初中物理人教版八年级下册9.3 大气压强教学设计

这是一份初中物理人教版八年级下册9.3 大气压强教学设计，共12页。教案主要包含了大气压的存在，大气压的测量，大气压的变化，大气压的应用等内容，欢迎下载使用。
人教版 八  年级  物理  教学设计主备人 学科物理时间 课题第九章  压强    第3节 大气压强教学目标知识与技能 1．知道大气压强的存在；了解大气压强的产生原因。2．知道托里拆利实验的原理、过程和结论。3．知道标准大气压的值。4．知道大气压强的变化规律。5．知道大气压强在生产、生活中的应用，并能用有关现象进行解释。过程与方法1．观察跟大气压强有关的现象，感知大气压强是一种客观存在；2．通过观察、实验，检验大气压强的存在，能简单描述托里拆利实验；3．能说出大气压随高度变化的规律。能说出液体沸点跟气压的关系。了解活塞式抽水机的工作过程和原理；4．感知人类对大气压强的利用。情感态度与价值观1．认识大气压的存在于变化对人类生活的影响；2．重视理论联系实际，学以致用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用；3. 通过对大气压强的认识，使学生领略大自然的神奇和美妙。 教学重点1．用实验证明大气压的存在；2．了解测量大气压的方法测量大气压强的方法。教学难点1．测量大气压大小的方法；2．大气压强知识的应用。教具准备玻璃杯、硬纸片、水、玻璃、吸盘挂钩。教学方法实验法、讨论法、观察法、探究法、演示法。    教学过程设计导入新课 演示实验：1.将纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(提醒学生注意观察)，放手后，可看到什么现象？(硬纸片掉下。)2．将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(暂不放手)。问：如果放手，会出现什么现象？(先请同学们猜一猜)放手后，可看到什么现象？(硬纸片没有掉下来。)3．将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上，再将重物挂在钩上，吸盘依然不会脱落。同学们想知道实验时，硬纸片和吸盘不会掉下来的原因吗？学习了这节课，就知道了。   教  学  过  程        教  学   过    程              教   学   过   程            教   学   过   程                 教   学   过   程               教   学   过   程             教   学   过   程 新课学习一、大气压的存在在“覆杯实验”中，是什么力使硬纸片和吸盘不会掉下来？“覆杯实验”分析：硬纸片受重力作用，还受水向下的压力作用，之所以没有下落，一定受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气，证明大气存在压强。玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对硬纸片的压强小于大气压强，在大气压强的作用下，托住了硬纸片。再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？而当把杯口向各个方向转圈时硬纸片未掉下来，说明处处都存在大气压强，且大气向各个方向都有压强。 地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强(跟液体相似)。大气对浸在它里面的物体的压强，叫作大气压强，简称大气压。可见，和液体一样，空气内部各个方向都有大气压。1.大气对浸在它里面的物体也有压强，叫做大气压强。简称大气压2.大气压的产生原因：地球周围包含着厚厚的空气层(大气层)，这些空气因地球吸引而受重力作用，同时空气又具有流动性，因此大气对浸在其中的物体表面就产生了压强。3. 特点：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；因为空气具有流动性，也像液体一样向各个方向都有压强．问题：大气压在我们周围时刻存在着，我们为什么感受不到？这是因为人身体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡，长期以来人们已经习惯这样的环境了。4.最著名的证明大气压强存在的实验是：马德堡半球实验马德堡半球实验：为了说明大气压的存在，1654年，德国马德堡市市长格里克把两个直径约55.9cm的空心铜半球扣在一起，抽出球内空气，然后在两个半球上拴了16匹马向两边拉，结果还是很难拉开。但如果不抽出空气，两个半球轻轻一拉就开了。马德堡半球实验，证明大气压的存在,而且表明大气压是很大的.做一做：空气把两个铜半球紧紧地压在一起，16匹马都很难把它们拉开。对于这个实验，同学们想试一试吗？现在，我们模仿马德堡半球实验来做一做。5.生活中的大气压现象：       什么力把塑料吸盘              什么力把铁桶压扁了        茶壶盖上为什么有个小孔？         