初中物理教育科學八年級下冊第九章 壓強大氣壓強

1、大氣壓強【教學目標】一、知識與技能1.知道大氣壓強的存在；了解大氣壓強產(chǎn)生的原因；2.知道托里拆利實驗的原理、過程和結論；3.知道標準大氣壓的值.二、過程與方法1.學生進行實驗探究體會大氣壓強的存在，估測大氣壓強的大小，體會科學探究的過程;2.通過對托里拆利實驗的學習，使學生認識和理解用液體壓強來研究大氣壓強的等效替代的科學方法.三、情感、態(tài)度與價值觀運用大氣壓強的知識解釋生活、生產(chǎn)中的有關現(xiàn)象，使學生體會到物理知識與生活的密切聯(lián)系，具有用物理知識解釋日常生活現(xiàn)象的意識.【教學重點】 利用實驗驗證大氣壓強的存在.【教學難點】 大氣壓強的測量.【教具準備】 多媒體課件、玻璃杯、紙板、水、優(yōu)酸乳紙

2、盒（飲料紙盒、易拉罐均可）、吸管、吸盤、細針、廣口瓶、熟雞蛋、沙子、酒精棉花、注射器（帶橡皮帽）、刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、金屬盒氣壓計等.【鞏固復習】教師引導學生復習上一節(jié)內(nèi)容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 通過前面的學習，我們知道液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強，這是由于液體能夠流動.空氣也能流動，我們周圍是否存在朝各個方向的大氣壓強？你能舉出幾個實例或者做幾個簡單的實驗，來證實或否定大氣壓強的存在嗎？教師邊展示實驗器材（吸盤），邊說：有同學可以來把這個吸盤拉開嗎？（學生懷疑.）教師進行實驗：將兩個吸盤正對，擠出吸盤里的

3、空氣，然后請兩名力氣大的同學上臺來用力拉開吸盤，并向全班的同學介紹拉橡皮碗的感受.（學生費了很大的勁才將橡皮碗拉開）師 吸盤為什么拉不開？學生思考、討論：可能是因為大氣壓強的作用.師 下面我們就一起來探索大氣壓強.【進行新課】教學探究點1 大氣壓強教師引導學生分成三組，動手實驗探究，體會大氣壓強：第一組：玻璃杯覆水實驗；第二組：用吸管吸取優(yōu)酸乳紙盒中的空氣，發(fā)現(xiàn)紙盒變癟了.第三組：塑料掛衣鉤吸盤擠壓在光滑的瓷磚上，用力下拉，掛衣鉤吸盤靜止貼在瓷磚上且拉不開.然后用針將吸盤扎一小孔，發(fā)現(xiàn)掛衣鉤下落，根本不需要用力.學生交流體會，得出結論：大氣壓強的確存在.教師總結：大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓

4、強叫大氣壓強，簡稱大氣壓.空氣也像液體一樣受到重力的作用而且能夠流動，因此空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強.師 最先證實大氣壓強存在的典型實驗是馬德堡半球?qū)嶒?下面請大家欣賞.（播放課件：馬德堡半球?qū)嶒灒W生觀察、思考，體會大氣壓強不僅存在，而且很大.例題1（廣西桂林中考）如圖所示，是物理教材中的演示實驗或示例圖片，用來說明大氣壓強存在的是（） A.液體從側壁孔噴出 B.連通器 C.覆“杯”實驗 D.蚊子尖嘴插入皮膚解析：大氣壓強是由于空氣具有重力和流動性而產(chǎn)生的，例如吸盤、瓶吞雞蛋、馬德堡半球?qū)嶒灥?A.液體內(nèi)部存在壓強，液體壓強隨深度的增大而增大.液體從側壁孔噴出，說明液體存在壓強.不符合題意；

