资源简介

《大气压强》学案
【学习目标】
1.知道大气压强的存在
2.了解大气压强的测量方法
3.知道大气压强的变化
4.理解气体压强的特点
5.理解大气压强的应用
【课前预习任务】
在家里准备一个略硬的塑料瓶，打开瓶盖，向塑料瓶中倒入热水（注意水不要过热，防止把瓶烫瘪），迅速涮一下瓶子倒出热水，盖上瓶盖，观察一下塑料瓶的变化，思考一下为什么？
大家注意过生活中的茶壶吗？知道为什么壶盖上有一个小孔吗？请同学们在家里用这种茶壶倒一倒茶水，再按住壶盖上的小孔倒一倒水，看看两次有什么区别？
【课上学习任务】
※
大气压强的存在
1．大气内部存在着压强,这个压强叫做
，简称大气压。
2．大气的压强的方向是
。
3．覆杯实验解释：将烧杯内
，将塑料片盖在瓶口，手托着塑料片迅速倒置过来，塑料片不掉下来。这是因为，烧杯内装水后将杯内气体排出去，倒置后塑料片受到向上的
和向下的水的压力，但是
远大于向下的水的压力，所以纸片不掉下来。
大气压强的测量
1.实验：
2.实验原理：
即：P大气=
=ρ水银gh=
=
1.013×105Pa
3.做托里拆利实验时，倒扣的玻璃管上端是
，管内外液面的高度差就是大气压支持的水银柱的高度，当玻璃管变粗、倾斜或者上提，高度差
。
※
大气压强的测量
1.大气压强的测量工具叫
。
2.一种气压计叫水银气压计，水银气压计的工作原理
3.另一种气压计叫金属盒气压计，也叫
。
大气压强的变化
1.海拔越高的地方，空气密度越小，大气压强
。
2.温度高的地方气压
，温度低的地方气压
；
3.一般情况晴天气压
，阴天气压
。
※
气压与体积的关系
1.在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积增大，气压
；体积减小，气压
。
2.
生活中用打气筒给篮球打气时，活塞向下移动，气筒内气体体积
，气压
，大到一定程度，推开篮球的单向阀门，将气体挤压到篮球中。
※
大气压强的应用
1.用吸管喝水、活塞式抽水机、离心式水泵等都是利用
工作的。
2.活塞式抽水机的工作过程
（1）通过动画，我们发现提起活塞时，阀门
关闭，大气压迫使水推开阀门
，水进入缸筒。
（2）压下活塞时，阀门
关闭，活塞下面的水推开阀门
，涌到活塞上面。
（3）再次提起活塞时，阀门
关闭，它上面的水从出水口流出，同时大气压迫使水又推开阀门
，水进入缸筒。
【课后作业】
1.下列四幅图中的现象，不能证明大气压强存在的实验是（
）
2．有一个证明大气压存在的实验：如图所示，在大试管里装满水，然后把小试管（小试管的直径略小于大试管）放到大试管中，一起倒过来，这时我们观察到的现象是（　　）
A．水往下流，小试管也一起下落
B．水往下流，小试管却上升
C．水往下流，小试管保持静止
D．水停止流动，小试管立即下落
3.中央电视台“这是真的吗？”科普栏目，为提高全民科学素养起到了积极的作用。如图所示，4个杯口面积均是80cm2葡萄酒杯装满水，杯口朝下紧贴并被吸在面积是500cm2水平板上，4个杯子的底部被固定在铁架台上；水平板下的挂钩系上绳链，并挂着体重为550N坐在座椅上的嘉宾，杯子下的板、挂钩、座椅和绳链总重50N。4个装满水的葡萄酒杯就能吊起嘉宾，这是利用了　
　的原理；当主持人敲碎3个酒杯，板中间还剩下1个杯子时，嘉宾和座椅将　
　（选填“会”或“不会”）掉下来。（已知大气压p＝1.0×105Pa）
4.请根据课堂揭秘两心壶的过程，自制一个两心壶。
【课后作业】参考答案
1．空气对硬纸板有向上的压强，所以硬纸板不会掉下来、能证明大气压存在，故A选项不符合题意。吸盘内部气压较小，大气压将吸盘压在墙壁上，可以用吸盘悬挂炊具，能证明大气压存在，故B选项不符合题意。液体内部存在压强，液体对侧壁也有压强，所以橡皮膜会向外凸出，与大气压无关故C选项符合题意。用吸管吸饮料时，大气压将饮料压入嘴中，能证明大气压存在，故D选项不符合题意。
2.装置倒置后，大试管中的水由于重力的作用，会流下来，小试管上方的空间的压强减小，小于外界大气压，小试管就在大气压的作用下，被压着向上运动．所以会看到小试管在大试管中上升，故选B。
3．葡萄酒杯装满水，杯口朝下紧贴在水平板上，在外界大气压的作用下才能吊起嘉宾，这是利用了大气压。
根据p=FS可得，1个葡萄酒杯杯口受到的大气压力
F=pS=1.0x105Pax80x10-4m2=800N，
人、杯子下的板、挂钩、座椅和绳链总重G总=550N+50N=600N，所以当主持人敲碎3个酒杯，还剩下1个杯子时，因为F＞G总，嘉宾和座椅不会掉下来。
4.
