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详细介绍:
大气压教案港区初级中学茅振宇一、提出猜想上一章我们学习了液体的压强,知道了液体由于受到重力作用会对容器底产生压强,同时由于具有流动性,使得液体向各个方向都有压强。那空气呢?(众所周知,我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层包围着,包围地球的空气层又叫做大气层,我们就生活在大气海洋的最底层。)这里我想请问:空气有无重力?答1:有。[若无人回答,可以试着从空气具有密度角度引导(空气有无密度?(有)那空气有无质量?有无重力(有)]问:原来空气具有重力,这点与液体相似。那么我再想问,空气是否还与液体一样具有流动性呢?答:有。总结:既然空气与液体一样,即具有重力又有流动性,那么是否空气也具有压强呢?如果空气存在压强,这个压强又有多大呢?这就是今天我们所要共同研究的问题。二、实验验证(学生)得出结论1、学生上台演示实验并验证猜想在课前我已经布置同学们回去思考这一问题,也鼓励大家试着通过利用身边的器材设计一些实验,去证实一下空气是否具有压强,不知你们做的情况如何?得出结论了吗?我看到有部分同学将实验器材都带来了,那我们不妨就请这些同学上来向大家说说他们实验的情况以及其中的思考。实验1:“覆杯实验”做法:①在下端开口的矿泉水瓶底放上一块硬纸片,将装置倒置过来后发现硬纸片会下落;②如果在下端开口的矿泉水瓶里注满水后用硬纸片将开口封住,迅速将装置倒置过来,发现纸片并未落下。思考:两次实验的不同之处在于前者瓶里没有水,有的是空气,而后者瓶里充满着水。两次结果的不同之处应是源于这个原因。后来我们认为只有用大气存在压强这一说法才能解释。正是由于大气压的作用将纸片压在杯口,使得纸片无法掉落。第一次实验中由于瓶内也有空气,这样就会使内外压强相互抵消,纸片由于自身重力就会下落。这个实验充分说明了大气存在压强。实验2:“笔管提水”做法:取一只两端开口的塑料笔管完全浸没于水中,在水下用一只手指堵住其中的一端后将整个装置提起,会发现管内的水不会下落。当将手指松开后,管内的水就会自由下落。思考:虽然我们看不见管口有物堵住它,但在管口四周存在着空气。我们认为,这些空气起到了手指的作用,堵住了管口,使笔管内的水能呆在里面。这说明这些大气对管底的水柱有向上的压强,支撑着水柱。当松开左手食指后,由于上端管口进入了空气,从而使得上下大气压相互抵消,水由于自身的重力而下实验3:“吞蛋实验”做法:在广口瓶中放入一些沙子,将燃着的酒精棉花放入广口瓶中,这时会发现塞在瓶口的鸡蛋被迅速地吞入瓶中。思考:一方面酒精棉花燃烧需要消耗瓶中的氧气,另一面瓶内气体随着温度的升高大部分被挤出瓶外,这是鸡蛋就会被外界大气压强的作用压了下去。这个实验说明大气存在压强。实验4:“被空气压扁的易拉罐”做法:在空的易拉罐里注入少量的水后将此装置放于酒精灯上加热直至里面的水沸腾。然后迅速的将酒精灯熄灭同时用事先准备好的面粉团将易拉罐口堵住。马上就能看见易拉罐被压瘪了,同时伴有“劈啪”的声音。思考:我们认为这也是大气压强的作用。在用酒精灯对罐内的水加热的过程中,罐内的空气由于受热膨胀从而被大部分的挤出。(当罐内的水沸腾,将易拉罐从酒精灯上撤走后,罐内剩余的气体就会冷却收缩),从而使外界大气压大于罐内气体压强,于是铁罐被压扁了。这个实验说明大气存在压强。2、得出大气压的相关结论(存在、产生原因、压强的方向)(1)大气存在压强:这四组同学通过实验都向我们证实了关于大气存在压强这一猜想的正确性,使我们相信了大气压强确实是存在的。我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层包围着,包围地球的空气层又叫做大气层,我们就生活在大气海洋的最底层。大气对浸在里面的一切物体均具有压强。