5、B.上端開口，下端相連通的容器叫連通器，放在連通器中的同種液體，靜止時各液面相同.不符合題意；C.玻璃管中盛滿水用紙片蓋住，杯口朝下，紙片不會下落，水不會流出，是大氣壓的作用.符合題意；D.蚊子尖嘴插入皮膚，是壓力一定，受力面積越小壓強越大.不符合題意.答案：C教學探究點2 大氣壓強有多大師 剛才兩位同學拉橡皮碗時用了很大的力，而馬德堡半球用了16匹馬也很難被拉開，由此可見，大氣壓強不但存在而且很大，那到底有多大呢？同學們能否設計一個實驗測量出來呢？1、大氣壓的精確測量托里拆利實驗師 怎樣才能準確地測量出大氣壓強的大?。拷處熝菔靖脖瓕嶒?，學生思考、討論.師 從上面的覆杯實驗可知，覆在玻璃杯上面

6、的紙片之所以不會掉下來，是由于受到了大氣壓強的作用，如果換用一個足夠長的杯子，充滿足夠高的水，紙片也不會掉下來嗎？教師引導學生利用二力平衡的知識分析，得出托起的水柱最高產(chǎn)生的壓強正好等于大氣壓強時，紙片由于自身重力就會下落，因此，可以通過水柱的壓強計算出大氣壓強.這就是托里拆利實驗的原理。通過科學家的測量大氣壓強值接近在105，那么，要產(chǎn)生這么大的壓強，需要多高的水柱呢？請大家計算. 生：利用計算出水柱的高度約為10.師 這么高的水柱，我們操作起來容易進行嗎？生：不方便.教師引導學生利用液進行分析，在壓強一定時，密度大的液體，高度小，因此可換用密度大的水銀代替水進行實驗.托里拆利正是選用液體中

7、密度最大的水銀代替水進行測量大氣壓值的實驗，成為了世界上第一個最先較精確測量出大氣壓值的科學家.教師播放課件“托里拆利實驗”，然后提出問題：（用多媒體展示，引導學生在觀看過程中思考、討論）思考題：（1）為什么要灌滿水銀？（2）管內(nèi)水銀面為什么會下降？（3）水銀下降后，管內(nèi)水銀柱的上方是否有空氣？（4）水銀面下降了一段距離后為什么不再下降了？（5）怎樣通過計算得出大氣壓強的大?。拷處熆梢赃m當引導學生分析，加深理解.學生回答：（1）開始時將玻璃管內(nèi)灌滿水銀是為了排出玻璃管內(nèi)的空氣.（2）玻璃管倒置在水銀槽中放開手指后管內(nèi)水銀柱下降是因為水銀柱對水銀槽表面的壓強大于外界對水銀槽上表面的大氣壓強.（3

8、）水銀下降一段距離后，管內(nèi)水銀柱的上方?jīng)]有空氣，是真空.（4）當壓強相等時，水銀面就不會再下降了，此時水銀槽外的大氣壓支撐著玻璃管內(nèi)一定高度的水銀.（5）管內(nèi)外水銀面高度差不再變化時，管內(nèi)760的水銀柱產(chǎn)生的壓強就是大氣壓強的值.教師引導學生根據(jù)液體壓強公式及密度值算出大氣壓強的值：水銀1033 N76010-3105.師 托里拆利進行實驗時，是在海平面附近完成的，通常把這樣的大氣壓叫做標準大氣壓.教師總結：標準大氣壓強的值760汞柱（水柱），即105.教師總結：托里拆利實驗的幾點疑問：（1）如果管子傾斜，管內(nèi)水銀柱的長度會增加，豎直高度不會變，所以不會影響實驗結果.（2）因為水銀柱產(chǎn)生的壓強

9、跟水銀柱的粗細無關，所以把管子換成粗的或細的，管內(nèi)水銀的豎直高度不會改變，因此不會影響結果.（3）把管子換成比1米長得多的管子，只要水銀柱上方保持真空，管內(nèi)水銀柱豎直高度就不會改變，因而不會影響實驗結果；若把管子換成比1米短得多的管子，如比76還短，則水銀將會充滿管子，高度隨管子長度改變而改變，因此管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強就不是大氣壓的值，這樣就無法測量了.（4）把管子在水銀中提起一點或插入一點，管內(nèi)水銀柱的豎直高度不會改變，所以不影響實驗結果.（5）當有少量空氣混入管中時，管內(nèi)水銀面上方不再是真空的，這些空氣有一定的壓強作用在管內(nèi)水銀柱上面，會使水銀柱高度減小，混入的空氣越多，產(chǎn)生的壓強越大，管

