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(共21张PPT)
2.2 大 气 压 强
【第二单元 大气与气候变化】
八年级下册
1643年意大利科学家托里拆利通过实验得出来的。
1标准大气压 =　　
760毫米水银柱
= 76厘米水银柱
= 1.01×105帕
= 10.3米水柱
相当于在1厘米2面
积上施加约10N的
压力
二、大气压强的大小
空盒气压计上有两行刻度，分别以百帕（hPa）和毫米汞柱（mmHg）为单位。1毫米汞柱约为133帕。
空盒气压计
水银气压计
水银气压计内有一支细玻璃管，管内水银柱的高度会随大气压的变化而变化。读出的水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。
优点是：
数字气压计
测量较精确
在起降的飞机里，人耳会有不舒适的感觉。这是为什么？
这是因为大气压随着高度发生了变化，高度越高，大气压越小。引起鼓膜内外气压不同。
在海平面附近，大气压的数值接近于1.01×105Pa（即760mmHg）。人们通常把这个大气压称为标准大气压。
标准大气压与760mm高的水银柱产生的压强相等，其数值相当于在1cm 的面积上施加约10N的压力。
讨论：
（1）为什么管子倒转时，管内水银面会下降？
（2）为什么降到一定程度后又不继续下降？
（3）哪一段水银柱是由大气压强托住的？大气压可用什么来表示？
h=760mm
（高度）
原理:P大气=P水银柱
水银有重力
大气压的存在支撑了水银柱
A
Ｂ
p=ρ水银gh
=13.6x103千克／米３x９.8牛／千克x0.76米
=1.01x105帕
观察大气压随高度的变化。如图，取一个瓶子，装上适量带颜色的水。取一根两端开口的细玻璃管，在上面画上刻度，将玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从玻璃管上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压、水沿玻璃管上升到瓶口以上。
拿着它从楼下到楼上（或从山下到山上），观察玻璃管内水柱高度的变化情况，并做出解释。
随着高度的升高，玻璃管中水柱的高度会逐渐升高，大气压逐渐减小。在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100Pa。
根据大气压与高度的关系，能否将图所示的空盒气压计改造成高度计？如果可以，那么高度计的指针沿顺时针方向转动时，表示所在的高度发生了怎样的交化？
指针顺时针转动，表明气压增大，对应所在高度降低。
大 胆 猜 测
2、同一高度，不同区域的大气压也不一定相同。
3、同一地点，不同时间大气压也不是固定不变的。
1、大气压会随高度的升高而减小
三、大气压对天气的影响
4、高压区中心空气从上往下流，天气晴朗，空气干燥。
低压区中心的空气从下往上流，天空多云，常形成阴雨天气。
水加热至沸腾，用针筒缓缓向烧瓶内充气，瓶内气压__________看到：____________________________.
移开酒精灯，待水温稍降一些，用针筒抽出烧瓶内的空气，瓶内气压_______，看到:__________________________.
增大
已经沸腾的水又不沸腾了
降低
不沸腾的水又重新开始沸腾了
实验表明：气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会升高。当气压减小时，液体的沸点会降低。
思考：当外界气压较低时，液体的沸点会降低，这时液体较容易沸腾。那么，食物就更容易烧熟，对吗？
不对，液体虽然沸点低，容易沸腾。食物不能达到足够的温度，所以较难被烧熟.
