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大气压强
教案
一、学情分析
上节课已经学习了液体压强，气体和液体一样具有流动性，受到重力的作用，也有压强。大气压强的存在是本节教学的重点，让学生通过感受生活实例感知大气压强的存在，利用液体压强知识理解大气压强的测量。
二、教学目标
1.知道大气压强产生的原因，了解测量大气压的方法；
2.能说出大气压随高度变化的规律和在生产、生活中的应用。
三、重点难点
【教学重点】
了解大气压强的存在。
【教学难点】
大气压强知识的应用。
四、教学过程
【教具准备】塑料杯、硬纸片或塑料片、水、马德堡半球模型、气压计等。
第一板块 【创设情境 导入新课】
教师提问：包围地球的空气又叫大气。我们生活在大气层的底部，那大气有没有向各个方向的压强呢？你能举出一些实验或实例，证明你的观点吗？
学生1回答：大气没有压强，因为没有感觉。
学生2回答：大气有压强，吸盘可以挂重物。
马德堡半球实验：
奥托·冯·格里克（Otto von Guericke，1602年11月20日～1686年5月11日）。德国物理学家、政治家，出生在马德堡贵族家庭，就读于莱布尼兹和莱顿大学。他曾在军队中以工程师身份服役，曾于1646年～1676年间任马德堡市市长。这时他一方面从政，一方面从事自然科学的研究。他于1650年发明了活塞式真空泵，并利用这一发明于1657年设计并进行了著名的马德堡半球实验，展示了大气压的大小并推翻了之前亚里士多德提出的“自然界厌恶真空”（horror vacui）的假说。
教师提问：为什么这么多马拉不开中间的“大球”呢？
播放视频-瓶吞蛋实验：为什么比瓶口大的鸡蛋能掉到瓶子中呢？
第二板块【合作交流 探索新知】
1.大气压强的产生与存在
（1）实验一：覆杯实验
①将硬塑料片平放在平口塑料杯口，杯中没有水，充满空气，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？
现象：硬塑料片落下。
分析：如果大气有压强，则硬塑料片上下面受压强相等，纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强，结果相同。
②将塑料杯装满水，仍用硬塑料片盖住杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？
现象：硬塑料片没有掉下来。
分析：硬塑料片受重力和水对它向下的压力，却没有掉下来， 说明还受到向上的力。这个力的施力物体只能是大气，证明大气存在压强。
③慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看到什么现象？
现象：硬塑料片没有掉下。
分析：大气的压强向各个方向。
④用一个底部有孔的硬塑料杯，重复上述实验，又看到什么现象？
现象：硬塑料片始终落下。
分析：排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下两侧大气压强相等，在重力作用下，塑料片和水落下。
教师总结：上述实验证明，大气压强确实存在。
（2）大气压的产生：
空气有重力，对浸在其中的物体压强；空气具有流动性，也像液体一样向各个方向都有压强。
实验证明，大气压强确实存在，大气压强简称为大气压或气压。
学生实验：模拟马德堡半球实验，感受大气压强的大小。
教师提问：大气压强究竟有多大？如何测量大气压强呢？
2.大气压强的测量
播放视频：大气压能托起多高的水柱呢？
教师点拨：大气压强等于十余米水柱产生的压强，水柱太高，用水银代替。
播放视频-托里拆利实验：最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利。
测量大气压的步骤（如下图）：
p大气 = p水银
=ρ水银 gh
=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m
=1.013×105 Pa
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa，粗略计算标准大气压可取为105 Pa。一个标准大气压相当于10.3 m高的水柱产生的压强。
3.大气压的变化
（1）测定大气压的仪器是气压计。水银气压计，金属盒气压计（又称无液气压计）。
水银气压计 金属盒气压计（又称无液气压计）
演示实验：自制气压计
教师提示：拿着自制气压计从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化。
学生回答：当拿着该装置从楼下走到楼上的过程中，细管中的水柱将逐渐升高。
教师总结：随高度的增加，细管中的水柱将逐渐升高，这表明瓶外的大气压在逐渐减小。
（2）大气压随高度增加而减小。
大气压变化的规律：在海拔3000 m以内，每上升10 m，大气压大约降低100 Pa。
（3）大气压强与沸点的关系
高度越高，大气压强越小，沸点越低。所以在高海拔地区人们常用高压锅，以便增大气压，提高沸点。
4.大气压的应用
教师提问：饮料是怎样进入口中的？吸盘是如何工作的？
教师演示并讲解活塞式抽水机的原理：
第三板块 【随堂练习 巩固基础】
例题1.下列图例能说明大气压强存在的是( D )
A. 书包带较宽 B. 热气球升空
C.水坝下部较宽 D. 纸片托水
例题2.小华想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（ D ）
A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪
B．将密封易拉罐置于深水中，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
例题3.在长约 1 米、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就不再下降，如图所示。
（ 1 ）为了测得大气压的值，这时必须测量管内外水银面高度差。如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部，则观察到的现象是管内水银柱高度变高。
（ 2 ）某同学也利用此装置，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水柱不会下降，如果这时在管顶开一个小孔，水柱不会向上喷出。（均选填“会”或“不会”）
