23大氣的壓強(第一課時).doc

2.3大氣的壓強（第一課時） 劉紀樹教材分析本節(jié)是作為講述大氣的一個物理性質(zhì)安排在第二章的，也是對壓強知識的補充。本節(jié)可分為兩部分，前一部分通過大量的實驗和事實讓學(xué)生感知大氣壓強的存在，并了解大氣壓的大小和測量工具。后一部分為流體壓強與流速的關(guān)系，并由氣體推廣到液體。建議分兩課時完成。學(xué)情分析學(xué)生在前一章已學(xué)過固體壓強和液體壓強，對壓強知識有所了解。但大氣壓強更為抽象，大氣壓強的存在很難感受到，學(xué)生對大氣壓的認識不深甚至不正確，在教學(xué)中應(yīng)通過實驗加深或糾正學(xué)生的認識。對流速與壓強的關(guān)系，學(xué)生可能比較陌生，學(xué)習(xí)起來更為困難，在教學(xué)中應(yīng)做好探究實驗并引導(dǎo)學(xué)生進行實驗分析。教學(xué)目標1能列舉證明大氣壓存在的實驗現(xiàn)象，并能用大氣壓解釋有關(guān)現(xiàn)象。2能說出標準大氣壓的數(shù)值，說出測量大氣壓的工具：水銀壓強計和空盒壓強計。3能說出氣體和液體的流速與壓之間的關(guān)系：流速越大，壓強越小。并能用這一關(guān)系解釋有關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)重、難點分析重點：1、大氣壓存在的證明 2、氣體和液體的流速與壓強的關(guān)系難點：1、大氣壓的大小2、氣體和液體的流速與壓強的關(guān)系教學(xué)用具水杯、紙片、水槽，吸盤、玻璃、牛奶、膠頭滴管、馬德堡半球、抽氣機、礦泉水瓶、噴泉實驗裝置教學(xué)方法講授、討論、探究、媒體演示教學(xué)過程引入：先請大家欣賞一幅圖片（顯示海底圖片），海底的魚被海水包圍，它們受到壓強嗎？受到誰的壓強？它的哪些部位會受到水的壓強呢？為什么？ （學(xué)生回答）因為液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。 再欣賞圖片（網(wǎng)球場上的運動員），運動場上的人們周圍被大氣包圍，與水中的魚相比較，請做出一個大膽的猜想。（猜想：大氣中的人是否也受到壓強的作用？）一、大氣壓的存在1、器材：一杯水（染成紅色），一個空杯，一個膠頭（或橡皮套），一根玻璃管（兩端開口，粗細均勻，長20cm，內(nèi)徑約510mm均可）2、演示過程1）出示玻璃管，將空杯置于管的正下方，然后向管內(nèi)倒水，可看到水從管底流出。2）左手拿管，并且用食指緊緊堵住玻璃管的下端，仍然向管內(nèi)注入水，至滿。3）教師提問：為什么水不會從下面流出？（學(xué)生回答）教師指出：由于管底被手指堵住，所以手指對管內(nèi)的水產(chǎn)生向上的壓強，支承住了水柱。接著置疑：若此時將管倒拿，使其開口端朝下，水會不會流出？學(xué)生紛紛猜測，形成懸念。4）左手拿管不變，同時用右手中指抵住玻璃管的上口，然后將管倒置，（倒置過程中，手指不要松開）。5）接著故意緩慢移開右手指，使下面的管口露出。這時可見紅色水柱并沒有流出來！ 6)啟發(fā)：雖然我們看不見管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物體都沒有呢？學(xué)生茅塞頓開有空氣存在。因勢利導(dǎo)：在管口四周存在著我們看不見的大量空氣，這些氣體起到了手指的作用，堵住了管口，使管內(nèi)的水竟然無可奈何地呆在里面。這說明了這些大氣對管底的水面有向上的壓強，支承著水柱。大氣壓強確實存在.液體在各個方向上存在壓強，氣體是否也一樣呢?把玻璃管轉(zhuǎn)向各個方向，水有沒有掉下來？這說明什么？