北师大版八年级下册四、大气压强第1课时教学设计

第4节　大气压强

第一课时　大气压强的存在及测定

教学目标

【知识与技能】

1．通过实验探究知道大气压强的存在．

2．理解托里拆利实验，知道标准大气压强的数值．

【过程与方法】

1．通过观察一些实验现象感知大气压强的客观存在．

2．通过一些实验感知大气压强的值很大．

【情感、态度与价值观】

培养实事求是的科学态度．

重点难点

【重点】

1．认知大气压强的存在．

2．大气压强的测量．

【难点】

大气压强的测量．

教学过程

知识点一　大气压强

【自主学习】

阅读课本P68－69，完成以下问题：

大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强，简称大气压或气压．地球上的万物无不在大气层之中，它们都受到大气压强．

【合作探究】

演示　感受大气压的存在

1．用大号注射器将瓶中的空气抽出来，是谁把瓶压瘪了？

答：瓶内空气抽出后，瓶内气压小于瓶外大气压，在大气压的作用下把瓶子压瘪．

2．灌满一杯水，杯口盖上纸片倒置，看到水没有从杯中流出，纸片没有掉下来．是谁托住了纸片？

答：大气压强作用在纸片上，纸片不会掉下，进而水不会流出．

3．在大试管中注一些水，把较小的试管插入大试管中，迅速倒置，看到小试管不下落反而上升，这是谁的作用？

答：当试管中的水流下时，管内气压小于大气压强，在大气压作用下，小试管不下落反而上升．

4．把注射器的活塞推到底，用封帽将注射孔封闭后倒置，在活塞上拉几个钩码，看到活塞没有被钩码拉下来，这是为什么呢？

答：注射器内几乎没有气压，在大气压的作用下，活塞没有被钩码拉下来．

探究一　大气压强

1．什么是大气压强？

答：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强，通常简称为大气压或气压．

2．大气压产生的原因是什么？

答：大气有重力且具有流动性．

3．大气压强有何特点？

答：大气向各个方向都有压强；大气内部某一点向各个方向的压强相等；大气压强随深度增加而增大．

知识拓展　大气压的存在——马德堡半球实验

早在1654年，德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验—马德堡半球实验．他把两个直径为30 cm铜质空心半球紧紧地扣在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开．

【教师点拨】

1．大气压真实存在的实例：(1)塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙壁上，吸盘内空气被挤出，在吸盘外大气压强作用下，吸盘紧贴墙壁不会掉下来．(2)用吸管吸饮料时，管内气压较小，在管外大气压作用下，将饮料压入吸管内．(3)铁桶内放些水，烧开后，把开口堵住，再浇上冷水，桶内空气收缩，气压变小，在外界大气压强作用下将铁桶压扁．

2．大气有重力且具有流动性，所以大气压向各个方向都有，且在同一高度压强相等．大气压强随深度增加而增大，这里的深度是指从大气层外表面向下的距离，也可以说大气压随海拔高度的增加而减小．

3．大气压时刻存在于我们周围，但是我们却感觉不到，是因为：人体内部与外界大气相通，身体各部位内外所受压力相同，内外平衡．我们体会到大气压强的存在，是在压强不平衡时表现出来的一些特殊现象．

【跟进训练】

用自来水钢笔吸墨水时，只要把弹簧片按几下松开，墨水就吸到橡皮管里去了，这是因为　(　C　)

A．橡皮管有吸力 B．弹簧片有吸力

C．大气压的作用 D．橡皮管里真空有吸力

知识点二　大气压强的测定

【自主学习】

阅读课本P69－70，完成以下问题：

1．托里拆利实验既说明大气压的存在，又准确地测出了大气压的值．

2．通常把760 mm高水银柱产生的压强叫作标准大气压，用字母p0表示，p0＝1.013×105Pa.在粗略计算中，标准大气压可以取为1×105Pa.

【合作探究】

探究二　大气压的测量

1．大气压强到底有多大呢？我们能测量出大气压的值吗？

答：可通过托里拆利实验测量出大气压的值．

实验目的：测量大气压强的值．

实验步骤：在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，水银处于静止状态．

实验分析：玻璃管上端为真空，没有压强，玻璃管内的水银之所以能够高于水银槽内的水银，就是因为水银槽内的水银受到大气压强的作用．

实验结论：大气压强的数值等于它支撑的水银柱产生的压强，即p大气＝p水银＝ρ水银gh.我们通常把760 mm高的水银柱产生的压强叫作标准大气压，用字母p0表示．

2．标准大气压的值是多少？

答：p＝ρgh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m＝1.013×105 Pa.

3．由标准大气压的值可以计算出大气压作用在一个人手掌上的压力约为500 N，相当于一个质量为50 kg的人站在你手掌上产生的压力．这么大的压力，我们为何感觉不到呢？

答：因为人体内也存在压强，内外压力相互平衡；另外，人长期生活在大气中，已经适应这种环境了．

4．实验过程中应该注意那些问题？

答：(1)管内汞柱是由大气压支持的，所以管内汞柱的高度代表了大气压强的大小，也就是说，在操作正确的前提下，只要大气压强不变，管内汞柱的高度就不变．

(2)汞柱高度是指管内外汞液面的竖直高度差，不是指倾斜管内汞柱的长度．因此，实验中使玻璃管倾斜后，管内汞柱长度增加，而汞柱的竖直高度不变．

(3)实验中，玻璃管的粗细(内径不同)不会影响大气压强的测定值，因为液体的压强只与液体的密度、深度有关，与液体的重力、体积有关．

(4)实验中玻璃管进入汞液槽中的深度对测量值没有影响，管口向上提，管内汞液面上方真空部分体积增大，汞柱高度不变；管口向下按，管内汞液面上方真空部分体积减小，汞柱的高度不变．

(5)当管内汞液面上方进入空气后，测得的大气压值比实际值要小．

探究三　气压计

1．什么叫气压计？

答：测量大气压的仪器叫作气压计．

2．常见的气压计有哪些？

答：气压计有水银气压计和金属盒气压计(无液气压计)．水银气压计的原理是托里拆利实验，测量准确，但体积大、携带不便，常用于气象站和实验室测气压；而金属盒气压计(如下图所示)体积小、携带方便，但是测量不够精确．

甲

乙

【教师点拨】

1．标准大气压的数值为1.013×105 Pa，它相当于在1 cm2表面受到10 N的压力．通常人们把760 mm汞柱所产生的压强，叫作标准大气压．

2．在托里拆利实验中，水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，且水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，跟玻璃管的粗细、玻璃管是否竖直以及水银面与管顶的距离等无关．

【跟进训练】

1．下列现象中，不能说明大气压存在的是　(　D　)

A．堵上茶壶盖上的小孔，壶里的水不容易倒出来

B．用吸管可是把杯中的果汁吸到口中

C．托里拆利实验

D．船闸

2．测定大气压值的著名实验是托里拆利实验，大气压值约为1.01×105Pa.

课堂小结

1．大气压强的存在

(1)大气压的概念

(2)大气压的特点

2．大气压强的测定

(1)大气压的大小：托里拆利实验的原理

(2)标准大气压：p0＝1.013×105 Pa

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．