各个方向都有压强)

从上面的分析中可知大气压强与液体中的压强有许多相似的地方。

提问：(1)空气主要是由什么物质组成?(氮和氧)

(2)它们受重力作用吗?(受)

(3)空气能流动吗?(能)补充：空气的流动形成风。

教师总结：空气也和液体一样受重力、具有流动性，这也是浸入大气中的物体受到大气压强的原因。

板书：“大气压强产生的原因是空气受重力作用且具有流动性”

我们知道了大气压强的存在，并且也了解了大气压强产生的原因，那么大气压强的值是多大呢?下面我们就来具体地研究这个问题。

3、做覆水杯实验。

提问：

(1)产生的现象是什么?(硬纸片没有掉下);

(2)为什么没有掉下来呢?

师引导学生分析，装满水的杯中排出了空气，盖上硬纸片并倒置过来后，它们的周围只有空气，很明显纸片没有掉下来是大气压作用的结果。

向各个方向转动覆水杯，观察到硬纸片没有下落，再一次说明大气向各个方向都有压强。

将用硬纸片托住的装满水的试管倒立在装有水的水槽中，然后抽出纸片。

4、提问：

(1)观察现象;

(2)思考产生现象的原因

分析：此时试管中的水不下落是由于大气压作用的结果。只不过大气压作用在水槽中的水面上。

5、提问：如果换用2米长的一端封闭的玻璃管来做此实验，结果会如何?

实验结果表明，2米长的水柱也能被大气压所支持。

大气压究竟能支持多高的水柱呢?

师：历史上曾经有人用10米长的玻璃管来做过此实验，结果水管中仍充满了水。看来大气压所能支持的水柱是大于10米的。

6、提问：下面我们假设大气压支持的水柱高是h米，请同学们讨论能否用水柱产生的压强间接地测出大气压强的值?如果可能，应用什么公式?

学生：能、p=ρ液gh水

师：用大于十米高的水柱来做此实验测出大气压强的值从理论上看是可行的，但是在实验的过程中却会给我们带来问题：如无法在实验室中完成此实验;10米长的水管很难找等。

7、提问：现在请大家思考能否用我手中的这根1米长的玻璃管来完成测出大气压强值的任务呢?请同学们思考。(师：启发学生由P=ρgh考虑问题。)

学生：用密度大于水的液体，最好是水银。

师：历史上第一个想到用水银代替水来测大气压强值的是意大利科学家托里拆利。其实托里拆利像你们一样也不是一开始就想到用水银来做实验的，他是在总结前人实验的基础上才想到用液体密度最大的水银来做实验，以测定大气压强的值。这一实验称为托里拆利实验。

演示实验：托里拆利实验。

8、提问：玻璃管内水银面上空有没有空气?(没有，已被灌满的水银全部排出)

师：对，这个空间是真空。

9、提问：请大家观察实验装置，哪一段水银柱是由大气压强托住的?(玻璃管内外水银面的高度差)

请同学读出此实验中水银柱的高度差是多少厘米?

若测量结果不完全等于76厘米，则简单介绍不同的海拔高度对应的大气压不同，76厘米高是托里拆利在海平面的高度测出的值。一般我们把大气压的值取为76厘米汞柱。

板书：“大气压强=76厘米高水银柱产生的压强(=1.01某105帕)”

10、提问：⑴如果在做托里拆利实验时，使玻璃管倾斜插入水银槽中，会影响实验结果吗?

⑵在做托里拆利实验时，改用粗一些或细一些的玻璃管，会不会影响

实验结果?

⑶如果在做托里拆利实验时，不小心打破了玻璃管的上端，会有什么

结果?

(用2米长的水柱做此实验，得出水银会下降到与水槽内水银面相平

的位置)

11、例1：在托里拆利实验中，我们测得的水银柱高为76厘米，则

当地的大气压强值为多少帕?

若用水代替水银做此实验，则大气压支持的水柱有多高?

象这样通过求水银柱产生的压强而间接测定大气压强值的方法是一种

间接测量的方法，同学们在以后的学习、工作中还会用到它。

12、例2：若桌面的面积为1平方米，上题中的大气压强作用在此桌

面上产生的压力是多大?它相当于多少个成年人的体重?(成年人体重约

500牛)这么大的力，为什么没有把桌子压塌呢?(利用此题使学生从感性

上认识大气压强是很大的)

大气压强向各个方向都有，桌面上表面受到向下的大气压强，同时下

表面受到向上的压强，两者作用相互抵消，所以不会塌。人为什么没有被

大气压压瘪也有与此类似的原因。

(四)课堂小结