初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 大气压强教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 大气压强教案，共9页。教案主要包含了创设情境　导入新课，新课讲解　探究新知，归纳概括　课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念:通过实验,知道大气压强的存在;了解大气压强的测量方法;通过阅读了解大气压强与高度有关、知道大气压强与沸点的关系。
科学思维:通过对托里拆利实验的学习,了解托里拆利实验是将大气压与液体压强相比较。
科学探究:观察托里拆利实验演示,动手探究有关大气压强的实验,并能分析有关实验现象,初步解释探究成果,并尝试表述自己的观点和结论。
科学态度与责任:能运用大气压强知识解释生产、生活中的一些大气压现象,体会物理与生活的紧密联系,认识物理知识及相关技术对社会发展和人类生活的影响。
教学重难点
教学重点:体验大气压强的存在,测量大气压强的大小。
教学难点:大气压强的测量及应用。
教学准备
教师准备:教学课件、两根内径差不多的试管、一根稍小的试管、大号针管(带橡皮帽)、70 ℃以上的热水、气压计。
学生准备:玻璃杯、纸板、水、吸盘、玻璃板。
教学过程
板书设计
第3节 大气压强
1.大气压的存在
(1)大气压的概念
(2)大气压的特点
2.大气压的测量
(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
3.大气压与人类生活
(1)大气压与高度的关系
(2)液体沸点与气压的关系
(3)应用:高压锅
作业设计
利用身边的物体,自制简易气压计,观察大气压随高度变化的现象。写出所用的材料、实验方法和实验结论。
答案:当气压计外部气压减小时,水柱会升高;当气压计外部气压增大时,水柱会降低。实验过程:利用自制气压计,乘坐电梯,观察气压计水柱的变化,从而得出高度和大气压的关系;或利用自制气压计,在山脚观察水柱的高度,然后到山顶观察水柱的高度。
教学反思
本节课通过大量的生活现象和小实验,充分证明大气压的客观存在,实验和课件丰富了学生的感性认识,说服力强。教学中针对重点设置了实验,设计实验验证大气压的存在;设计实验测量大气压的数值,本节课的设计注重在学生原有知识的基础上,设计问题引导学生分析实验的原理,拓展学生的思维,真正体会到生活中处处有物理。
教学环节
设计意图
一、创设情境 导入新课
实验引入:这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒置后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,发生了什么现象?
学生:小试管不但不往下掉,还往上升。
教师:小试管为什么会上升呢?学完“大气压强”这一节内容后,你就能找到答案了。
抓住学生好奇的心理特点,用直观的教学方法,让学生对生活中与大气压有关的现象产生浓厚的兴趣
二、新课讲解 探究新知
探究点一 大气压强的存在
过渡:请同学们回顾液体压强产生的原因,液体的内部存在压强,我们周围的空气有没有压强。
学生:液体由于受重力且具有流动性,所以对浸入其中的物体有压强,同样空气也受重力且具有流动性,所以大气对浸入其中的物体也有压强。
教师:我们把这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。你能不能通过实验来证明我们的周围存在大气压强?
学生分组进行实验,感受生活中常见的大气压强现象,并解释现象产生的原因。
实验1:覆杯实验。
覆杯实验的实验步骤
实验2:吸盘吸起玻璃板。
学生完成实验后,小组代表说明实验现象,并解释原因。
小组1:覆杯实验中纸片没有掉下来,杯中的水是满的,并且被纸覆盖,里面没有空气或者里面空气很少,大气压大于杯内水的压强,大气压把这部分水托住。
小组2:吸盘能吸起玻璃板,把吸盘内的空气挤出后,吸盘内气压小于大气压强,吸盘被“压”在玻璃板上。
气体看不见,大气压强更加抽象,如何使学生确信大气压的存在是非常重要的。在这里让学生亲身去体验大气压的存在
教师:生活中关于大气压存在的实例很多,你还能举出哪些例子?
学生:吸饮料、拔火罐、钢笔吸墨水、护士打针时用注射器吸取药液、茶壶的盖上都有一个小孔……
教师:历史上一个有名的实验有力地证明了大气压的存在,这就是马德堡半球实验,让我们回到过去,来了解这一伟大的发现。
播放视频“马德堡半球实验”。
探究点二 大气压的测量
教师:马德堡半球实验说明了大气压的存在,而且说明大气压强非常大,那么大气压强有多大呢?1643年伽利略的学生托里拆利用1米左右的玻璃管和水银测量了大气压的数值。水银有剧毒,我们视频来了解托里拆利实验全过程。
教师播放课件“托里拆利实验”,然后提出问题:(用多媒体展示,引导学生在观看过程中思考、讨论)
思考并讨论以下问题:
(1)为什么要灌满水银?