7)這時，仍有學(xué)生半信半疑，可進一步說明：因為現(xiàn)在管內(nèi)的水只有下面受到了大氣壓強的支承作用，所以很難流出；但如果同時有大氣作用在管的上水面，那么上、下作用的氣壓相互抵消，水就會在重力作用下流出來。8)松開左手食指，水應(yīng)聲落下。（學(xué)生開始相信大氣有壓強）【演示實驗】抽出礦泉水瓶中的氣體 實驗現(xiàn)象：礦泉水瓶變癟實驗結(jié)論：大氣向各個方向?qū)ζ渲械奈矬w都有壓強【學(xué)生實驗】在生活中，與大氣壓強有關(guān)的現(xiàn)象有很多，今天我給大家準備了一些玩具，規(guī)則：用桌上的玩具隨意玩，看你能玩出哪些與大氣壓強有關(guān)的現(xiàn)象，并對產(chǎn)生的現(xiàn)象作出你們的解釋。（玻璃杯、紙片、滴管、空牛奶盒、吸盤、玻璃）玻璃杯裝滿水用紙片擋住，倒立玻璃杯，紙片不脫落，如圖1說明向上有大氣壓空的牛奶盒，吸掉里面的空氣，牛奶盒變癟了，說明大氣向各個方向?qū)μ幵谄渲械奈矬w都有壓強。滴管為什么能吸水？倘若沒有大氣壓強作用在液體的表面，各種液體就不可能被抽吸起來。從這個含義上講，一切抽吸液體的過程，其實都是大氣壓強將液體“壓”上來的過程.體會吸盤的作用：把吸盤里的空氣擠壓出來，吸到玻璃上就不會掉下來了。是誰把它壓住了呢？如果把兩個吸盤按在一起，就不能拿下來了，說明大氣壓強很大。講述：生活中有很多的現(xiàn)象可以證明大氣壓的存在，早在1654年，德國馬德堡市市長奧托格里克就在馬德堡市公開表演了馬德堡半球?qū)嶒?。他將兩個空心銅半球緊貼在一起，用抽氣機抽出球內(nèi)的空氣，然后讓馬向相反的方向拉兩個半球，直到兩邊的馬各增加到8匹馬時，才把半球拉開?！狙菔尽狂R德堡半球?qū)嶒瀸嶒灛F(xiàn)象：兩個半球需用很大的力才能拉開提出疑問：是什么力使兩個半球合得那么攏？討論后得出：是大氣的壓力把兩個半球緊緊壓在一起的，進而讓學(xué)生確信大氣壓的存在因為地球周圍的大氣受到地球的吸引，即大氣也受到重力的作用，所以大氣對浸在其內(nèi)的物體就有壓力、壓強。如果半球內(nèi)為真空，那么要拉開半球需要的力約為7065牛。 馬德堡半球?qū)嶒炞C明了大氣壓的存在，而且說明大氣壓是很大的。二、大氣壓的大小【設(shè)問】大氣壓確實是存在的，而且各個方向上都有壓強。那么大氣壓究竟有多大呢？剛才我們都看到了大氣壓強能托住玻璃管內(nèi)的水柱，那么，如果換用長的玻璃管，大氣壓還能托住水柱嗎？可惜老師手頭沒有這么長的玻璃管，做不了實驗，但有一個人，用一根很長的玻璃管做了這個實驗（播放實驗錄象）。把長玻璃管抽成真空，再打開閥門，大氣壓強便把水壓上玻璃管，大約10米高，也就是說大氣壓強約等于10米高水柱產(chǎn)生的壓強，根據(jù)液體壓強公式,計算出大氣壓強約為1.01105Pa.師：同學(xué)們再想一想，剛才的實驗，我能不能在教室里邊做??？能不能？生：不能師：房子太矮，我們是沒有辦法的，問題是出在這玻璃管實在太長了，我們可不可以想辦法讓玻璃管變得盡量短一些來完成這個實驗?zāi)兀客瑢W(xué)們想一想。生：用其它液體代替師：用什么？生：用水銀師：為什么？生：因為水銀的密度大補充實驗：托里拆利實驗進行簡單的實驗說明、數(shù)據(jù)讀數(shù)和分析，大氣壓支持著玻璃管中的水銀柱。如果換成水銀的話，玻璃管就不用這么長了，米就夠了，從圖中看出，大氣壓強能托住760毫米高的水銀柱,我們可以說成標準大氣壓為760毫米汞柱,表示在海平面測得的標準大氣壓相當于760毫米高的水銀柱產(chǎn)生的液體壓強.當大氣壓發(fā)生變化的時候，水銀柱的高度會發(fā)生變化。從中說明水銀氣壓計的原理。1、 大氣壓的大小可以用空盒氣壓計或水銀氣壓計進行測量。水銀氣壓計的優(yōu)點：讀數(shù)精確。缺點：笨重。