四、大气压对液体沸点的影响
应用：高压锅
原理：利用液体沸点随气压的增大而升高
特点：密闭性，使锅内压强接近2×105Pa，锅内水的沸点在120℃左右。
优点：可以保证在低压区将食物烧熟，还能提高烧煮食物的速度，节省燃料。
限压阀
注意：压
力锅的使用有
比较严格的要
求，如果违反
操作要求，容
易造成危险。
在青藏高原海拔5000多米的边防消所，战士们日常生活中为什么必须使用压力锅做饭？
海拔地区气压极低，导致水的沸点大幅降低，普通炊具无法将食物煮熟。海拔 5000 多米的地区，大气压仅为海平面的一半左右，水的沸点会降至 80℃以下。压力锅是密封式炊具，加热时锅内的水受热汽化，蒸汽无法外泄，会让锅内气压持续升高，从而把水的沸点重新提升至 100℃甚至更高。
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，使人体出现一些不适症状。产生头晕、头痛、耳鸣，甚至恶心、呕吐等高原反应。本来就生活在高原的人为什么不会出现这些症状？
1、人体对大气压的变化有一个逐步 的过程。
适应
短时间内气压变化较大，人会由于来不及作出相应的调节而出现各种不适。但随着时间的推移，大多数人能通过自身的调节，使这些反应逐渐减轻或消失。
2、 天气心情舒畅， 天气感到疲倦和
心情不宁。
晴朗
阴雨
为什么？
由于晴天的气压较高，阴雨天的气压较低的缘故。
五、大气压对人体的影响
3、正常情况人皮肤内外侧受到的压强 。
相等
拔罐疗法时，罐内的压强会减小，血液就会因体内的压强较大而聚集到皮肤处，从而使皮肤出现红斑。如果罐口处的压强更低，血液就会被压出皮肤。
拔火罐时为什么
皮肤出现红斑？
4、大气压直接影响人体血液溶解氧，大气压越 ，溶解氧能力越弱。
低
飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压。因为太空的真空环境中压强几乎为零，对人来说是致命的，所以航天员在太空行走时，必须穿上内部加压的航天服。
中国航天员太空行走
“联盟11号”飞船的重大事故
航天事业是人类一项传大的事业，也是一项高风险、需要人们有越身精神的事业。1971年6月6日，苏联发射了载有三名航天员的“联盟11号”飞船。飞船成功地实现了与“礼地1号”空间站的对接，航天员顺利进入空间站。然而在轨运行24天后，飞船在6月29日返回途中，返回舱和轨适舱分离后，因返回舱的压力闪门被宸开，密封性能被破
坏，空气泄露，舱内气压迟迷下降，致使
航天员因急性缺氧、体液沸腾而死亡。虽
然返回程序正常，返回舱也降落在预定者
陆区，但当人们打开舱门时，看到的却是
未穿航天服的三位航天员的遗体。
2.从“气压与天气的关系”角度简要分析诊语“鱼儿出水跳，风雨就来到”的科学道理。
3.在核电站的“心脏”——核反应堆中，核燃料释放出来的能量是用水来吸收的。在一种称为压水堆的核反应堆中，为了提高水的传热效率，要求水的温度即使高于300℃也不沸腾。要达到这样的要求，你认为应该采取怎样的措施？
风雨前近地面气压降低，水中溶氧量减少，鱼儿缺氧跳出水面，是风雨将至的信号。
增大反应堆内水的气压，提升水的沸点至 300℃以上，使水高温仍为液态，保证传热效率。浙教版八下 《2.2.2大气压强》
一、教学内容确定
（一）核心科学概念
大气压的大小与标准大气压：掌握托里拆利实验测量大气压的原理，熟记 1 标准大气压的数值及多种等效表述，理解实验中水银柱稳定的力学原理。
大气压的测量工具：了解水银气压计、空盒气压计、数字气压计的测量原理和特点，能初步识别气压计刻度。
大气压的变化规律：知道大气压随高度升高而减小，掌握海拔 3000m 内的变化规律；了解同一高度、同一地点大气压的时空差异。
