《大氣壓強》教案

1、大氣壓強教案 東明縣焦元鄉(xiāng)中學(xué) 王衛(wèi)軍教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：（1）知道大氣壓強產(chǎn)生的原因，了解大氣壓強的存在；（2）知道托里拆利實驗的方法和結(jié)果，記住大氣壓強的值；（3）能用大氣壓強的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。2、過程與方法：（1）培養(yǎng)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象、觀察實驗現(xiàn)象，并歸納、推理實驗結(jié)論的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的具體運用能力。3、情感態(tài)度與價值觀：（1）通過學(xué)生的親身體驗試驗過程，是學(xué)生的思維從感性上升到理性，并提高學(xué)生不斷認識客觀自然世界的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，逐步養(yǎng)成學(xué)生觀察生活，并利用所學(xué)的知識解釋生活問題的能力。重點和難點：1、重點：重點是了解大氣壓

2、強的存在。2、難點：大氣壓強知識的應(yīng)用。教學(xué)過程：一、新課引入：在16、17世紀時人們發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象：當(dāng)時人們挖的礦井深度可達30、40米，由于礦井中有水，所以需要把水抽出來，可是無論抽多長的時間都無法將水抽到30、40米的地面上。當(dāng)時人們想是不是因為抽水機不夠先進，于是努力的改進抽水機的功能，可是又發(fā)現(xiàn)無論如何改進抽水機，還是無法將水抽上來。當(dāng)時有個著名的物理學(xué)家伽利略就提出了他的猜想，是不是因為水面上方有大氣壓的原因呢？好，那么我們這節(jié)課就來探究這個問題。大氣是否有壓強呢？為了探究這個問題，我們來看以下幾個實驗。二、新課教學(xué)：1、演示實驗1：喝利樂包的飲料。實驗現(xiàn)象喝完以后利樂包飲料變形

3、。變形的原因是什么？ 沒有吸之前不變形的原因是盒內(nèi)也有空氣。吸走飲料盒內(nèi)的空氣以后，外界的大氣壓強將飲料盒壓扁。2、演示實驗2：把空塑料瓶中的空氣抽走實驗現(xiàn)象空塑料瓶變形。變形的原因是什么？沒有抽氣之前不變形的原因是塑料瓶內(nèi)也有空氣。吸走塑料瓶內(nèi)的空氣以后，外界的大氣壓強將塑料瓶壓扁。3、演示實驗3： （1）將硬紙片平放在瓶口玻璃杯口，用手按住，并倒置過來（提醒同學(xué)注意觀察），放手后看到什么現(xiàn)象？（硬紙片掉下）硬紙片掉下的原因是因為受重力作用。既然有大氣壓強為什么大氣壓強沒有將紙片托住呢？因為瓶內(nèi)也有空氣。如何用簡便的方法可以排凈瓶內(nèi)的空氣呢？灌水。（2）將玻璃杯裝滿水，仍用硬紙片蓋住玻璃杯口

4、，用手按住，并倒置過來，放手后看到什么現(xiàn)象？（硬紙片沒有掉下來）。再慢慢按下圖1把杯口向各個方向轉(zhuǎn)一圈，又看到什么現(xiàn)象？（硬紙片仍沒有掉下來）。此時硬紙片在受到重力的同時還應(yīng)該受到水的壓力作用，為什么反而不會掉下來呢？結(jié)論：應(yīng)該有個力把紙片托住了。這個力來自哪里呢？ 來自我們周圍的空氣。是紙片受到了空氣對它向上托的力?？梢姡菏谴髿鈮簭娡凶×似績?nèi)的水柱。4、演示實驗4：廣口瓶吃雞蛋實驗，將點燃的棉球扔入口向上裝有細砂的廣口瓶中，迅速將剝殼的熟雞蛋塞住瓶口，待火熄滅后，觀察到雞蛋慢慢被吸入瓶內(nèi)，如圖2。討論：是什么原因使雞蛋又落入了瓶內(nèi)呢？結(jié)論：由于棉花燃燒使瓶內(nèi)氣壓降低，當(dāng)瓶內(nèi)壓強小于瓶外大氣壓

5、強時，雞蛋在大氣壓強的作用下，被壓入瓶內(nèi)。那么，在沒有燃燒棉球之前，雞蛋上方也有大氣壓強，為什么雞蛋沒有掉入瓶內(nèi)呢？ 因為瓶內(nèi)也有大氣壓。5、通過這么多的實驗，我們應(yīng)該初步可以斷定大氣壓強是確實存在的。其實早在16世紀由德國馬德堡市的市長格里克就做了一個證明大氣壓強的存在的著名實驗：馬德堡半球?qū)嶒?。?）閱讀課本中馬德堡半球的故事，并要求學(xué)生用兩個皮碗作模擬馬德堡半球?qū)嶒?。學(xué)生照圖做實驗，兩個皮碗口對口擠壓。然后兩手用力往外拉，發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開。（2）師生討論：馬德堡半球?qū)嶒灪湍M實驗的共同點是：將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出；是什么使兩個半球無法拉開? 思考：在大氣中，拉開被抽出

