初中物理大气压强教案
教案是教学设计的文本表现形式,是教师在整个教学过程中用来支撑课堂实践的理论基础。下面我为大家带来初中物理大气压强教案的内容,希望对你有用。
大气压强教案设计一
教学准备
教学目标
知识与技能
1.了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。 2.了解测量大气压强的 方法 ,了解大气压强的大小和单位。
3.了解抽水机的工作原理。
4.了解生活中利用大气压强的现象。 过程与方法
1.观察跟大气压强有关的现象,感知大气压强是一种客观存在。
2.观察演示实验现象,感知大气压强的大小和单位。
3.通过观察感知人类是如何利用大气压强的。
情感态度与价值观 1.培养实事求是的科学态度。
2.通过对气压强应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学重难点
【教学重点】大气压的存在及其产生的现象,测量大气压强的方法,大气压的大小和单位,抽水机的原理,对大气压的利用。
【教学难点】通过实验粗略测量大气压的值。
教学工具
马德堡半球实验用具、挂衣钩、弹簧测力计、气压计、鸡蛋、广口瓶、水位保持装置、火柴、棉花。
教学过程
一、引入新课
1.根据想想议议提问:我们知道了液体内部压强的存在,空气也具有流动性,我们周围是否存在大气压强呢?
若有大气压强,能否举几个例子说明一下?
2.引导学生通过马德堡半球实验体验大气压的存在。
提供马德堡半球实验的用具。
提问:
将里面的空气抽干后,里面还有没有向外的大气压?外面的大气压将产生怎样的作用?
二、新课教学
大气压的测量
1.引导:我们已经知道周围存在着大气压,它的大小如何,我们根据自己前面学过的压强知识能不能测量一下呢?
A.提供实验用具:弹簧测力计、挂衣钩、刻度尺。
B.实验原理?
2.选取某组学生的实验数据,在全班交流。
说明:这只是粗略地计算大气压值。
3.引导学生进一步探究大气压的精确数值:看实验录像“托里拆利实验”。
A. 为什么松开手指后,水银柱不完全下落?想一想吸汽水时,大气压为什么会托起液体?这个实验中,形成液柱的原因是否和吸汽水一个道理?
B.根据大气托起的液柱高度,怎样计算大气压值呢?
C.原理依据:
p=F/S
F=G
G=ρVg
V=Sh
如何利用这些公式?
D.从录像中可以看出,无论管子如何倾斜,只要管口不离开液面,水银柱总保持76 cm。
4.选择一组学生来介绍他们的计算过程。
5.引导学生应用:计算一下自己的手指甲上承受了多大的大气压力。
压强计
1. 讲述:托里拆利实验装置可作为测量气压的气压计,但是携带不方便。常用的是金属盒气压计,又叫无液气压计。通过书上的图,引导学生理解其原理。
在一些与气压有关的物品上,是不是有金属盒气压计?
抽水机
通过想想议议,引导学生们利用大气压知识解释活塞式抽水机和离心式抽水机的工作原理。
大气压强教案设计二
一、教学目标
(一)知道什么是大气压强,能说出几个证明大气压存在的事例。
(二)理解大气压强产生的原因,并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。
(三)知道大气压强的值可由托里拆利实验测定,记住大气压强的值约为105帕,它相当于760毫米高的水银柱产生的压强。
(四)培养学生的观察、实验、分析能力。
二、教学重难点
本节教学内容的重点是:感知大气压强的存在。
本节教学内容的难点是:理解托里拆利实验及用液体压强来研究大气压强的转换法的思路和等效替代的方法。
三、教学准备
教师:玻璃杯、硬纸片、试管一根、长约两米的玻璃管一根、水、广口瓶、浸过酒精的棉球、细砂、煮熟剥皮的鸡蛋一个、镊子一个、注射器一个、托里拆利实验装置一套、打火机一个。
学生:皮碗(每两人一对)
四、 教学方法
(一)示范法:教师给出示范,进行具 体操 作演示。
(二)谈话法:师生间进行交流对话。
(三)自主探究法:让学生自己通过各种 渠道 搜集资料,通过主动探究获取新知识。
小组讨论法:学生围绕主题分成小组进行讨论,再得出结论。
五、教学过程
(一)复习提问
师:如右图浸入液体中的物体是否受到液体对它压强?