10、內(nèi)水銀柱越短，所以會影響實驗結果，使測量結果變小.師 105到底有多大呢？請同學們估算大氣對指甲蓋的壓力有多少牛頓？相當于多少千克的物體壓在了指甲上？同學們演算，一名同學板演.解：指甲蓋的面積約12，即10-4，由可知大氣產(chǎn)生的壓力10510-4，相當于1的物體壓在了指甲上.師 這么大的壓力，我們?yōu)槭裁锤杏X不到呢？生：因為大氣壓強是朝各個方向的，大氣壓的作用互相抵消了.例題2小明利用如圖所示的裝置，測量當?shù)卮髿鈮簭姷拇笮?，他將測量結果匯報給物理老師，老師告訴他測量結果偏小.你知道小明測量結果偏小的原因可能是下面的（）A.玻璃管沒有豎直放置B.玻璃管頂部混入少量空氣C.水銀槽內(nèi)水銀液面太高D.玻

11、璃管太粗，管內(nèi)的水銀太重解析：利用上述裝置測量大氣壓是利用大氣壓跟支持它的水銀柱產(chǎn)生的壓強相等的原理來測量的.水銀柱產(chǎn)生的壓強，只與水銀的密度和水銀柱高度兩個因素有關，而與玻璃管的粗細、玻璃管是否豎直放置、水銀槽內(nèi)水銀面高低等因素無關.但是玻璃管頂部如混有空氣，管內(nèi)空氣會對水銀柱產(chǎn)生向下的壓強，使水銀柱的高度變小，因此導致測量結果偏小.答案：B例題3（江蘇鎮(zhèn)江中考）在測量大氣壓的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了圖示裝置，將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，

12、測得杯中水的質(zhì)量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質(zhì)量為460g，燒杯質(zhì)量為100g，活塞面積為710-5m2，g=10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計，則所測大氣壓的值應為（） 解析：當注射器中的活塞開始向左滑動時，G1=（+）kg10N/kg=，對活塞受力分析：f+F=G1=；當注射器中的活塞開始向右滑動時，G2=（+）kg10N/kg=，對活塞受力分析：F-f=G2=；兩式聯(lián)立解得：F=；;答案：B3.大氣壓強與海拔高度地球上面的空氣層密度不是相等的，靠近地表層的空氣密度較大，高層的空氣稀薄，密度較小.高度大的地方，它上面空氣柱的高度小，密度也小，所以距

13、離地面越高，大氣壓強越小.大氣壓強除了受高度的影響外，還受天氣、季節(jié)的影響.氣象專家把氣壓作為預測天氣變化的一個重要依據(jù).大氣壓與我們的生活、生產(chǎn)密切相關，如高原反應、抽水機、高壓鍋就是大氣壓的典型的應用.【教師結束語】大家通過這節(jié)課的學習，收獲確實不少，我們共同學習了大氣壓強的知識，知道了大氣壓強的存在，而且知道了測量大氣壓強的一些方法.好，謝謝大家！【課后作業(yè)】完成練習冊中本課時對應練習.1.在本節(jié)課教學的過程中，始終把學生是教學的主體放在第一位.因此，在設計和組織教學的過程中，以學生活動和實驗探究為主線，引導學生通過多媒體課件、實驗等來主動發(fā)現(xiàn)問題、搜集證據(jù)、分析有關信息和資料，建立良好的認知結構，從而培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力，使學生學會自主學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識.2.在課堂教學中學生的思維活動必須是有目的性的思維，要達目的必須借助于外界的刺激作用，將學生的思維和實踐結合起來，從而引起學生積極地投入情感.比如：讓學生拉吸盤感受大氣壓強的確存在而且很大；在做塑料掛衣鉤的實驗中，有意安排學生用細針扎個小孔來進一步體驗大氣壓強的作用，激發(fā)他們的學習熱情，因為這樣的實驗來源于他們自己的勞動成果，達到了探究知識的目的.既調(diào)動了學生的積極性、主動性，又使學生進行合理的科學猜想