大气压的影响：理解大气压对天气的影响（高压区晴朗、低压区阴雨）；掌握气压与液体沸点的关系（气压增大沸点升高，气压减小沸点降低），知晓高压锅的工作原理；明确大气压对人体的影响（高原反应、天气对情绪的影响、拔罐原理等）。
大气压知识的应用：能运用气压与沸点的关系解释高压锅、高原做饭等实际问题，能结合大气压变化解释相关自然和生活现象。
（二）跨学科概念
实验与推理：通过托里拆利实验的原理分析，培养基于实验现象的逻辑推理和定量计算能力。
因果与关联：分析大气压变化与高度、天气、液体沸点、人体反应的因果关系，建立多要素间的关联思维。
科学与技术：气压计的发明与改进、高压锅的设计体现了科学知识向技术产品的转化，体会科技对生活的改善作用。
模型与应用：用 “压强平衡” 模型解释托里拆利实验、高压锅工作原理，实现模型在不同场景的迁移应用。
科学与生活、健康：结合高原反应、拔罐疗法、天气对情绪的影响，体现物理知识与生活、健康学科的融合。
二、教学目标（新课标四维目标：科学目标、科学思维、探究实践、态度责任）
（一）科学目标
能说出托里拆利实验的测量原理，熟记 1 标准大气压的数值（1.01×105Pa）及等效表述（760mmHg、76cmHg、10.3m 水柱），理解实验中水银柱稳定的原因；
区分水银气压计、空盒气压计的特点，能初步读取气压计刻度，知道数字气压计的优势；
掌握大气压随高度的变化规律，了解大气压的时空差异，能说出高压区、低压区的天气特点；
理解气压与液体沸点的关系，能解释高压锅的工作原理和高原地区必须使用高压锅做饭的原因；
能阐述大气压对人体的主要影响，解释高原反应、拔罐疗法的科学原理，知道气压对人体血液溶氧、情绪的影响及航天服的加压原理。
（二）科学思维
通过分析托里拆利实验的水银柱平衡原理，培养逻辑推理和定量计算能力，建立 “大气压强 = 水银柱压强” 的平衡思维；
通过探究大气压随高度的变化实验，培养现象分析和归纳总结能力，能从实验现象推导物理规律；
通过分析大气压与天气、沸点、人体的相互关系，培养因果关联和系统思维，厘清物理要素间的内在联系；
通过运用气压知识解释高原做饭、自然谚语等实际问题，培养知识迁移和问题解决能力。
（三）探究实践
能完成 “大气压随高度变化” 的简易探究实验，规范操作、观察并记录玻璃管内水柱高度变化，能根据现象分析大气压的变化规律；
能通过气压对液体沸点影响的模拟实验，观察实验现象并归纳气压与沸点的关系，提升实验观察和归纳能力；
能结合空盒气压计的刻度特点，分析将其改造成高度计的方法，判断指针转动与高度变化的关系，提升实践创新能力；
能小组讨论分析 “鱼儿出水跳，风雨就来到” 等谚语的科学道理，提升合作探究和表达交流能力。
（四）态度责任
感受托里拆利实验的科学性和设计巧妙性，激发对大气压强知识的深入探究兴趣，增强学习物理的主动性；
体会大气压知识在生活、科技、健康、生产中的广泛应用，认识到物理知识与生活实际的密切联系，树立 “科学源于生活、服务生活” 的意识；
通过了解气压计的发展、高压锅的发明，感受科学技术对人类生活的改善作用，培养崇尚科学、热爱科技的情感；
结合高原反应、航天服设计、联盟 11 号事故等知识，树立尊重自然规律、保护自身健康的意识，培养科学的生活和安全态度；
在小组实验和讨论中，培养合作互助、严谨认真、实事求是的科学探究素养。
三、教学重难点
重点
托里拆利实验的原理和 1 标准大气压的数值；大气压随高度的变化规律；
气压与液体沸点的关系及高压锅的工作原理；大气压对天气和人体的主要影响。
难点