隨身攜帶不方便。【出示】空盒壓強計(或叫金屬盒壓強計、無液壓強計)觀察：其上有兩行刻度，一行以百帕為單位，一行以毫米汞柱為單位。說明它的原理和構(gòu)造?！竞唵伪容^】：兩種壓強計的優(yōu)缺點如果你是一個喜歡爬山的人，想了解山頂?shù)臍鈮呵闆r，你會帶哪種氣壓計上山？當你從山腳爬到山頂?shù)臅r候，你認為氣壓計的讀數(shù)會變化嗎？為什么會變??？2、大氣壓的變化：1)大氣壓的大小與大氣的密度有關(guān)解釋：大氣壓的產(chǎn)生是由于大氣有重力。2)大氣壓的大小隨著高度的增加而減小解釋：大氣的密度隨著高度而減小?！居懻摗恳粔K磚頭平放在地面上時，對地面的壓強約為帕，已知一塊磚頭的厚度約為厘米，則標準大氣壓相當于疊多少塊磚產(chǎn)生的壓強？將疊多高？【問題】這么大的壓強，我們?yōu)槭裁礇]有受壓的感覺? 解釋：人對環(huán)境的適應(yīng)，人的體內(nèi)也有壓強，它抗衡著體外的大氣壓。思考：神六回家了，向世界展示了中國人的智慧和力量，全國人民為之感到興奮與無比的自豪。但中國人民是不會因此而停止對宇宙的探索，接下來我們將要去實現(xiàn)太空行走。在太空行走時，宇航服總是鼓鼓的，你知道為什么嗎？（為了保持身體內(nèi)外氣體壓強的平衡，防止身體受到劇烈擠壓損傷。）情景展現(xiàn)：火車站的站臺上，標有一道平行于鐵軌的直線，當列車駛過時，不允許人站在這條線內(nèi)，保證人體與鐵軌有足夠的距離。為什么？（學(xué)生思考、議論）實驗1：兩張紙的實驗（請一位學(xué)生上來做一下這個實驗）觀察現(xiàn)象：當沿兩張紙的中間吹氣時，兩紙條反而向中間靠攏。分析：當吹氣時，兩紙條（內(nèi)）側(cè)氣體流速較大，（外）側(cè)氣壓較大。得出規(guī)律：氣壓與流速有關(guān)：氣體流速越大，壓強越小。師：現(xiàn)在你能解釋火車站的現(xiàn)象了嗎？學(xué)生回答：人和列車之間的空氣流速大，壓強減小，外界大氣壓容易把人推向列車而發(fā)生危險。實驗2：對玻璃管吹氣（請一位學(xué)生來做，并鼓勵其他學(xué)生回家自己試驗），為什么會有水從管中吹出？ 生：通過管吹氣，管上方的壓強減小，管內(nèi)的空氣就會向外擴散，使管內(nèi)壓強減小，依靠大氣壓，將水壓入管內(nèi)，所以水就從管中被吹出。讀圖：兩船相撞的原因說明氣體和液體都是流體，它們具有某些相似的性質(zhì)。閱讀：飛機的升力作業(yè)：必做：課后練習(xí)，作業(yè)本選做：有興趣的學(xué)生回家自己動手做一做課后練習(xí)中幾個乒乓球的實驗、對玻璃管吹氣的實驗。板書設(shè)計： 大 概念：大氣會向各個方向?qū)μ幱谄渲械奈矬w產(chǎn)生壓強。 氣 大氣壓的大?。?標準大氣壓=760mmHg 壓 測量工具：空盒氣壓計和水銀氣壓計 強 大氣壓的大小與大氣密度有關(guān)：海拔越高，大氣壓越小教學(xué)反思：本節(jié)課通過兩個比較吸引人的實驗引起學(xué)生思考，試管可以自己上升，瓶子會吞雞蛋，這些奇怪的現(xiàn)象是由什么引起的呢？引起學(xué)生思考，帶入本節(jié)課的主題：大氣的壓強。再通過幾個實驗，讓學(xué)生意思到大氣壓強確實是存在的，倒過來的水杯紙片不會掉下來，倒完熱水的瓶子會變癟，吸管是怎樣吸上來的，采用對比實驗。讓學(xué)生明白這是由于大氣壓強引起的，在慢慢的引導(dǎo)學(xué)生思考，如何解釋這些現(xiàn)象。通過馬德保半球?qū)嶒炞寣W(xué)生明白大氣壓強是很大的。通過情景展示：火車站的站臺上，標有一道平行于鐵軌的直線，當列車駛過時，不允許人站在這條線內(nèi)，保證人體與鐵軌有足夠的距離。為什么？引出氣體壓強和液體壓強，設(shè)計探究實驗影響氣