生:受。
师:液体内部向什么方向有压强?
生:各个方向。
师:液体内部压强产生的原因是什么?
生:液体受重力、具有流动性。
(二)引入新课
师:我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层所包围,即大气层,地球上的物体(包括人)都浸在其中。提问:浸入空气中的物体是否受到大气产生的压强呢?
请学生用皮碗模拟马德堡半球实验。
出示课前已经抽好气的马德堡半球,让学生使劲拉但不开,打开气阀,球内进入空气后却很容易拉开。
师:马德堡半球实验证明了大气压强的存在。
板书:“大气对浸在它里面的物体产生的压强,叫大气压强简称大气压或气压。”
(三)授新
1、请学生讨论、并列举出生活中有关大气压存在的实例。
用一次性注射器做试验,把进气口密封后,拉注射器时很费力。再一次证明大气压的存在。
向不同方向松开手后又都会发出很大的声音,与液体压强实验作比:
2、提问:这能说明什么问题?(大气向各个方向都有压强)
从上面的分析中可知大气压强与液体中的压强有许多相似的地方。
提问:(1)空气主要是由什么物质组成?(氮和氧)
(2)它们受重力作用吗?(受)
(3)空气能流动吗?(能)补充:空气的流动形成风。
教师 总结 :空气也和液体一样受重力、具有流动性,这也是浸入大气中的物体受到大气压强的原因。
板书:“大气压强产生的原因是空气受重力作用且具有流动性”
我们知道了大气压强的存在,并且也了解了大气压强产生的原因,那么大气压强的值是多大呢?下面我们就来具体地研究这个问题。
3、做覆水杯实验。
提问:(1)产生的现象是什么?(硬纸片没有掉下)(2)为什么没有掉下来呢?
师引导学生分析,装满水的杯中排出了空气,盖上硬纸片并倒置过来后,它们的周围只有空气,很明显纸片没有掉下来是大气压作用的结果。
向各个方向转动覆水杯,观察到硬纸片没有下落,再一次说明大气向各个方向都有压强。
将用硬纸片托住的装满水的试管倒立在装有水的水槽中,然后抽出纸片。
4、提问:(1)观察现象(2)思考产生现象的原因
(学生思考、讨论。投影仪打出图2)
分析:此时试管中的水不下落是由于大气压作用的结果。只不过大气压作用在水槽中的水面上。
5、提问:如果换用2米长的一端封闭的玻璃管来做此实验,结果会如何?
实验结果表明,2米长的水柱也能被大气压所支持。
大气压究竟能支持多高的水柱呢?
师:历史上曾经有人用10米长的玻璃管来做过此实验,结果水管中仍充满了水。看来大气压所能支持的水柱是大于10米的。
6、提问:下面我们假设大气压支持的水柱高是h米,请同学们讨论能否用水柱产生的压强间接地测出大气压强的值?如果可能,应用什么公式?
学生:能、p=ρ液gh水
师:用大于十米高的水柱来做此实验测出大气压强的值从理论上看是可行的,但是在实验的过程中却会给我们带来问题:如无法在实验室中完成此实验10米长的水管很难找等。
7、提问:现在请大家思考能否用我手中的这根1米长的玻璃管来完成测出大气压强值的任务呢?请同学们思考。(师:启发学生由P=ρgh考虑问题。)
学生:用密度大于水的液体,最好是水银。
师:历史上第一个想到用水银代替水来测大气压强值的是意大利科学家托里拆利。其实托里拆利像你们一样也不是一开始就想到用水银来做实验的,他是在总结前人实验的基础上才想到用液体密度最大的水银来做实验,以测定大气压强的值。这一实验称为托里拆利实验。
演示实验:托里拆利实验。
8、提问:玻璃管内水银面上空有没有空气?(没有,已被灌满的水银全部排出)
师:对,这个空间是真空。
9、提问:请大家观察实验装置,哪一段水银柱是由大气压强托住的?(玻璃管内外水银面的高度差)
请同学读出此实验中水银柱的高度差是多少厘米?