这种由空气施加的压强叫做大气压强,简称大气压。(注意:大气压是大气压强的简称,不是大气压力的简称)(2)大气压产生的原因:大气压强产生的原因与液体相类似,是由于大气具有重力而产生的。(3)大气压的方向:问:刚才做“覆杯实验”时,那位同学将杯口朝下发现纸片并未脱落,说明大气压强是向着什么方向作用的。答:向上作用的。问:在做“被空气压扁的易拉罐”实验中易拉罐瘪了下去,而且是罐的四周都瘪了下去,这说明大气压从什么方向作用在易拉罐上的?----成功就说。答:说明大气压强的方向与液体压强的方向一样,也是朝向各个方向的。3、运用所学大气压知识解释现象问:我们通常说的吸饮料。饮料真的是被吸上来的吗?师:这儿有两瓶饮料(一瓶敞口,一瓶塞有橡皮塞),我们分别请一位男同学和一位女同学上来尝尝它们的味道。现象:一个吸的轻松自如,一个用力吸却一滴也没有吸到问:为什么会产生这样的差异?(提醒学生注意两次实验条件的差异)答:后者的瓶口有活塞。问:为什么这一装置上的不同就会造成最终结果的巨大差异呢?答:女同学用嘴吸吸管时,吸走的管内的空气,而瓶口又没有被塞子塞住,这样瓶中的水就会在管外大气压的作用下在吸管内上升;而男同学使用的瓶子由于在瓶口被塞子塞住,所以外界大气压无法作用在液面上,从而无法将液体压进吸管内,因此半滴也吸不到。追问:通过这两个实验,你们认为饮料真的是被“吸”上来的吗?答:不是。是被大气压压上来的。三、马德堡半球实验1、总结和引入:通过同学们的实验以及由此引发的思考,我们了解到了大气具有压强。其实关于大气是否存在压强这一猜想早在十七世纪科学家们就对此问题进行过研究。历史上有一个证明大气存在压强的著名实验,你们是什么吗?答:马德堡半球实验问:哪位同学对这段历史比较熟悉,不妨向大家说说这个非常有趣的故事?学生叙述。2、课件演示师:**同学绘声绘色的描述使我们似乎回到了1654年。下面我们通过观看一段动画,视觉上再次感受一下当时的情景。(分拉两个半球的马匹从2匹增加到4匹、8匹,直至16匹,直到“啪”的一声,把两个半球分开)3、学生分组体会师:同学们在听了故事,看了动画后各个都跃跃欲示的。是不是想亲自体会一下大气压的巨大。这就满足你们的心愿。看到桌上的一对皮碗了吗?可以用它来模拟当时铜制的半球。没有抽气机,怎么办?答:用手将皮碗内的空气挤出。学生实验四、大气压强有多大?引入:马德堡半球实验让世人亲眼见到了大气压的巨大,同学们刚才也都亲自体会到了这一点,那么大气压到底有多大呢?如何测量呢?(一)托里切利实验的构想初衷(结合实验和幻灯)师:同学刚才在做“覆杯实验”时对纸片没有下落的解释是:由于有大气压强的作用将纸片压在了杯口。你们对此解释难道没有疑惑吗?这样的解释完整吗?硬纸片只受到大气压强的作用吗?答:不完整。硬纸片并非只受大气压的作用,它上放的水柱对其也有压强的作用。之所以没有下落,是因为大气对纸片向上的压强大于水柱对其向下的压强。问:谁能根据这个实验给你的灵感,设计一个理论上成立的测量大气压强值的方法?答:换用足够长的杯子,使托起的水柱最高时水柱产生的压强就等于外界大气产生的压强了。师:非常好。他想到了利用平衡的知识来设计出来间接测量和计算大气压的方法。这一思想我们在以前的学习中已经不止一次的应用过。比如在用弹簧测力计测量物体所受的重力,在物体静止时,弹簧测力计的示数是不是直接就是物体的重力?答:不是,而是物体受到拉力的示数。追问:那为什么弹簧秤的示数我们认为就是物体受到的重力那?答:因为此时物体受到的重力与拉力彼此平衡。问:又如在研究影响滑动摩擦力因素的实验中,我们拉动弹簧使木快在木版上做匀速直线运动,此时弹簧测力计是直接测量摩擦力的吗?答:不是。弹簧测力计其实测的是与摩擦力平衡的拉力。总结:同样在这里,同学想到了利用这一方法来间接的测出大气压的值。即当硬纸片拖起的水柱最高时水柱对纸片的压强在数值上就等于外界的大气压强。