第3節(jié)大氣壓強

教學(xué)目標(biāo)

【知識與技能】1.了解大氣壓強產(chǎn)生的原因。2.了解托里拆利的實驗內(nèi)容。3.能用大氣壓強解釋常見的現(xiàn)象?！具^程與方法】1.通過科學(xué)探究過程,學(xué)會設(shè)計并驗證大氣壓強存在的實驗。2.通過探究測量大氣壓強的方法,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力?！厩楦小B(tài)度·價值觀】1.利用大氣壓的知識解釋日常生活中的現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲。2.通過大氣壓在人類生活中的應(yīng)用,體會科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。

教學(xué)重難點

【教學(xué)重點】大氣壓強?！窘虒W(xué)難點】測量大氣壓大小的方法。

教學(xué)過程

一、新課導(dǎo)入將一個煮熟的雞蛋,剝?nèi)ネ鈿?放置在一個瓶口小于雞蛋的瓶子上,你有辦法讓瓶子把雞蛋整個吞下去嗎?二、教學(xué)步驟探究點1大氣壓強的存在[閱讀課本]P39“大氣壓強的存在”[思考]將硬紙片平放在玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后,看到什么現(xiàn)象?[提示]紙片在重力的作用下,掉落下來。[思考]將玻璃杯裝滿水,仍用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?說明了什么?[提示]硬紙片沒有掉落,說明一定有我們看不見的物質(zhì)托住了硬紙片。[思考]這種看不見的物質(zhì)可能是什么?[提示]與硬紙片接觸的只有空氣,所以一定是空氣對硬紙片施加了力。[思考]在上一個實驗的基礎(chǔ)上,繼續(xù)轉(zhuǎn)動玻璃杯,使杯口朝不同方向,硬紙片會掉落嗎?[提示]硬紙片依然不會掉落。[歸納提升]實驗證明,大氣壓強確實是存在的。大氣壓強簡稱大氣壓或氣壓。[思考]將掛物鉤的塑料吸盤壓在光滑的墻上,盡量擠出吸盤內(nèi)的空氣,在掛鉤上掛一定質(zhì)量的重物,觀察到什么現(xiàn)象?如何解釋這種現(xiàn)象?[提示]吸盤沒有掉落下來。因為吸盤貼在光滑的墻壁上時,吸盤內(nèi)幾乎沒有空氣,因而其內(nèi)部壓強小于外界大氣壓,所以是大氣壓將吸盤緊壓在墻壁上而不掉落下來。[思考]結(jié)合液體內(nèi)部壓強的形成原理,你能解釋大氣壓形成的原因嗎?[提示]地球周圍被厚厚的空氣層包圍著,空氣由于受重力作用,而且能夠流動,因而空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強。[小結(jié)]大氣壓產(chǎn)生的原因:①自身重力;②具有流動性。[習(xí)題]如圖所示,小關(guān)在課外探究活動中將一個空的易拉罐里的空氣抽走后,易拉罐變扁了,壓扁易拉罐的力是 ()A.大氣壓力B.易拉罐的重力C.易拉罐對地面的壓力D.地面對易拉罐的支持力[分析]將一個空的易拉罐里的空氣抽走后,易拉罐內(nèi)的氣壓變小,在外界大氣壓力的作用下,易拉罐被壓扁了。[答案]A探究點2大氣壓的測量[閱讀課本]P40“大氣壓的測量”[思考]大氣壓強與管內(nèi)水銀柱的壓強有什么關(guān)系呢?[提示]水銀柱靜止,說明大氣對水銀柱的壓力等于水銀柱的重力,由于接觸面相同,所以大氣壓強與水銀柱產(chǎn)生的壓強相等。[思考]實驗前玻璃管里裝滿水銀的目的是什么?[提示]玻璃管里裝滿水銀,當(dāng)玻璃管倒置后,水銀上方為真空。[思考]當(dāng)玻璃管傾斜時,測量的是水銀柱的高度還是長度?[提示]水銀柱高度是指管內(nèi)外水銀液面的豎直高度差,不是指傾斜管內(nèi)水銀柱的長度。[思考]玻璃管的粗細(xì)對測量結(jié)果有影響嗎?[提示]玻璃管的粗細(xì)不會影響大氣壓強的測量,因為液體的壓強只與液體的密度和深度有關(guān)。[思考]你知道課本“演示(錄像)”實驗中運用的物理方法嗎?[提示]實驗中運用了轉(zhuǎn)化法。[思考]760mm水銀柱的壓強有多大?[提示]根據(jù)液體壓強的計算公式p=ρgh計算,760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強約為1×105Pa,這就是托里拆利實驗測出的大氣壓強的值。[歸納提升]通常把高760mm的水銀柱產(chǎn)生的壓強作為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,符號為1atm,1atm的值約為1×105Pa。[思考]能否設(shè)計一個簡單的實驗,粗略地測量大氣的壓強?[提示]用注射器、彈簧測力計、細(xì)線、刻度尺等設(shè)計如圖所示的測量方案。[思考]實驗中,我們?nèi)绾螠y量大氣對活塞的壓力呢?[提示]活塞將要被拉動時,活塞對彈簧測力計的拉力等于大氣對活塞的壓力。[思考]實驗時,為什么要把活塞推至針筒的頂端?[提示]把活塞推至針筒的頂端,目的是盡量排凈針筒里的空氣。[思考]實驗時,需要測量哪些物理量?[提示]針筒上有刻度部分的總長度L,針筒上有刻度部分所對應(yīng)的容積V,活塞剛剛開始運動時彈簧測力計所受拉力F。[思考]你能運用已知物理量推測出大氣壓的表達(dá)式嗎?[提示]大氣壓的表達(dá)式:p=FLV[思考]該實驗誤差較大,你能指出產(chǎn)生誤差的原因嗎?[提示]針筒內(nèi)空氣無法排盡,導(dǎo)致測量值偏小。[習(xí)題]為了測量大氣壓強,某同學(xué)選擇了下列器材:2.5mL的注射器、0~10N的彈簧測力計、刻度尺和細(xì)線,實驗步驟如下:(1)如圖甲,用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度L=cm。