若测量结果不完全等于76厘米,则简单介绍不同的海拔高度对应的大气压不同,76厘米高是托里拆利在海平面的高度测出的值。一般我们把大气压的值取为76厘米汞柱。
板书:“大气压强=76厘米高水银柱产生的压强(=1.01×105帕)”
10、提问:⑴如果在做托里拆利实验时,使玻璃管倾斜插入水银槽中,会影响实验结果吗?
⑵在做托里拆利实验时,改用粗一些或细一些的玻璃管,会不会影响实验结果?
⑶如果在做托里拆利实验时,不小心打破了玻璃管的上端,会有什么结果?
(用2米长的水柱做此实验,得出水银会下降到与水槽内水银 面相 平的位置)
11、例1:在托里拆利实验中,我们测得的水银柱高为76 厘米,则当地的大气压强值为多少帕?
若用水代替水银做此实验,则大气压支持的水柱有多高?
象这样通过求水银柱产生的压强而间接测定大气压强值的方法是一 种间接测量的方法,同学们在以后的学习、工作中还会用到它。
12、例2:若桌面的面积为1平方米,上题中的大气压强作用在此桌面上产生的压力是多大?它相当于多少个成年人的体重?(成年人体重约500牛)这么大的力,为什么没有把桌子压塌呢?(利用此题使学生从感性上认识大气压强是很大的)
大气压强向各个方向都有,桌面上表面受到向下的大气压强,同时下表面受到向上的压强,两者作用相互抵消,所以不会塌。人为什么没有被大气压压瘪也有与此类似的原因。
(四)课堂小结
(五)巩固练习
1、大气对浸在它里面的物体产生的压强,叫()简称()或()。
2、大气压强产生的原因是:空气受()力作用且具有()性。
3、马德堡半球实验能够证明()的存在。
4、托里拆利实验第一个测出了()的值。
5、在托里拆利实验中,如果将玻璃管从竖直到倾斜放置,则( )。
⑴水银柱的长度增加,高度增加
⑵水银柱的长度不变,高度减小
⑶水银柱的长度减小,高度减小
⑷水银柱的长度增加,高度不变。
6、做“杯呑蛋”实验再一次激发学生的学习兴趣,并请同学解释此现象?
7、(机动)塑料吸盘的使用和理论上的解释?