在理想状况下我们可以用增长玻璃杯的长度来增加水的高度,但是现实情况下却并不可行,因为没有这么长的玻璃杯。那怎么办呢?答:可以换用密度较大的液体代替水进行实验。追问:理由是什么?答:根据液体压强的计算公式p=ρgh,压强一定时,液体的密度越大,深度h就越小。师:很好!某某同学的想法和加利略的学生托里切利不谋而合,托里切利正是选用了液体中密度很大的水银来进行测量大气压的实验的,成为最先测出大气压强数值的科学家。(二)托里切利实验的具体做法(课件)1、说明:由于汞蒸气有毒,因此无法在课堂上演示,我们就借助于课件共同来看一下实验的过程。实验叙述1:在长约1m,一端封口的玻璃管里灌满水银,问:为什么要灌满水银?答:这是为了排开玻璃管内的空气。实验叙述2:将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开堵管口的手指后,发现管内的水银面下降一些就不在下降了。问:管内水银下降的原因是什么?答:是由于水银柱对水银槽上表面的压强大于外界对水银槽上表面的压强。问:水银下降之后,在管内水银柱的上方是否有空气?答:没有。追问:为什么没有?答:因为开始注水银时已经将管内的空气全部排走了。强调此时上方是真空问:水银面为什么在下降了一些后又不再下降了。(管内水银柱最终不再下落是靠谁托住了它?)答:因为此时水银槽外的大气压支撑着玻璃管内一定高度的水银。师:此时管内的水银不再下降,同时水银槽内的水银也不再增加,产生这一现象的原因就是同学们所说的此时水银柱产生压强在大小上等于外界大气作用在水银面的压强。实验叙述3:用刻度尺测得此时管内水银柱的高度是76cm,也就是760mm。2、结合幻灯片在理论上理清思路(1)根据液体压强特点,在同一深度液体向各个方向的压强相等,因此大气作用在水银槽上方向下的压强等于同一深度处水银槽内的水银作用在此处向上的压强(如幻灯片所示),根据平衡的知识,p=p大气。(2)请你们根据实验测得的数据动笔算算,大气压强到底有多大。(强调是标准大气压)(三)具体大气压的概念师:1.01×105到底有多大呢?人的手掌面积约为50cm2,下面就请大家计算一下:大气压作用在手掌上的压力有多大?答:500N。师:相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力。追问:这么大的压力,可是为何你感觉不到呢?答:作用在手掌上下的大气压强相互抵消了。师:这个也说明大气压是朝向各个方向的。(四)想想议议问:我们置身于大气海洋中,既然大气压强如此之大,为什么我们感觉不到它呢?答:人体内部(肺部)也存在压强,这样内外相通,压强互相平衡了。当然还有就是长期以来人们已经习惯这样的环境了。(五)如果在做托里切利实验时,将玻璃管倾斜放置,结果会怎样。(强调h的起始点是从水银槽的水银面的上方。)(六):如果在做托里切利时,在保证管口浸如水银槽的情况下,如果将玻璃管向上提一点,情形又会怎样呢?(七)问:如果在做托里切利托里切利实验时,在灌装水银的过程中不小心混入了少许空气,会不会影响测量结果?五、学生总结问:这节课我们共介绍了两个非常有名的实验,它们是什么?答:马德堡半球实验和托里切利实验。问:这两个实验分别说明了什么问题?答:马德堡半球实验说明了大气存在压强;托里切利实验测出了一个托里切利实验标准大气压强的具体数值
大气压大气压强
每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件,到写教案课件的时候了。教案课件工作计划写好了之后,才能使接下来的工作更加有序!你们到底知道多少优秀的教案课件呢?下面是小编帮大家编辑的《大气压强》,希望能对您有所帮助,请收藏。
第十四章压强和浮力
第三节大气的压强(第一课时)
教学目标
一、知识目标
了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.