(2)如圖乙,把活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞開始滑動時,記錄彈簧測力計的示數(shù)F=N。

(3)該同學(xué)所測得的大氣壓強值為Pa。

[分析](1)由題圖可知,注射器的容積為2.5mL=2.5cm3,有刻度部分的長度為4.00cm;(2)彈簧測力計的分度值是0.2N,所以拉力大小為6.4N;(3)活塞的橫截面積為S=VL=2.5cm34cm=0.625cm2=6.25×10-5m[答案](1)4.00(2)6.4(3)1.024×105探究點3大氣壓的變化[閱讀課本]P41~42“觀察大氣壓隨高度……使用壓力鍋做飯?！盵思考]大氣壓與高度有什么關(guān)系?[提示]大氣壓隨高度的增加而減小,在海拔3000m以內(nèi),大約每升高10m,大氣壓減小100Pa。[思考]大氣壓與液體的沸點有什么關(guān)系?你知道高壓鍋的原理嗎?[提示]液體的沸點隨液體表面氣壓的增大而升高,隨液體表面氣壓的減小而降低。高壓鍋是利用液體的沸點隨液體表面的氣壓增大而升高的原理制成的。[思考]大氣壓與天氣有沒有關(guān)系呢?[提示]大氣壓隨天氣的變化而變化:冬高夏低、晴高陰低。[習(xí)題]如圖,小明同學(xué)將自制氣壓計從山腳帶到山頂?shù)倪^程中,氣壓計的水柱和外界氣壓的變化分別是 ()A.上升,降低 B.下降,升高C.上升,升高 D.下降,降低[分析]大氣壓隨海拔高度的增加而減小,所以從山腳到山頂?shù)倪^程中,大氣壓降低,而瓶內(nèi)空氣的壓強不變,所以在瓶內(nèi)氣壓的作用下,會有一部分水被壓入玻璃管,使管內(nèi)水柱上升。[答案]A三、板書設(shè)計第3節(jié)大氣壓強1.大氣壓強的存在原因