理解托里拆利实验中水银柱被大气压托住的原理，突破 “水银柱重力与大气压力平衡” 的思维难点，理解玻璃管内上方为真空的特点；解释气压对液体沸点的影响机制；
结合大气压变化，解释高原反应、“鱼儿出水跳，风雨就来到” 等现象的科学原理；
理解大气压时空差异与天气状况的内在关联。
四、教学准备
教具：托里拆利实验模型、水银气压计（模型）、空盒气压计、数字气压计；大气压随高度变化实验器材（带色水的瓶子、细玻璃管、橡皮塞）；气压对沸点影响的模拟实验装置（烧瓶、针筒、酒精灯、水）；高压锅（模型及解剖图）；高原反应、航天服相关短视频；托里拆利实验、联盟 11 号事故科学史料。
学具：每组一套大气压随高度变化实验器材、实验现象记录单、小组讨论任务卡、气压计刻度读取练习单。
素材：水在不同气压下的沸点表、高压锅工作原理示意图、拔罐疗法实景图、高 / 低压区气流运动示意图。
五、教学环节
环节 1：温故知新，情境导入
复习提问：①大气压的产生原因是什么？②我们通过哪些实验证实了大气压的存在？③马德堡半球实验证明了大气压的什么特点？
情境设问：展示飞机起降人耳不适、高原做饭不熟的图片，提问：“大气压真实存在且数值很大，那它的具体数值是多少？该如何准确测量？飞机起降的耳胀、高原做饭不熟，这些现象又与大气压有什么关系？”
引出课题：今天我们继续探究大气压强，学习大气压的测量方法、大小及变化规律，探究大气压对天气、液体沸点和人体的影响，解开生活中的这些科学谜题。
【设计意图】复习上节课知识，实现知识自然衔接；结合生活中典型的大气压现象创设情境，引发认知冲突，激发学生探究兴趣，契合新课标 “从生活走向科学” 的理念。
环节 2：新知探究 1—— 大气压的测量与大小
托里拆利实验
讲解科学史料：1643 年意大利科学家托里拆利首次通过实验准确测量出大气压大小，展示实验模型并分步演示；
问题链引导分析：①玻璃管倒转后水银面为什么下降？（水银受重力作用）②下降到一定程度为何不再下降？（大气压强托住水银柱，水银柱的重力与大气压力达到平衡）③玻璃管内上方是什么状态？（真空，无气压作用）④哪段水银柱是大气压托住的？（760mm 高度的水银柱）
定量计算：引导学生运用液体压强公式 p=ρgh 计算，代入数据ρ=13.6×103kg/m3、g=9.8N/kg、h=0.76m，得出 1 标准大气压=1.01×105Pa，并讲解其物理意义：相当于在 1cm 面积上施加约 10N 的压力。
标准大气压的等效表述：让学生熟记标准大气压水柱。
大气压的测量工具
水银气压计：利用托里拆利实验原理，测量精确，演示刻度读取方法；
空盒气压计：携带方便，有百帕（hPa）和毫米汞柱（mmHg）双刻度，讲解刻度对应关系（1mmHg≈133Pa）；
数字气压计：读数便捷、精度高，适用于精准测量场景。
【设计意图】通过科学史料和模型演示，让学生直观认识托里拆利实验；问题链引导突破实验原理难点，定量计算强化公式应用；分类讲解气压计，突出不同工具的特点和适用场景，落实教学重点。
环节 3：新知探究 2—— 大气压的变化规律
大气压与高度的关系
学生探究实验：每组完成 “大气压随高度变化” 实验，将带玻璃管的瓶子从教室楼下拿到楼上，观察玻璃管内水柱高度变化，记录并分析；
规律总结：师生共同得出：高度越高，大气压越小；海拔 3000m 以内，每升高 10m，大气压大约减小 100Pa；并解释实验现象：高度升高，外界大气压减小，瓶内气压大于外界气压，将水向上压，水柱升高。
大气压的时空差异：讲解①同一高度，不同区域的大气压不同；②同一地点，不同时间的大气压也不是固定不变的。
拓展思考：提问 “能否将空盒气压计改造成高度计？指针顺时针转动时高度如何变化？”，引导学生回答：气压计示数越大，气压越高，对应高度越低，实现知识的即时应用。