二、能力目标
1.培养学生观察、分析、归纳能力.
2.培养学生动手实验能力.
3.培养应用所学知识解决实际问题的能力.
三、德育目标
通过马德堡半球实验的学习,使学生爱科学;在对托里拆利实验原理的学习,使学生体会理性思维的成就.
教学重点
大气压强的确定
教学难点
大气压强的确定
教学方法
探究法、实验法
教学用具
(1)桌面上实验器材清单:吸管、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、保温杯(内装热水)、纸杯、缝衣针、硬纸片、塑料吸盘、气球各一个。
(2)配套多媒体课件一套、罐头一瓶、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、热水瓶各一个、有色水少量、马德堡实验装置一套。
课时安排
2课时
教学过程
一、引入新课
同学们,今天老师先要来当一回魔术师,给大家表演两个魔术。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,(请学生回答:小试管不但不往下掉,还往上升呢。)再来一个:我桌上有一个鹌鹑蛋,大家看好了,现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。看我变变变,瞧,进去了!刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢?不是的,学完“大气压强”这一节内容后,同学就知道为什么了。
二、新课教学
同学回忆一下上一章液体压强产生的原因:液体受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体有压强,同理,空气受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体也有压强,这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。有同学可能会讲,空气本来就看不见、摸不着,我倒是可以通过空气的流动形成的风来知道它的存在,这大气压我怎么知道有没有呢?大屏幕演示马德堡半球实验过程,介绍半球构造,再请同学抽气后拉半球。大气压时时刻刻都在我们身边,不管抽没抽气,半球外部始终受大气压作用。只不过,抽气前,内外气压值一样,所以显现不出来;抽气后,外界大气压远大于瓶内气压,因而表现出把两个半球紧紧压在一起了。马德堡半球实验能有力证明大气压的存在。实际上能证明大气压存在的实验有很多,同学利用桌面上给你的器材,动手做几个实验吧。要记得哦,只有内外有气压差,大气压才能显露出来。找找看,你能设计出几个跟大气压有关的实验?小组成员可以互相讨论、互相协作,看哪一组想得最多。完成一个记录一个。表格也在桌上。开始。(几分钟后,有代表性地请学生宣读实验记录,并请同学分析实验成功或不成功的原因。)
通过刚刚的实验同学发现有的小组用小试管装满水后从水槽中倒提出来水一滴不洒,有的小组用大试管做这个实验结果也一样,那是不是说大气压能无限制地支持任意高度的水柱呢?早在1640年,在意大利北部佛罗伦萨城,塔斯坎宁大公爵在家里的花园中修建了一座十分精美的喷水池,为了保证有足够的水源供给,就在园中挖了一口井,井口离地面足有十多米,并且装上了强有力的抽水机。大公爵和设计师想,在晨曦中喷泉与园内景色相映一定美极了。工程完成后,大公爵选择了吉日邀请了亲朋好友,正式揭幕喷泉。可是十分扫兴,尽管抽水机不停地工作,喷水池却喷不出一滴水来。在实际上,在当时的生产实践中,这类问题不止出现一次。矿工们早就发现无论费多大的努力都不可能把矿井里的水吸到离地面10米以上的地方。喷水池风波虽然结束了,但问题却留给了科学家。到底大气压能支持多高的水柱?大气压到底有多大呢?三年之后,一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利。