6、空氣或被擠出空氣的馬德堡半球或皮碗為什么必須如此困難，讓學(xué)生逐步理解大氣壓強的存在。結(jié)論：大氣壓強確實是存在的，而且大氣壓強是很大的。16匹馬都不能一下子拉開。上到這里突然想到了一個可能不太合理的比喻來說明大氣壓強是很大的。我國古代有個酷刑叫“五馬分尸”，五匹馬就能將人體分開，大氣壓強竟然大到16匹馬也不能分開，可見大氣壓強是非常大的。老師通過很多的實驗向同學(xué)們證明了大氣壓強的存在，并且也知道了大氣壓強是很大的。下面請同學(xué)們自己動手來試試看證明大氣壓強的存在。學(xué)生動手實驗1：給學(xué)生兩只試管（以小試管恰能在大試管內(nèi)上下自由移動為宜），大試管里裝滿水，把小試管開口向上放到大試管里，（注意小試管中不

7、能有水）一起倒過來，觀察到小試管沿大試管自動上升（圖3）。讓學(xué)生自己去解釋這一現(xiàn)象。結(jié)論：小試管內(nèi)有空氣，使這些空氣的壓強作用使小試管上升了一段距離。討論：如果小試管中也灌滿水，小試管還能上升嗎？學(xué)生實驗2：觀察“膠頭滴管”，自己設(shè)計實驗，來說明大氣壓的存在。想一想：有幾種方法可以證明？n 用滴管吸水（在按壓膠頭的過程中先排出管內(nèi)的空氣，水槽水面上方的大氣壓將水壓入管內(nèi)）n 把膠頭按下，堵住管口，膠頭不恢復(fù)（按壓膠頭使膠頭變形，堵住開口處，膠頭的形變沒有恢復(fù)，是大氣壓強壓住了膠頭，使他無法恢復(fù)）放開呢？恢復(fù)！為什么？空氣進入！n 滴管中吸入一些水后，水會停留在管中（在按壓膠頭的過程中先排出管內(nèi)

8、的空氣，放手后外界的大氣壓強托住了管內(nèi)的水柱。）n 吸出空氣，膠頭會癟下去（吸出管內(nèi)空氣，管外大氣壓強壓的膠頭變形了）我們再來看覆杯實驗：（如圖1）玻璃杯內(nèi)裝滿水，排出了空氣，杯內(nèi)的水對硬紙片的壓強小于大氣壓強，在大氣壓強的作用下，托住了硬紙片。而當(dāng)把杯口向各個方向轉(zhuǎn)圈時硬紙片未掉下來，說明處處都存在大氣壓強，且大氣向各個方向都有壓強。6、小結(jié)：大氣對浸在它里面的物體有壓強。大氣向各個方向都有壓強。引導(dǎo)過渡：馬德堡半球?qū)嶒灡砻鞔髿鈮簭娛呛艽蟮?。那么大氣壓強究竟有多大呢？我們再來看覆杯實驗：（如圖1）紙片之所以不下落的原因是大氣壓強把它托住了，那么，大氣壓強能托起多高的水柱呢？我們可不可以找一個

9、高一點玻璃瓶再來看看大氣壓強能不能托住高一點的水柱，不行的話就再高一點，玻璃瓶找不到的話可以找長的玻璃管?？茖W(xué)的結(jié)論的得出本來就是要通過艱辛的勞動的。其實早在16世紀就有一位科學(xué)家作了這樣的實驗來測定大氣壓強的數(shù)值，他就是著名的意大利物理學(xué)家托里拆利，托里拆利是伽利略的學(xué)生，他的最大貢獻就是測定了大氣壓強的數(shù)值，這個實驗被命名為托里拆利實驗。7、大氣壓強的大?。航酉聛砦覀儗⒂^看托里拆利實驗的錄像，請同學(xué)們帶著以下幾個問題來觀看實驗：A、提出學(xué)生在看視頻時要帶著問題去看：托里拆利實驗的目的、器材、現(xiàn)象和結(jié)論；B、播放托里拆利實驗錄像；C、學(xué)生回顧托里拆利實驗的目的、器材、現(xiàn)象。E、托里拆利實驗的

10、原理：管內(nèi)灌滿水銀，倒置后水銀下落，為什么會下落呢？因為大氣壓強托不住了。下落到內(nèi)外液面高度差為76厘米時不再下落，這是在管內(nèi)水銀面的上方就出現(xiàn)了一段真空，也就是說管內(nèi)沒有大氣壓。那水銀柱到達76厘米不再下落就是因為有力把它托住了，托住它的力是什么呢？托住它的力來自水銀槽內(nèi)水銀上方的大氣壓強。是大氣壓強的作用托住了76厘米高的水銀柱。所以大氣壓強等于76厘米水銀柱所產(chǎn)生的液體壓強。D、再看一遍托里拆利實驗的動畫演示并計算大氣壓強的數(shù)值大氣壓強相當(dāng)于760毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強。求出760毫米水銀柱的壓強大小。由P=gh，計算出：P=水銀gh=13.6×103千克/米3×9.8

11、牛/千克×0.76米=1.01×105帕F、小結(jié)：大氣壓強相當(dāng)于760毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強，約為1.01×105帕。這個數(shù)值也稱為標(biāo)準大氣壓.8、提出問題：托里拆利實驗為什么選擇水銀作為實驗材料呢?為什么不選擇別的液體?像生活中作常見的水呢?算一算：如果換用水做，大氣壓強能支持多高的水柱呢?H水=Po/水g=1.01×105帕/1.0 ×103千克/米3 × 9.8牛/千克=10.3米結(jié)論：大氣壓強能支持10.3米高的水柱，相當(dāng)于三層樓的高度。9、回到我們在上課剛開始時提出的深礦井無法將水抽到地面上的問題，通過一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們知道原因了嗎？結(jié)論：抽水機首先抽掉了管內(nèi)的空氣，水面上方有大氣壓強，大氣壓強只能支持10.3米高的水柱。所以無法將水抽到30、40米的地面