大气压对天气的影响
展示高 / 低压区气流运动示意图，讲解：高压区中心空气从上往下流，天气晴朗、空气干燥；低压区中心空气从下往上流，天空多云、常形成阴雨天气；
即时小练：解释 “阴雨天气压低，晴天气压高” 的现象，强化理解。
【设计意图】学生自主完成探究实验，在 “做中学” 中推导大气压与高度的关系，提升实验探究能力；结合示意图讲解气压与天气的关系，将抽象规律具象化，突破知识难点。
环节 4：新知探究 3—— 大气压对液体沸点的影响
模拟实验探究：教师演示气压对液体沸点的影响实验，步骤如下：①将烧瓶中的水加热至沸腾，记录沸点；②用针筒向烧瓶内充气，观察现象；③移开酒精灯，待水温稍降后，用针筒抽出烧瓶内空气，观察现象。
现象分析与规律总结：师生共同梳理实验现象：充气时瓶内气压增大，沸腾的水停止沸腾；抽气时瓶内气压降低，不沸腾的水重新沸腾。得出核心规律：气压增大，液体的沸点升高；气压减小，液体的沸点降低。
误区辨析：提问 “外界气压低，液体易沸腾，食物是不是更容易烧熟？”，引导学生回答：液体沸腾后温度不再升高，沸点低则温度不足，食物难以烧熟，纠正认知误区。
实际应用：高压锅
展示高压锅模型，讲解工作原理：利用密闭性使锅内水汽无法外泄，气压持续升高（接近2×105Pa），水的沸点升至 120℃左右，高温快速煮熟食物；
拓展应用：解释青藏高原必须用高压锅做饭的原因 —— 海拔高、气压低，水的沸点降至 80℃以下，普通炊具无法煮熟食物，高压锅提升沸点解决该问题；
安全提示：强调高压锅使用的严格要求，避免违规操作引发危险。
【设计意图】通过教师演示实验，让学生直观观察气压与沸点的关系，突破规律理解难点；误区辨析强化知识的准确掌握；结合高压锅和高原做饭的实例，让学生体会知识的实际应用价值，落实教学重点。
环节 5：新知探究 4—— 大气压对人体的影响
高原反应：播放高原反应短视频，讲解原因：高原海拔高、气压低、空气稀薄，人体吸氧量不足，出现头晕、头痛等不适；本地居民无反应的原因是人体对大气压的变化有逐步适应的过程。
气压与情绪：讲解：晴朗天气气压高，人体感觉心情舒畅；阴雨天气气压低，易感到疲倦、心情不宁，引导学生结合生活体验理解。
气压与身体压强平衡：讲解正常情况下人体皮肤内外侧压强相等，无受压感；结合拔罐疗法实景图，解释原理：拔罐时罐内气压减小，体内气压大于罐内气压，血液聚集到皮肤处形成红斑。
气压与血液溶氧：明确：大气压越低，人体血液溶解氧的能力越弱；拓展应用：飞机高空飞行时机舱需增压，航天员太空行走需穿加压航天服，避免因气压过低导致缺氧、体液沸腾；结合联盟 11 号事故史料，强调气压对人体的重要性，培养安全意识。
【设计意图】通过短视频、实景图和史料，将抽象的气压对人体的影响具象化，降低理解难度；结合生活体验和航天科技实例，让学生体会知识的广泛性，同时渗透安全教育和科学精神。
环节 6：课堂小结与当堂检测
师生共同小结：用思维导图梳理本节课核心知识点：大气压的测量（托里拆利实验）→标准大气压数值→测量工具→变化规律（高度、时空）→实际影响（天气、沸点、人体）→实际应用（高压锅、高度计）。
当堂检测
基础题：①1 标准大气压的数值是多少？②气压与液体沸点的关系是什么？③高压区的天气特点是什么？
应用题：①解释 “鱼儿出水跳，风雨就来到” 的科学道理；②核电站压水堆要求水高于 300℃不沸腾，该采取什么措施？
学生口头作答，教师即时点评，查缺补漏。
【设计意图】思维导图帮助学生构建系统的知识框架，强化各知识点间的逻辑关联；当堂检测及时反馈学习效果，巩固核心知识点，确保教学目标达成。
环节 7：布置作业