因为水银有毒,所以现在在课堂上不做托里拆利实验了。托里拆利也在实验后4年39岁就辞世了,又是一位为科学献身的伟大科学家。这个实验我们可通过视频录像来了解全过程。
通过实验我们知道,大气压能支持76厘米的水银柱,而水银的密度是水密度的13.6倍,也就是说能支持水柱的高度应为13.6×0.76m,约为10m,如果超过了这个值,则无论用多强劲的抽水机都白搭,而且如果违背了科学,再选良辰吉日都是无稽之谈。
再问同学一个问题:我们人体周围会不会有大气压?有,那为什么没把我们压瘪?同学们都看过电影、电视里的宇航员在太空遨游时,都要穿着厚厚的宇航服,你知道这是为什么吗?如果不穿,会怎么样?同学们再开动脑筋,找找我们周围还有哪些跟大气压有关的现象?联想:注射器吸取药液过程、钢笔吸水过程、塑料挂衣钩挂书包。
我们一起回顾一下,我们今天主要认识了大气压的存在,并知道了大气压的大小。回到开始我给同学演示的两个小实验,同学能解释原因吗?同学再想想有没有办法把蛋再完整的给吐出来?启发学生上台操作演示完实验后,告诉学生:大气压虽然可以简称气压,但大气压和气压还是有区别的。严格说起来,大气压只是气压的一种,是外部空气产生的压强;而气压还包括封闭空气产生的压强、水蒸气或其他各种气体产生的压强等。当瓶内气压大于外界大气压时,鹌鹑蛋就被压出来了。
三、小结
今天我们学习了两个内容。第一个是通过大量的实验,尤其是著名的马德堡半球的实验充分认识到大气压强的存在。第二个是解决了大气压强的测量。托里拆利实验说明,大气压强的值等于实验中管内水银柱产生的压强。
四、布置作业
课本后动手动脑学物理
五、板书设计
1.大气压的存在
2.大气压的测量《大气压强》教案
学生们有一个生动有趣的课堂,离不开老师辛苦准备的教案,大家在认真写教案课件了。将教案课件的工作计划制定好,就可以在接下来的工作有一个明确目标!适合教案课件的范文有多少呢?请您阅读小编辑为您编辑整理的《《大气压强》教案》,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
“大气压强”教学设计
“发现法”“做中学”“思中学”“说中学”“练中学”是新课改中常见的词汇,其侧重点各有不同,但其内在的宗旨都是自主、合作、探究,都是为了实现课堂互动,让学生快乐学习、学会学习。由于水银对人体有害,“大气压强”一节的实验多为讲解实验,增加了教学的难度,应该怎样把握教材,实现师生互助,达到教学目标呢?下面谈谈我的做法。
对于本节的教学,对学生提出课前预习要求:
1.根据课文的描述,做一做皮碗实验和水杯实验,初步体会实验原理、产生问题;
2.观察生活中与大气压有关的现象。
课堂上,我将其分为四部曲:
一、课题的引入──设置问题、激发兴趣;
二、问题的探究──得出概念、实验测量;
三、问题的拓展──联系实际、深化研讨;
四、总结和归纳──形成结论、体味方法。
具体的处理方法:
一、课题的引入──设置问题、激发兴趣
同学们在家里做了实验,你是怎样做的?你有什么想法?(大约2分钟的发言时间)教师对讲得好的进行表扬,对讲得不怎么好的进行鼓励,调动积极性。
二、问题的探究──得出概念、实验测量
(一)大气压强概念的得出