实验器材：两个塑料瓶，不干胶，锥子，两个不同颜色的吸管，两种颜色的橡皮泥
实验过程：
(1)在两个塑料瓶的顶部各扎一个小孔，在两个瓶盖上烫烧两个大孔，将两个吸管分别插入两个瓶盖中。
(2)用橡皮泥将瓶盖与吸管之间的空隙密封严实，分别在两个瓶子中装入牛奶和可乐，用双面胶将两个瓶子粘贴到一起。
(3)用手按住可乐瓶的孔，能倒出牛奶，按住牛奶瓶的孔，能倒出处可乐,两个孔都按住，则牛奶和可乐都倒不出来。
B
A教
学
设
计
科目
物理
教材
师大版
学段
八年级下册
授课教师
孟云瑛
学校
北京市第一0一中学
时间
2020.5
本课标题
《大气压强》
教材分析
本课内容是《压强和浮力》的第四节《大气压强》。本节教学内容是关于气体压强中的大气压强的初步知识，内容上和之前所学的固体压强、液体压强一起构成了一个相对完整的体系，而且从培养学生的认知能力上也与前几节衔接得很好。比如，第二节从与固体压强的类比得出液体压强内部有压强的原因，本节又通过与液体内部有压强的原因类比得出大气压强存在的原因；又通过液体压强的计算来推知大气压强的大小。
学情分析
本节内容实验直观有趣，探究过程学生易于接受和理解。但对物理现象的分析和对托里拆利实验的理解对大多数学生来说是难点。气体压强与前面所学的固体和液体压强相比，具有较强的抽象性，虽然没有复杂的计算，但学生在理解气体的压强知识时是有一定的困难的，所以要多利用类比和等效的思路来降低难度。
设计思想
初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣；
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"_blank?)而物理
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"_blank?)教学又以实验为基础，实验几乎始终伴随着整个教学过程，所以，实际教学中，在注重知识逻辑的同时，应重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中物理
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"_blank?)现象的认识与掌握物理
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"_blank?)知识结合起来，加强学生的直接经验和亲身体验。在本节教学中，按照“观察体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开，实验过程按照实验的逻辑关系这条暗线联系起来，让学生通过实验，体验大气压的存在，讨论大气压的特点，应用大气压知识解决实际问题，引导学生如何用已学过的液体压强来表示大气压强。在教学中，不仅要关注学生“知道什么”，更要关注学生“怎样才能知道”，所以，能动手做的实验就让学生自己在家动手做，给学生亲近感和真实感，多媒体仅起到穿针引线的作用。
教学目标
知识与技能
1．通过实验事实知道大气压强的存在。2．通过对托里拆利实验的学习，了解托里拆利实验是用“大气压与液体压强相平衡”的原理。3.了解大气压强的变化4．了解在温度不变的条件下，一定质量的气体，压强与体积的关系。5．能运用大气压知识解释日常生产、生活中的有关现象，体会物理与生活的紧密联系。
过程与方法
1．通过实验，培养学生的学习兴趣，激发学生的求知欲。
2．通过课堂的生成资源培养实事求是的科学态度。3．通过对托里拆利实验的学习，使学生认识和理解用液体压强来研究大气压强的等效替代的科学方法。4．能够把所学知识与生活、生产实际相结合。
情感态度价值观
1．培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神；2．通过参与实验过程，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学生学习的自信心，激发学生学习热情。
教学重点和
难
点
重点
1．知道大气压的存在和大气压与人类的关系2．了解在温度不变的条件下，一定质量的气体，压强与体积的关系。
难点
了解托里拆利实验的实验原理
教学器材
抽气机，玻璃瓶，橡胶塞，塑料瓶，热水，烧杯，装适量水的水槽，塑料吸盘，硬纸片，吸管，红墨水，烧杯，气球等，多媒体视频
教学策略与手
段
实验教学，按照“观察体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开，实验过程按照实验的逻辑关系这条暗线联系起来。
教学流程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
演示两心壶倒水的过程，提出问题
：为什么第一次倒不出水？为什么又倒出了清水？为什么清水又变成了红颜色的水？壶中到底有什么秘密呢？让我们带着这些问题开启今天的学习之旅吧！通过之前的学习，我们知道液体对容器底和侧壁有压强，我们赖以生存的大气层也受到的重力作用和具有流动性，那么大气是否也像液体那样在它的内部存在压强呢？下面让我们来看一段视频：
根据物理现象，学生进行猜想。
该实验现象明显神奇有诱惑力，可以极大地激发学生的学习热情，营造一个良好的学习氛围。
