第3节 大气压强
【教学目标】
一、知识与技能
1.了解大气压强的概念及其产生的原因；举例说明几个证明大气压强存在的事例。
2.理解托里拆利实验原理，记住标准大气压值。
3.说出大气压强随高度变化的规律以及沸点跟气压的关系。认识测量大气压强的两种气压计。
4.能应用大气压强解释简单的现象，用沸点跟气压的关系解释现象。
二、过程与方法
1.观察与大气压强有关的现象，感知大气压强是客观存在的。
2.让学生通过学习，能联系生活实际，应用大气压的知识解释生活中的相关现象。
三、情感态度与价值观
1.培养学生积极动手和积极探究的精神；
2.培养实事求是的科学态度；
3.通过对大气压的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。
【教学重点】
托里拆利实验原理
【教学难点】
解释大气压强现象
【教具准备】
多媒体课件、塑料吸盘， 塑料吸盘，杯子，纸片，吸管，拔罐，气压计。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情境
激趣诱思
【课件展示】1654年 5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情：他们的市长，就是发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径三十多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用两队马向相反的方向拉两个半球，“连 16匹马（拼命挣扎着）都不能把它们拉开，或者只有费了很大的劲才能拉开它们，当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候，还发出了很大的响声，像放炮一样．”市民们惊奇地问：“是什么力量把它们压合得这么紧呢？”“没有什么，是空气．”
观看课件，交流
讨论
二、新课学习
探究新知
大气压强的存在
市长这样回答．而如果把铜半球上的阀门拧开，空气经阀门流进球里，用手一拉球就开了．这就是著名的马德堡半球实验．
【观察体验】模拟马德堡半球实验：
（1）将两个吸盘紧紧压在一起的力是谁施加的呢？
（2）分别沿水平、竖直或任意方向对吸盘用力拉，能否拉开呢？
【提出问题】空气怎么会产生这么大的压力呢？其中蕴含了什么物理道理呢？
（设计意图：通过马德堡半球实验，激趣诱思，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣和求知欲）
【板书课题】9.3 大气压强
【演示实验】
将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖往玻璃杯口用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？ 再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？
【想想议议】
“覆杯实验”中，纸片掉不下来，说明纸片受到了力，这个力是哪个物体施加的呢？杯口朝各个方向纸片都掉不下来，说明了什么？
大气压强确实存在，而且各个方向都有压强。
【总结并板书】
1.
学生体验、讨论：
（1）感受大气压强的存在，吸盘周围只有空气，所以是空气对它们施加了力
（2）不能拉开
观察、讨论：
纸片周围只有空气，所以这个力是空气施加的，
说明大气向各个方向都有压强。
大气压强产生的原因
大气压强的测量
大气压的变化
空气对浸在它里面的物体要产生压强，这个压强叫大气压强，简称大气压或气压。
1. 大气向各个方向都有压强。
【过渡语】地球周围被厚厚的空气包围着，厚度有几千千米，包围地球的空气层又叫大气层，我们就生活在大气层的底层。气体也像液体一样具有流动性，同时也受到重力的作用。你能总结出大气压强的产生的原因吗？
【总结并板书】大气压产生的原因是空气受到重力并具有流动性。
【过渡语】马德堡半球实验使人们对大气压的大小获得了深刻印象，但是大气压到底有多大呢？这个问题，实际上在格里克做他的著名实验之前11年，已由伽利略的学生托里拆利解决了．他用图所示的装置测出了大气压强的值．
【板书】大气压的测量
【播放视频】托里拆利实验
【想想议议】
（1）松开手指，管内水银柱下降到一定高度就不再下降，是什么力量在支撑着这段水银柱呢？
（2）实验中玻璃管内水银面上方为真空，当水银柱停止下降时，测得管内外水银面高度差约为760mm，则管外水银面的上方大气压强值与这段水银柱产生的压强是什么关系呢？
（3）如何计算760mm水银柱产生的压强？
（4）测得大气压的大小是多少呢？
【引导点拨】设想在管内取一与管外水银面相平的液面。由于作用在水银槽液面上的大气压强能大小不变地在水银内向各个方向传递，该液面下方受到向上的压强作用，大小等于大气压强．该液面上方是76 cm高的水银柱，水银柱上方又是真空的．液面静止时
与液体压强产生相类比，理解大气压产生的原因
观看视频、讨论：
因为大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强，运用液体压强公式P=ρgh，用刻度尺测出高度（大气压托起水银柱的高度），计算即可求出大气压的值。
根据公式可以计算出大气压强值：
测量大气压强的仪器
，它受到上、下方向的压力相平衡，而液面上、下面的面积相等，故此大气压强在数值上就等于这段水银柱产生的压强．
【方法指导】利用等效转化法测量大气压的值。
【总结并板书】通常把760mm水银柱的压强大小叫做标准大气压。记为P0＝1.013×105Pa≈105Pa
【想想议议】
（1）实验中，如果玻璃管稍微倾斜一些，或粗细不同是否影响测量结果？
（2）实验中，如果玻璃管进入了少量气体，是否影响测量结果，若玻璃管顶部不小心被打破了，又会怎样呢？
【过渡语】大气压强并不是固定不变的，标准大气压是海拔为零时的气压，大气压随高度的改变而变化。
【课件展示】（1）大气压跟高度有关
（2）天气的变化对大气压强也有影响。晴天的大气压比阴天大，冬天的大气压比夏天大。
【拓展】大气压为1标准大气压时水的沸点是100oC，解释高山山顶煮不熟鸡蛋的原因。
【自学指导】气压计
（1）气压计的分类及特点
（2）金属盒气压计的主要结构及测量原理
【总结并板书】气压计分为水银气压计和无液气压计
p大气压=p水银=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.013×105Pa.