压在光滑的墙上                              利用吸盘把地板吸起来           什么力使饮料上升到嘴        注射器如何吸入药物的    马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢？二、大气压的测量最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利。 1.托里拆利实验：（1）实验器材:长约1m一端封闭的玻璃管、 水银、水银槽 、刻度尺（2）实验步骤：①玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住.②将管倒插到水银槽里,松开手指.③观察竖立(倾斜)管内水银面下降,测量管内与槽内水银面高度差.                       （3）实验现象：管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。（4）实验结论:大气压支持760mm高的水银柱,即大气压等于760mm水银柱产生的压强.大气压强的值:P0＝P水银柱＝ρ水银g h＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.013×105Pa。2. 标准大气压：把760mm高水银柱产生的压强叫做标准大气压。1标准大气压＝1.013×105Pa＝1×105Pa在粗略计算中，标准大气压可以取为1×105Pa。讨论交流：(1)为什么管子倒转时，管内水银面会下降？    水银受到重力的作用(2)为什么降到一定程度后又不继续下降？      被大气压支持住了(3)管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化      水银长度增大但高度不变(4)管子直径加粗，管中水银柱高度怎样变化？  水银的高度与玻璃管的粗细无关(5)若玻璃管内混有少量空气，会影响水银柱的高度吗？水银柱的高度会偏小，则测量的结果比实际大气压小(6)现在将玻璃管稍稍上提或将玻璃管稍稍往下压些，观察水银柱的高度结是否变化？结果是不变的。(7)托里拆利实验为什么不用水做？      因为大气压能支持水柱约为10.3m高；3.气压计：测定大气压的仪器（1）测量大气压的仪器叫做气压计。    （2）气压计的种类：水银气压计和无液气压计（金属盒气压计）。介绍它们的优缺点构造原理:托里拆利实验装置。       金属盒气压计的原理（其主要部分是一个抽成真空的金属盒及一个与盒盖中央相连的弹簧片。盒的表面是波纹状的，大气压变化时，盒的厚度及弹簧片的弯曲程度随着变化，固定在弹簧片末端的连杆就通过传动机构带动指针转动，指出大气压的值。）想想做做     观察大气压随高度的变化1. 取一个瓶子，装入适量带颜色的水2. 取一根玻璃管，画上刻度，通过橡皮塞插入水中。3. 向管中吹入少量气体，使水沿玻璃管上升到瓶口以上。此时，瓶内气体压强大于大气压。拿着这个装置从楼下到楼上，观察细管中水柱的高度变化。并给出解释。实验现象：随着高度的增加管内水柱高度变大。实验表明：大气压随高度增加而减小。三、大气压的变化1.大气压与高度的关系：海拔越高,气压越小;海拔越低,气压越大.在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压大约减小100Pa。大气压随高度的增加而减小2．其它因素有天气、温度、体积等。（1）天气：通常晴天比阴天气压高，冬天比夏天气压高。（2）温度：当质量和体积不变时，气体温度越高，气压越大。（3）体积：当质量和温度一定时，体积越小，气压越大。 3. 液体的沸点与大气压的关系大气压越低，水的沸点越低。一标准大气下，水的沸点是100摄氏度。大气压低于一标准大气压时，水的沸点低于100摄氏度。在青藏高原有的地方，水的沸点不到80摄氏度，做饭时会出现水已沸腾，但饭或菜煮不熟的情况。用高压锅做饭可增大水的沸点。     活塞式抽水机活塞式抽水机是利用大气压工作的，通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。最大抽水高度：10米。     甲：提起活塞时，A阀门关闭，大气压将阀门B压开，水进入机内。乙：压下活塞时，B阀门关闭，A阀门打开，水从A上至活塞上丙：再次重复之后，水位上升至出水管，水从出水管流出课堂小结课堂练习  1.（2020成都A）图所示的现象中，没有利用大气压的是（　　）【答案】B【解析】A．吸盘挂钩是靠空气压力固定的，把吸盘里的空气压出来，靠大气压力固定，故A不符合题意；B．用注射器将药液注入肌肉，是靠手的推力而不是大气压，故B符合题意；C．用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管，故C不符合题意；D．因为大气压对纸压力大于杯中水对纸的压力，所以水流不出来，故D不符合题意。故选B。2.