(2)管内水银面为什么会下降?
(3)水银下降后,管内水银柱的上方是否有空气?
(4)水银面下降了一段距离后为什么不再下降了?
(5)怎样通过计算得出大气压强的大小?
教师引导学生根据液体压强公式及密度值算出大气压强的值:p0=ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×760×10-3 m=1.013×105 Pa。
教师:托里拆利进行实验时,是在海平面附近完成的,通常把这样的大气压叫作标准大气压p0,标准大气压强的值等于760 mm水银柱产生的压强,即1.013×105 Pa。
小组合作学习讨论交流以下问题:
(1)如果长玻璃管倾斜,对实验结果有无影响?
如果玻璃管倾斜,管内水银柱的长度会增加,竖直高度不会变,不会影响实验结果。
(2)把玻璃管换为更组或更细的玻璃管,对实验结果有无影响?
水银柱产生的压强跟水银柱的粗细无关,所以把玻璃管换成粗的或细的,管内水银的竖直高度不会改变,不会影响结果。
(3)如果把玻璃管换为长度大于1 m的玻璃管,对实验结果有无影响?如果换为长度小于76 cm的玻璃管,实验会出现什么现象?
把玻璃管换为长度大于1 m的玻璃管,只要水银柱上方保持真空,管内水银柱竖直高度就不会改变,因而不会影响实验结果;如果换为长度小于76 cm的玻璃管,则水银将会充满玻璃管,水银柱的高度随玻璃管长度改变而改变,管内水银柱产生的压强不是大气压的值,无法测量大气压。
了解历史,体会物理与生活的紧密联系
通过托里拆利实验,培养学生分析问题、解决问题的能力。加强学生对科学探究环节的评估与反思能力
(4)把玻璃管在水银中提起一点或插入一点,对实验结果有无影响?
把玻璃管在水银中提起一点或插入一点,管内水银柱的竖直高度不会改变,所以不影响实验结果。
(5)当少量空气混入玻璃管中时,对实验有无影响?
当有少量空气混入玻璃管中时,管内水银面上方不再是真空的,这些空气有一定的压强作用在管内水银柱上面,会使水银柱高度减小,混入的空气越多,产生的压强越大,管内水银柱越短,所以会影响实验结果,使测量结果变小。
除了用长玻璃管和水银可以测量大气压的大小,我们也可以使用吸盘和弹簧测力计粗略测量大气压大小(展示实物)。
播放视频“大气压的粗略测量”。
现代生活中,人们可以用气压计直接测量大气压的大小(出示实物)。
探究点三 大气压与人类生活
(一)大气压与高度的关系
课件展示:
1.大气压的大小与海拔有关:随着高度的增加,空气稀薄,气压减小。
2.大气压对人体的影响:高原反应——初次进入高原,空气稀薄,吸进来的空气中含氧量减少,造成缺氧,加之气压较低,使人体出现一些不适症状。
(二)大气压与沸点的关系
演示实验:用1支大号针管(带橡皮帽)、一杯70 ℃以上的热水。①用针管吸进针管容积的三分之一,70 ℃以上的热水。②将吸有热水的针管口朝上,用橡皮帽堵住针管口,另一只手将针管的活塞使劲往下拉,针管里的水重新沸腾,不断有气泡冒出来;③将针管活塞放松,针管活塞会回到原来的位置,针管里的水不会再冒气泡。
请同学们思考:根据实验现象我们可以得出液体的沸点与大气压有什么关系?
学生:向下压活塞过程中,针管内气压变小,水重新沸腾,说明气压越低,水的沸点越低;活塞回到原来的位置,针管内气压变大,水的沸点变高,所以不再沸腾。
讨论:高山空气稀薄,大气压很小,水的沸点较低所以高山上用普通的锅很难将饭煮熟?怎样才能把饭煮熟呢?
教师介绍:高压锅的工作原理(课件展示)。
通过生活中的材料进行科学小实验,培养学生对科学的热爱,同时实验现象直观、明显
三、归纳概括 课堂小结
学生总结本节所学知识,教师课件展示。
培养学生归纳总结的意识和能力