大气压强的存在
接下来通过视频演示实验，验证大气压强的存在：覆杯实验，大气压压热水塑料瓶实验，托水柱实验，吸盘挂钩实验
认真观察实验，对每个环节进行分析，初步认识到空气是会产生压力和压强的，而且向各个方向都有。
每个实验对学生视觉冲击力特别大，与之前的判断形成巨大反差，出乎学生的意料，让学生看到意想不到的结果，通过心理认知矛盾，调动学生学习热情，激发学生强烈的求知欲和学习兴趣。
大气压的测量托里拆利实验
通过刚才的几个实验学生充分感受到了大气压确实存在而且还很大，那到底有多大下面来测量一下。大气看不见摸不着，怎么测？下面同学们仔细观察几个实验，看看能不能从中获得一些灵感。用玻璃管做覆杯实验，在做实验的同时告诉学生纸片托着管底液体，大气压作用在纸片上，管中水就不会流出，那么我们把玻璃管放入水中，水会不会起到纸片的作用，将不同长度的玻璃管放入水中，让学生观察。播放视频，讲解其中注意问题。引出托里拆利实验。
在老师的引导下回答出如果能知道大气压恰好能支持的水柱高度，便可利用液体压强求出大气压。积极回忆上一节课连通器建立的理想液片，能够理解水中的液片也能起到纸片的作用。观看视频，注意实验过程，实验前的准备，感受大气压的大小。
引导学生理解大气压的测量原理是本章难点，通过高度不同的玻璃管让学生逐步分析出测量大气压的方法，降低了难度，同时将玻璃管放入水中，为托里拆利实验做好了铺垫。大气压支持10米左右高的水柱的视频给学生很大的震撼，让学生定量地感受到了大气压的大小。
刚才视频中的实验由于水柱太高很难操作，如何来降低液柱的高度，引导学生回答出在大气压一定的情况下可以增大液体密度。然后播放托里拆利实验的视频，观看过程提醒学生注意实验细节。观看录像，分步讲解实验过程：取一根大约一米长、一端封闭一端开口的玻璃管，灌满水银。（边讲边做）管内没有空气。用食指堵在开口，倒立在水银槽内，注意观察现象。我们先看到管内水银下降，继而又静止不动了，请问，水银为什么下降？（学生回答）大气有压强，但是水银也有压强，水银的压强大于大气压强，所以下降。那么现在为什么静止而不再继续下降？（学生回答）大气压强等于水银柱的压强。所以欲知现在的大气压强，就需要计算这个水银柱产生的压强。分别在水银面上取三个液片，利用液体压强理想液片的知识，引导学生回答出大气压强可以用液体压强替代求出。p0=
p水银=ρ水银gh
认真观看视频，理解每个实验环节，为什么灌满水银？为什么堵住开口，为什么水银下落？知道下落后管上方是真空。理解两个液片可以进行比较的原因，利用液体压强公式求出大气压强。理解高度差的含义，理解倾斜高度差为何不变。
托里拆利实验原理是本节的难点，教学重点放在实验原理的突破上，让学生掌握用液体压强等效替代大气压强的测量方法，如何使水的压强与大气压相等；如何使玻璃管较短，使实验操作更方便，问题层层入深，步步递进，引领学生去思考去解决，最后引出托里拆利实验，并让学生计算出标准大气压的值。利用理想液片这个学生较容易的物理模型帮助学生去完成从气体压强向液体压强的过度。在整个教学中，师生互动，教师是学生探究活动的促进者，不但注重实验的结论，更加注重实验的过程和方法，不但让学生知道什么，而且更注意让学生是怎么知道的，有利于促进学生科学探究能力的发展。
气压与体积的关系
气球捏瘪之后，球内气压会如何变化，大家给自行车打过气吗？越往下压，手的感觉如何？为什么？让学生亲自体验模仿肺呼吸实验。引导学生答出在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小。
学生观察实验现象：反复下压橡皮膜，观察气球的变化，说出其中原因。
让学生亲身体验大气压与自身紧密联系，利用所学的知识解释呼吸现象，加深学生对所学知识的理解。
大气压强的应用
人长期生活在大气中，大气压和我们的生活有什么关系呢？实验1：吸饮料实验2：墨囊吸墨水实验3：活塞式抽水机、离心式水泵
积极参与实验，认真观察思考，利用刚学过的大气压的知识解释现象。
介绍大气压对生活生产的应用，通过认识物理及其相关技术对社会发展和人类生活的影响，提高学生的兴趣，加强学生从生活走向物理，从物理走向社会的意识。
课堂小结
今天我们学了哪些内容，请学生总结一下。
学生总结本节所学内容。
培养学生总结归纳的能力
课后思考题
揭秘两心壶的工作原理：首先提出问题：为什么茶壶上会有个孔？两心壶其实就是两个带有小孔的容器装在一起，逐步讲解两心壶的制作过程，层层解开它的秘密。
根据所学知识，解释现象。并根据老师的讲解操作领悟两心壶与这节课的关联，做的既能听懂老师的讲解又能独立制作出两心壶。
培养学生用压强与体积的关系、大气压的作用来解决这个问题，这样两心壶的揭秘就简单了许多，通过两心壶的揭秘，也向学生传递了一个信息，物理的学习都是跟实际生活和生产息息相关的。
板书设计
1.大气内部向各个方向都有压强。2.标准大气压强的值约为1.01×105Pa。3.大气压强与海拔和天气有关系。4.在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积增大，压强减小；体积减小，压强增大。5.
活塞式抽水机、离心式水泵等都是利用大气压强工作的。
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