（2020上海）下列实例中利用大气压强工作的是（  ）A．用钓鱼竿钓鱼 B．用吸管吸饮料C．用硬棒撬石块 D．用温度计测温【答案】B【解析】AC．钓鱼竿钓鱼，硬棒撬石块是杠杆原理，AC不符合题意；B．用吸管吸饮料时，是利用大气压强工作，B符合题意；D．温度计是利用水银的热胀冷缩工作的，D不符合题意。故选B。3.（2020湘潭）用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是（　　）A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪 B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪 C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪 D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐变瘪【答案】D【解析】A、用手捏易拉罐，易拉罐变瘪，是手给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故A错误。B、用重物压易拉罐，易拉罐变瘪，是重物给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故B错误。C、让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪，是地面给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故C错误。D、用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐内的气压减小，易拉罐外面大气压大于易拉罐内部压强，所以易拉罐受到向内的压力大于向外的压力，这两个力的合力把易拉罐压瘪，可以证明大气压的存在，故D正确。故选：D。4.（2020苏州）在烧瓶中注入刚刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，再用冷水浇烧瓶的底部，可以看到水又重新沸腾起来。该实验现象说明了（　　）A．沸腾过程需要吸热 B．沸腾过程需要放热 C．水的沸点与环境温度有关 D．水的沸点与水面上方气压有关【答案】D【解析】在烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，再用冷水浇时，烧瓶中的水蒸气液化，瓶内气压降低，水的沸点降低，所以会看到水重新沸腾，故D正确、ABC错误。故选：D。5.(2020衡阳）下列现象不是利用大气压的是（   ）【答案】C【解析】A、活塞式抽水机工作时，是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，利用了大气压。故A不合题意；B、盆景的自动给水装置上端不开口，底部虽然相互连通，它是利用大气压来工作的。故B不合题意；C、茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故C符合题意；D、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用了大气压。故D不合题意。故选：C。6.（2020威海）如图所示，装有常温水的玻璃瓶中密封部分空气，细玻璃管插入瓶中，玻璃管与瓶塞接触部分不漏气，下列关于细管中水柱桂液面升降情况，描述错误的是（　　）A．用力挤压玻璃瓶，液面上升B．将玻璃瓶放入热水中，液面上升C．在细管管口水平吹气，液面下降D．提着玻璃瓶从十楼走到一楼，液面下降【答案】C【解析】A．用力挤压玻璃瓶，瓶变扁容积变小，细管中水面高度上升，故A正确，不符合题意；B．将玻璃瓶放入热水中，瓶内气体受热体积增大，压强增大，外界压强不变，在瓶内液面上升，气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的液面上升，故B正确，不符合题意；C．在细管管口水平吹气，管上方空气的流速增大，压强减小，管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升，故C错误，符合题意；D． 提着玻璃瓶从十楼走到一楼，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的减小而增大，在外界气压的作用下，液面下降，故D正确，不符合题意。故选C。7.（2020南充）关于气体压强，下列说法错误的是（　　）A．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管中水银柱的长度不变B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强C．一标准大气压可托起约10.3m高的水柱D．高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强小【答案】A【解析】A．