【核心素养目标】9.4大气压强 教案 --2022-2023学年教科版物理八年级下学期

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【核心素养目标】9.4大气压强 教案 --2022-2023学年教科版物理八年级下学期

资源简介

大气压强教案
一、核心素养
(一)物理观念:
1.知道大气压强的存在,知道托里拆利实验;
2.了解大气压强产生的原因;
3.知道大气压强与高度和天气有关;
(二)科学思维:
通过探究活动体会大气压强,并能解释有关现象。
(三)科学态度与责任:
初步认识物理的基本内容,形成科学的世界观;
二、教学重点和难点
(一)教学重点
知道大气压强的存在和大气压强的测定。
(二)教学难点
理解分析托里拆利实验。
三、教学过程
(一)情景导入
通过展示模拟肺部呼吸小教具。提出问题:为什么随着挤压或拉伸橡皮膜,瓶内气球会膨胀和收缩?学生回答:有气体。
老师:请同学们带着这个疑问进入今天的学习!
(二)教学活动
1.认识大气压强
老师演示覆杯实验。让学生们观察纸片是否会掉落。
(
F
)根据演示结果让学生对纸片进行受力分析。因为杯子中有水,所以卡片会受到水对它向下的压力。卡片保持静止说明卡片受力平衡,所以还会受到一个向上的力。这个力只能来源于大气,说明大气存在压强。
(
F
)
得出大气压强定义:大气对浸在它里面的一切物体均具有压强。这种压强叫做大气压强,简称大气压。
对比流体压强,可以得出:1.大气压的产生原因:由于大气具有重力和流动性
2.大气压的方向:大气具有流动性,因此大气朝向各个方向都有压强的。
教师:同学们通过刚才的实验验证了大气压强的存在,其实早在1654年就已经有科学家验证了大气压强的存在,这个人就是马德保市市长——奥托.格里克。(PPT展示马德保半球实验)
学生活动一:老师展示几张图片让学生观看并询问学生,图片中是如何运用大气压强的
学生回答,然后老师补充。吸盘固定在墙上是因为吸盘内气压小于外界大气压,所以吸盘被压在墙上。钢笔吸墨是因为笔管内气压小于外界大气压,所以墨水被压上来了。吸吸管时,吸管内气压小于外界大气压。水就被压上来了。
2.测量大气压强
教师:通过刚才的实验,我们发现大气不仅存在压强,而且还很大,那到底大气压强有多大呢?我们能通过实验去测得吗?如果用马德保半球实验测量压强需要测量哪些因素?(学生思考,调动学生的积极性,让学生思考出测量方式)
教师:若思考难度大,教师可以做以下引导:1.请问不能直接测量大气压强,我们可以通过什么方式间接得到——(期望得到测量原理:p=F/S)
测量时应该测量哪个物体的面积?用什么方法?
引导学生对半球进行受力分析,提问:我们不能直接测得大气压力的大小,但是可以与它平衡的力的大小,但是,要把半球拉开需要很大的力,这个力很难测出来。那还有其他方法吗?
期待学生说出覆杯实验,如果没有,可以直接提问,同学们,利用覆杯实验可以测量吗?
教师:请同学们猜想一下,如果我增大覆杯实验中的杯子的深度,大气压强还能够托住吗?
实验探究……通过实验,发现适当增大杯子的深度,大气压强仍然能够支持住,那杯子的深度能够不断增大吗?大气压强到底能够支持多高的水柱呢?我们通过一个实验视频一起来看一下(播放视频)
教师:从实验中我们发现,大气压强能够支持10m多高的水柱;也就是发现,如果杯子深度较小,大气压强能够支持住的,但是当水柱达到较高位置,大气压强也不能够支持,同学们来看一下,当水深到达临界点时,我们对薄片进行受力分析,受到几个力的作用
学生分析
教师:因为大气压力比较大,液体压力也比较大,所以,薄片的重力就可以忽略掉,这样我们就得到了,F0= F液,又因为受力面积相同,所以根据P=F/S,可得P0= P液
也就是说,我们可以通过计算此时谁的压强来得到大气压强
学生:可以通过计算液体压强得到大气压强的值
教师:但是,这里又存在这样一个比较麻烦的事情,我们很难找到这么长的杯子,使薄片刚好落下,而且这么长的杯子在实验中也不好操作,我们可以采取什么方法呢?
学生:我们可以通过增大杯中液体的密度。
教师:那为了实验的简便性,大家觉得换用那种液体会比较方便呢?
学生:换用水银
教师:同学们真了不起,如果换用水银在得到相同的液体压强的情况下,就不需要这么长的杯子了,而我们一起合作思考得到的这个实验,与著名科学家托里拆利所思考的过程不谋而合,所以,同学们潜力是无限的。由于水银有毒,所以,这个实验我们通过视频观察,一起来看实验。(播放视频)
教师:通过视屏,我们得到,大气压强能够支持760mm高的水银柱,而水银的密度已知,现在请同学们计算一下,大气压强的值应该是多少
学生计算得到大气压强的值……通过计算,学生能够记住标准大气压强值得同时,也能够得到计算大气压强支持水柱高度的方法
教师:通过计算我们得到大气压强的值为P0=1.01×105,而这个压强物理学中,我们叫做标准大气压,而托里拆利实验也是历史上第一次得到这个值得实验。
我们一起来认识一下托里拆力,PPT展示托里拆利,简单介绍托里拆利的贡献
教师:从实验中,对以下问题进行探究
(1)如果玻璃管倾斜,会影响结果吗 为什么
(2)改用粗一些或细一些的玻璃管,会影响结果吗 为什么
(3)如果漏进去一些空气,会影响结果吗 为什么
(4)如果外界大气压强变了,水银柱的高度是否变化 为什么
学生讨论后老师进行补充
教师:同学们,生活中我们可以看到放飞的气球飞上天空后会发生爆炸。你们知道为什么吗?
学生:因为气球内外气压不一样。
教师:学生们回答的很好,当气球飞上天后,大气压降低,导致气球内部气压大于外部气压,最后就会发生爆炸。所以说生活中的气压会不是保持不变的,很多因素多会影响气压值。海拔、气候等都会影响气压。
教师:现在我们来做几道习题练习一下。
最后,总结课堂所学,解释上课前气球收缩膨胀的原因是因为气压差,并布置作业。
四、板书设计
大气压强
一、定义
大气对浸在其内部的物体有压强
二、马德堡半球实验(第一次验证大气压强存在的实验)
三、测量大气压强
托里拆里实验
标准大气压强=1.01×105pa
五、课后习题
1. 高山上煮饭不易煮熟,如要煮熟饭,下列措施中合适的是( )
A.加大火力烧
B.锅上加一个不漏气的盖子
C.降低气压,可使水沸点升高
D.都可以
2.大气压很大,为什么没有把房子压塌?
六、教学反思
学生对大气压强的存在很容易理解,但对托里拆利实验中,大气压强能托起760mm的水银柱还理解的不够透彻。需要老师最好是从学生熟悉的生活、生产的实例中抽象出大气压强。教学中应注意引导学生举例、分析、讨论,加强学生们对托里拆利实验的掌握。

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