1.学生做皮碗实验(如图1),思考是什么力量吊起了钩码?在教师的引导下分析原因:除了皮碗和钩码,就只有空气!这个力量一定来自空气。那为什么要挤压皮碗呢?学生会谈很多的想法,然后教师进行动画分析讲解(图2),得出A中大气对皮碗有向上的压力F;B中大气对皮碗有向右的压力F,在F的作用下,玻璃和皮碗间产生一个摩擦力f,f等于皮碗和钩码的重,从而得出大气压强的概念。
2.能证明大气压强存在的还有哪些实例?鼓励学生发言,肯定学生的发言后,请两位学生分别演示书上的“水杯实验”和“鸡蛋实验”,再一次分析原因。
3.教师指出:能证明大气压强存在的事例很多,但最早证明大气压强存在的是马德堡半球实验。通过多媒体介绍奥托·格里克和马德堡半球实验,然后请学生上台演示,学生踊跃争取动手,此时,可趁机提问:①怎么做这个实验?②为什么要将里面的空气抽掉?实验完毕后,再请学生讲讲:为什么会有那么大的力量?说明了什么?鼓励学生勇于探索,科学求证,大胆实践。
4.思路拓展:为什么大气有压强?为什么大气对各个方向都有压强了
对比液体产生压强的原因,学生很容易得出空气受重力作用,所以能产生压强,空气具有流动性,所以大气对各个方向都有压强的结论。
(二)大气压强的测量
1.提问:我们怎样才能测量出大气压强的值呢?要用到什么器材?(猜想)
2.演示(图3)实验:将玻璃瓶灌满水,再倒过来,看到什么现象?水受重力的作用,但没有往下流,一定是受到一个向上的力的作用,这个作用只能是来自大气压。将瓶子灌满的目的是什么?再将玻璃瓶换成1米长的玻璃管,用水灌满后倒放在水槽里,看到水还是没有流下来。那么,是不是不管玻璃管多么长,水都不往下流呢?究竟大气压能支待多高的水柱?(引出话题,进一步猜想)
3.介绍托里拆利和托里拆利实验:用多媒体向学生展示实验动画,边演示边讲解。
4.我们怎样将大气压强计算出来呢?
水银产生的压力与大气压力平衡,将大气压强转化为水银的压强来计算:
P=P0=ρ水银gh
5.这里是采用转化和替代的方法来解决问题的,算一算标准大气压能支持多高的水柱?由此知道如果用水来做这个实验有难度。
三、问题的拓展──联系实际、深化研讨
(一)托里拆利实验的拓展
1.实验中为什么要把玻璃管中的空气排尽?如果没有排尽空气,对实验结果有什么影响?为什么?我们又怎样检验空气是否排尽?
2.玻璃管的粗细对结果有没有影响?为什么?
3.如果将玻璃管往上提1cm或往下压1cm,但管口都不离开槽中水银面,管内外水银高度差有没有变化?如果将玻璃管倾斜呢?为什么?
4.如图4,a中在玻璃管顶端A处开一个小孔,会出现什么现象?为什么?b中如果在玻璃管中间B处开一个小孔呢?
5.如图5,如果当时的大气压是72cm水银柱,a中A点的压强是多少?B点的压强又是多少?b中玻璃管顶端受到多大的压强?
(二)计算问题拓展
1.能不能用公式P=ρ空气gh来计算空中某点的压强?为什么?
2.假定当地的气压是76cm水银柱,塑料吸盘的半径是10cm,塑料吸盘吸在天花板上(不考虑吸盘的质量),下面能吊多重的物体?
3.假定地面的气压是76cm水银柱,地球的半径是6400km,地球上空气的质量大约是多少?
四、总结和归纳──形成结论、体味方法
这一部分尽量由学生完成,教师提示、鼓励。在这里就略写。
1.学生活动:总结本节内容,相互补充,形成本节知识体系。
2.学生活动:大气压在生活中的应用。
3.教师结语:生活处处皆物理,只要我们用心观察,多想方法,大胆实践,就能学好学活。
文章来源:http://m.jab88.com/j/25770.html
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