托里拆利实验中，玻璃管倾斜后，长度会随着变大，管内水银增多，但水银柱的高度不变，故A错误，符合题意；B．用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中；故B正确，不符合题意；C．1标准大气压的值是1.01×105Pa，由p=ρgh可得1标准大气压支持的水柱高为h=≈10.3m故C正确，不符合题意；D．由流体压强和流速的关系可知，飞机飞行过程中，机翼上方空气流速大，向下的压强小，故D正确，不符合题意。故选A。8.（2020黔南州）某学习小组在研究大气压随海拔高度变化的情况肘，査阅到如下资料：海拔高度/km012345大气压/kPa1019080706254（1）从表格中的数据可以得出大气压强随海拔高度的增加而_______。（2）海拔3km处的大气压值与_______m高的水柱产生的压强相等。（3）在海拔1km处，10m2水面受到的大气压力是_______N。【答案】    (1). 减小    (2). 7    (3). 9×105【解析】(1)[1]由表格数据可知，海拔越高大气压值越小，大气压强随海拔高度增加而减小。(2)[2]根据表格中的数据可知，海拔3km处的大气压值为70000Pa，根据p=ρgh可知，产生这么大压强的水柱的高度为(3)[3]在海拔1km处的大气压为p'=90000Pa，则压力的大小为F=p'S=90000Pa×10m2=9×105N9.（2020黄石）在课外活动中同学们举行爬杆比赛，有同学沿竖直竹竿匀速向上爬，该同学匀速上爬时受到的摩擦力方向为竖直______（选填“向上”“向下”）。取一个瓶子，装入适量的水，再取一根两端开口带刻度的细玻璃管，使玻璃管穿过橡皮塞插人水中。从管子上端吹人少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口上方如图，如果你拿着它从一楼上到六楼时会观察到细玻璃管里的水面______（选填“上升”“下降”或“不变”）。乘坐观光电梯时，透过玻璃看到户外树木向上运动，说明观光电梯在______（选填“上升”“下降”或“静止”）。【答案】    (1). 向上    (2). 上升    (3). 下降【解析】[1]匀速上爬时，该同学在竖直方向上受重力和摩擦力，两个力平衡，方向相反，所以摩擦力方向竖直向上。[2]若拿着瓶子从一楼上到六楼时，由于高度增加，大气压减小，则瓶内的气压高于瓶外大气压，故细玻璃管里的水面上升。[3]乘坐观光电梯时，透过玻璃看到户外树木向上运动，说明观光电梯的位置相对于地面发生了变化，则观光梯向下运动，即观光梯正在下降。10.（2020 阜新）如图，茶壶的壶身和壶嘴构成了一个________，当壶中水深12cm时，A点受到水的压强是________Pa；若壶中装满水，用手指将壶盖上的小孔堵住，则壶中的水________              （选填“能”或“不能”）倒出来。【答案】    (1). 连通器    (2) . 1200;   (3). 不能【解析】[1]茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴和壶身内的水面保持相平。[2]A点受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa[3]若壶中装满水，用手指将壶盖上的小孔堵住，由于外部的大气压大于壶内压强，壶中的水不能倒出。板 书 设 计第3节    大气压强一、大气压强的存在    1．大气压强产生的原因：空气受到重力 ； 空气具有流动性2．特点：各个方向都有大气压强3．证明大气压存在的实验：马德堡半球实验二、大气压的测量1.第一个准确测量大气压的实验：托里拆利实验 ：P0=ρ水银.g.h =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m                 =1.013×105Pa≈105 Pa三、大气压的变化    1.大气压随高度的升高而减小，随高度的降低而增大。    2.大气压越高沸点越高，大气压越低沸点越低。四、大气压的应用针筒吸药液、吸管喝饮料、拔火罐、活塞式抽水机、离心式抽水机布置作业【必做题】　教材第43页动手动脑学物理的3、4题.【选做题】　教材第43页动手动脑学物理的1、2、5题.课后反思大气压概念比较抽象，学生感受不像固体压强和液体压强那么直观，因此教学过程中注重联系实际，加强实验，通过日常生活中的例子和随手可得的小实验使学生获得更多的感性认识，激发兴趣，培养学生的抽象思维能力和综合运用知识解决问题的能力。托里拆利实验测量大气压的原理需用液体传递压强的特点来理解，学生理解起来可能有困难，利用二力平衡来理解测量大气压的原理，为什么大气压等于高为760mm汞柱产生的压强？ 在教学中结合了多媒体课件，对学生科学探究过程进行引导，以降低探究难度。重视科学思想和科学方法的教育，从实际生活中的物理现象出发，创设问题情景引入课题，不仅提高学生学习物理的兴趣，又能提高学生解决问题、分析问题的能力。