例题4.用如图所示装置粗略测量大气压的值．把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2．轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子．吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2 kg．则大气对吸盘的压力为 32 N（g取10N/kg），大气压的测量值为 8×104 Pa．若吸盘内的空气不能完全排出，则大气压的测量值比实际值偏 小。
例题5.下列事件中，属于利用大气压的是（ A ）
A．用吸管把饮料吸入嘴里
B. 打针时，把药液注入肌肉里
C．瘪进去的乒乓球放入热水中烫一烫又能恢复原状
D．当壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动
例题6.活塞式抽水机和离心式水泵，都是利用大气压把水从低处抽到高处的，因此要把抽水机正常工作，它离水面的距离不得超过 10.3 m。
第四板块 【明辨易错 精准理解】
1.如图所示，玻璃瓶侧壁有用木塞塞住的小孔a 、 b 、 c，一根两端开口的管子，上端穿过软木塞与大气连通，另一端浸没在液体中，管中的液面和b孔等高，瓶内的液面比a孔的位置高。 下列叙述中正确的( C )
A.只有拔去a孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外
B. 只有拔去b孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外
C. 只有拔去c孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外
D. 拔去a、b、c三孔中的任一木塞的瞬时，水均会流出来
2.用图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对U形管向外抽气，再关闭阀门K。已知左边液体的密度为ρ1，左右两边的液柱高度差分别为 1、 2，则下列说法正确的是（ C ）
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜，左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度
D.右边液体的密度
第五板块 【当堂检测 及时反馈】
1.塑料吸盘牢牢地贴在墙上，掉不下来，说明大气压强的存在。简称为大气压或气压。
2.最早测定大气压的是意大利科学家__托里拆利。
标准大气压为1.013×105 Pa。
4.大气压随高度增加而减小，沸点越低。
5.下列几幅图对应的与气体压强有关的说法中，与实际不符的是（ A ）
A.高压锅能增大锅内气压降低沸点
B.吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
C.马德保半球实验证明了大气压的存在
D.托里拆利最早测出了大气压的值
6.下列现象不是利用大气压的是（ A ）
A．医生用注射器给病人注射药液
B．用活塞式抽水机抽水
C．吸盘贴在光滑的墙面上
D．用吸管吸饮料
7.下面说法中正确的是( C )
A．马德堡半球实验是用来测量大气压数值的一个实验
B．托里拆利实验中的玻璃管内的汞面上受到大气压强
C.同一地点的大气压不是固定不变的 D．大气压的方向一定是竖直向下的
8.高压锅密封性能良好，用它煮食物时，水蒸汽不易外泄，从而 增大了锅内的压强（填“增大”或“减小”），使锅内水的沸点 升高 （填“升高”或“降低”）。
9.某同学在一个密闭的玻璃瓶内装了适量的水，用一个两端开口的玻璃管穿过瓶塞子插入水中，通过玻璃管向瓶内吹入少量的气体，管中水面如图。如果该同学记录了在凤凰山脚玻璃管中水面的位置，把这个装置移到山顶玻璃管中水面的位置和在山脚的高度相比较 ( A )
A、偏高
B、相等
C、偏低
D、无法判断
10.一位小朋友手里拿着的氢气球不小心脱手升到了空中，当气球升到高空时发生了破裂。以下关于气球升到高空破裂的原因分析正确的是（ C ）
A、高空大气压增大，气球体积减小，将气球压破
B、高空大气压增大，气球体积增大，将气球胀破
C、高空大气压减小，气球体积增大，将气球胀破
D、高空大气压减小，气球体积减小，将气球压破
第六板块【拓展延伸 能力提升】
1.液体内部的压强与大气压强的相同点和不同点分别是什么？
大气压的测量：
①p =F/S注射器测量大气压
在用注射器估测大气压的值实验中。
(1)当活塞相对于针筒开始滑动时，活塞受到弹簧测力计的拉力F与水平方向所受的大气压力是一对平衡力，判断的依据是活塞保持静止。
(2)活塞受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V，再用刻度尺测出全部刻度的长度。
(3)计算大气压的值，其表达式为p=_ FL/V __。
(4)实际实验过程中，针筒与活塞之间存在摩擦，这会使大气压的测量值_偏大 (选填“偏大”、“不变”或：“偏小”)。如果漏进了少量空气,则测得的大气压值偏小(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②p=F/s吸盘测量大气压
如图所示，在“用吸盘测量大气压”的实验中，能够测出的物理量是弹簧测力计的拉力、　吸盘的面积，根据 P=F/S就可粗略算出　大气压强 的值。
3.虹吸现象
某同学要清理金鱼缸中沉在底部的污物，其手中只有一根透明的塑料软管，采用虹吸的方法来将鱼缸底部的污物排除。软管的一端插入鱼缸的底部如图所示,该同学用嘴在软管的另一端吸气，使管中液面到达某点时停止吸气，管中就能自动排出鱼缸底部的污水，同时保证污水不能流进该同学的嘴中，该点是( B )
A. A点
B. B点
C. C点
D. D点
【解析】
A. 若管中液面到达A点时停止吸气，污水能排出，但污水会流进该同学的嘴中，故A错误；
B. 当管中液面到达B点时停止吸气，塑料软管左右水柱的高度相等，水压相平衡；在大气压的作用下，鱼缸内的污水会排出；故B正确；
C. 当管中液面到达C点时停止吸气，右侧管内上端的水柱高度比左侧管内水柱高度小；右侧管内气压会将C处的水压回到鱼缸内；故C错误；
D. 当管中液面到达D点时停止吸气，由于D点左边的压强等于作用在液面上的大气压减去液体压强，而D点右边的压强等于大气压，所以右边大于左边，会回落。故D错误。
第七板块【总结反思 知识内化】

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