水银柱高度是指管内外水银面的竖直高度差；实验中，玻璃管的粗细(内径不同)不会影响大气压强的测定值，因为液体的压强只与液体的密度、深度有关，而与液体总重力、体积无关．
分析、讨论：
高度越高，大气压强越小，原因是高度越高，大气越稀薄，密度越小。气压越低液体的沸点越低。
自主学习：气压计分类、特点、构造、原理等。
大气压强的应用
【大气压的应用】
【动画展示】活塞式抽水机的工作过程
【引导点拨】当提起活塞时，阀门A关闭，大气压使水推开阀门B进入圆筒；压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面．活塞不断地被提起、压下，水被不断地抽上来．
【总结并板书】大气压的应用：活塞式抽水机
【拓展应用】
【动手实验】你能把塑料吸盘挂钩吸到玻璃窗上吗？如何做？
1． 为什么要用力挤压吸盘？
2． 有的同学蘸上点水，这是为什么？
【演示实验】拔火罐，它是怎样利用大气压的，通过什么方法利用大气压的？
（设计意图：拓宽学生的知识面，开阔学生的视野。激发学生的学习兴趣，使学生认识到物理与实际生活密切相关。也体现了“从物理走向社会”的课程理念。）
观看动画：
了解抽水机的工作过程及大气压的作用
吸盘的原理
吸盘内空气被压出时，外部空气对吸盘的压力将吸盘压在了光滑墙壁上
拔罐的原理
火罐内棉花燃烧，空气受热膨胀排除部分气体，扣在人体上，拔罐内空气温度降低压强减小，在外界大气压的作用下，压在人的皮肤上，能活血化瘀、疏通经络
盘点收获
师生共同总结
梳理知识点,明确重难点
当堂检测
教师出示答案，生生互批，教师点评
【见附件1】
完成检测题
布置作业
动手动脑学物理2、3、4
课后完成
【板书设计】 9.3大气压强
一、大气压强：空气对浸在它里面的物体产生的压强。
1、大气向各个方向都有压强。
2、产生的原因：空气受到重力并具有流动性。
二、大气压的测量：托里拆利实验
标准大气压：P0＝1.013×105Pa≈105Pa
三、大气压随高度的增加而减小
四、测量仪器：水银气压计、无液气压计
五、大气压的应用：活塞式抽水机
【教学反思】
一、 案例的“亮点” ：
1、本节课中实验资源非常丰富，引导学生说出生活中运用到了大气压强的知识，体现了从物理走向了生活。
2、首先从实验“覆杯实验”入手，让学生从生活中常见到的现象中引出学生的好奇心，为了满足他们这种好奇心，设计了让学生亲自参与的实验，极大的调动了学生的探索欲望。
二、教学中易出现的问题：
1.本节课教学容量比较大，感觉到时间紧迫，练习题有点偏少，学生对每个知识点的掌握熟练程度不够。
2.教学中往往忽略交流与评估。实验中对实验的反思、交流评估也要重视，加强反思性学习有助于增强学生对科学探究的评估意识和能力，有利于促进科学探究整体教学目标的落实。
附件1 达标检测题
1.登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”，这除了高原缺氧、寒冷之外，还因为那里的大气压强比平原地区________得多（选填“大”或“小”）．在高原上用普通锅难以煮熟食物，是因为普通锅的密封性能较差，锅内气压受外界大气压影响，使得水的沸点_____100℃（选填“高于”或“低于”）．
2.已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么，在1个标准大气压下1.5m2的面积上受到的大气压力为__________N。人体并没有被压扁，是因为____________的缘故。（一个标准大气压p=1.0×105Pa）。
3.用钢笔吸墨水时，按下弹簧片，挤出管内部分空气，松开手后，管内气压 外界大气压，墨水在外界 的作用下进入管内。
4.在做托里拆利实验时，下列情况会对测量结果产生影响的是（ ）
A．往水银槽中多加些水银
B．从山脚移到山顶做实验
C．将玻璃管稍微倾斜一些
D．将水银槽内的玻璃管轻轻上提
5下列现象中与大气压强无关的是（ ）
6.小明用一个玻璃瓶和两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计，并从管子上端吹入少量气体，使瓶内气压大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上．当他拿着气压计上楼时，玻璃管内水柱高度将会 （选填“升高”或“降低”），此现象表明大气压随高度的增加而 ．
7.装在氧气瓶、管道煤气上的压力表实质是 ，从压强的角度分析，进入太空的宇航员要穿宇航服的目的是 。
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