见本设计 “七、作业设计”，分层布置，兼顾基础、提升与实践。
六、板书设计
2.2.2大气压强
一、大气压的测量与大小
测量实验：托里拆利实验（1643 意大利）
原理：大气水银柱（真空环境，力学平衡）
计算：p=ρgh=1.01×105Pa
1 标准大气压：水柱
物理意义：1cm 面积受约 10N 压力
测量工具：水银气压计（精确）、空盒气压计（便携）、数字气压计（便捷）
二、大气压的变化规律
与高度：高度越高，气压越小（3000m 内，升 10m 减 100Pa）
时空差异：同一高度 / 地点，气压随时间 / 区域不同
对天气：高压区→空气下沉→晴朗干燥；低压区→空气上升→阴雨多云
三、大气压对液体沸点的影响
规律：气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低
误区：沸点低易沸腾，但食物难烧熟（温度不足）
应用：高压锅（密闭增气压，沸点升至 120℃左右）→解决高原做饭难题
四、大气压对人体的影响
高原反应：气压低→缺氧→不适，人体可逐步适应
气压与情绪：晴天（高压）舒畅，阴天（低压）疲倦
压强平衡：正常时内外压强相等；拔罐→罐内气压小→皮肤红斑
气压与溶氧：气压越低，溶氧能力越弱→飞机增压、航天服加压
核心口诀
托里测压得标准，气压随高逐降低；高压晴朗低压雨，气压沸点正相关；高压锅显大作用，人体适应气压变。
七、作业设计
（一）基础作业（必做）
背诵 1 标准大气压的数值及等效表述、气压与沸点的关系、大气压随高度的变化规律，熟记核心口诀；
完成教材 “练习与应用” 所有习题，规范解释谚语和核反应堆压水的科学道理；
观察家中的空盒气压计（若有），记录一天中不同时间的示数，分析气压的变化特点。
【设计意图】巩固本节课核心知识点，强化知识的记忆和理解，让学生关注生活中的气压变化。
（二）提升作业（选做）
查阅资料，了解托里拆利实验的详细过程和实验注意事项，撰写一段 80 字左右的科学小笔记；
结合气压与沸点的关系，设计一个 “提升液体沸点” 的简易小实验，写出实验器材、操作步骤和实验现象。
【设计意图】提升学生的资料收集和实验设计能力，培养创新思维和科学探究素养，拓展知识面。
（三）实践作业
在家中完成 “大气压随高度变化” 的实验，从家中一楼走到顶楼，观察玻璃管内水柱高度变化，记录并向家人讲解实验原理；
结合本课，向家人解释高压锅的工作原理和使用注意事项，或解释为什么高原地区做饭需要用高压锅。
【设计意图】让学生在生活中践行物理知识，通过动手实验和讲解，加深对知识的理解；提升表达能力，体现新课标 “从科学走向社会” 的理念。
八、教学反思
针对托里拆利实验的难点，制作动画演示实验过程，直观展示玻璃管内真空的形成和水银柱的平衡过程；课堂上增加小组讨论环节，让学生相互交流对实验原理的理解，突破思维难点。
对气压与天气的关系，补充简易的气流运动模拟实验（如用吸管吹动水面模拟气流），让学生直观感受高压区下沉、低压区上升的气流特点，理解其与天气的关联。
针对现象解释的逻辑链条问题，整理通用的分析思路（找气压变化→分析影响→推导现象），通过典型例题示范讲解，让学生形成清晰的逻辑思维，提升问题解决能力。
强化实验操作的指导，实验前明确观察要点和记录要求，发放实验观察记录表；实验中对观察不细致的学生进行个别指导，实验后让学生分享实验现象和分析，培养严谨的实验态度。
增加课堂拓展环节，介绍大气压在生产生活中的更多应用（如真空包装、吸盘起重机、气压式热水瓶），让学生进一步体会物理知识的实用性，激发探究兴趣。

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