(六)布置作业:
1、书面作业:课后练习的第2题,习题部分的第1、3小题。
2、课外讨论:“想想议议”。
六、板书设计
大气压强
覆水杯实验
p=ρ液gh水
托里拆利实验
七、教学 反思
通过课后交流,本节课在知识体系的形成和知识网络的建立方面还有待加强。教师课堂教学中还是有些放不开,学生回答问题较少,有赶进度的嫌疑。知识内容的排列上可以分为两课时,这样时间比较充裕。课堂练习内容可以设置为分组联系,节约一定的时间。板书的设计和字体的书写还要加强。通过交流和反思,我认识到,自己还存在很多不足,应当更进一步提高自己的业务水平。
大气压强教案设计三
一、创设情境,设疑激趣,引入课题
结合今年 魔术 明星刘谦大红大紫现象引题,让四组学生以四个有关大气压强的简单、神奇、有趣的魔术吸引学生眼球,激发他们强烈的好奇心和求知欲,引入课题。
二、实验导航,手脑并用、新课讲授
(一)大气压强的存在
1、大气压现象说明
2、实验分析大气压强的方向
3、结合液体压强产生的原因引导学生分析大气压强产生的原因
4、老师把魔术之一做为示例讲解后,引导学生解释其他三个魔术现象
5、观看“马德堡半球实验”动画,并让学生用吸盘模拟做实验,对大气压强的存在和大小有所认识。
(二)大气压强的测量
1、引导学生用身边的器材如吸盘、玻璃板、弹簧测力计等粗略测量大气压强的大小,理解其中原理和数据处理方法。
2、介绍准确测量大气压强的方法:托里拆利实验,通过观看视频让学生了解实验原理、过程方法、注意事项、会进行现象分析和结果讨论,知道大压强的准确数值和影响实验结果的原因,并了解为什么不用水来做该实验的原因。在这个自主探究性学习活动中,进一步突出了学生的主体地位,教师步步深入,循序善诱,让学生学会了用转换法的思路和等效替代的方法来获取科学知识,以此达到对该教学重点和难点的突破。
(三)大气压强的大小
1、通过观看视频知道大气压强的大小会随着高度和天气的变化而改变。
2、结合初二知识回顾让学生学会联系沸点和气压的关系,知道大气层压强对沸点的影响。
3、简单认识高压锅的工作原理。
4、大气压强的测量仪器:金属盒气压计和水银气压计。
(四)大气压的应用
1、学生根据学习的知识联系生活中大气压的相关应用
2、观看视频,进一步加深对大气压应用的理解
3、通过老师的引导指点能准确解释大气压应用相关知识。
4、课外拓展:抽水机(辅助视频分析讲解)
三、讲练结合,有机拓展、回归生活
课堂练习设计:
1、用自来水钢笔吸墨水时,只要把弹簧片按几下松开,墨水就吸到橡皮管里去了,这是因为( )
A、橡皮管有吸力
B、弹簧片有吸力
C、大气压的作用
D、橡皮管里真空有吸力
3、托里拆利实验中,玻璃管内液柱的高度取决于 ( )
A、外界大气压强
B、外界大气压强和管的粗细
C、外界大气压强和液体密度
D、外界大气压强和玻璃管的倾斜程度
4、下列现象中,不属于利用大气压的是( )
A、自来水笔吸黑水 B、抽水机抽水
C、用吸盘搬运玻璃 D、高压锅煮饭
5、有一种用塑料或橡皮制造的挂衣钩,中间是一个空的“皮碗”,如图所示,可以把它按在光滑的墙或玻璃上,在钩上再挂上几件衣服也不会掉下来,这是因为 ( )
A.墙对它有吸力
B.玻璃对它有吸力
C.衣钉对墙或玻璃有附着力
D.大气压的作用
6、最早测出大气压值的科学家是( )
A、伽利略 B、 牛顿
C、托里拆利 D、奥托格里克
7、在大气压等于760mmHg高的房间里做托里拆利实验时,结果管内水银柱高度为740mmHg,其原因是 ( )
A 、管子内径太小 B、 管子上端有少量空气
C、 管子太长 D、 管子倾斜了
8、把充满水的啤酒瓶倒立在水中,然后抓住瓶底慢慢向上提,在瓶口离开水面之前,瓶底露出水面的部分将( )
A、充满水
B、瓶内外水面始终保持相平
C、酒瓶中无水
D、有水但不满
四、回顾小结,活动迁移、课后研讨
(一)先组织学生回顾小结,以便学生系统掌握所学知识。
(二)设定两个课后活动:
1、怎样将底部有小孔的饮料瓶灌满水?“(灌满水,盖上盖拿出水面即可)。充分调动学生积极思考,培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。
2、安排学生进行用吸管搬运 乒乓球 比赛的游戏活动,游戏规则是不允许用手接触乒乓球。(用吸管吸球搬运即可)。这个游戏寓教于乐,活跃了学习气氛,激发了学生学习物理的热情和兴趣,也增进了学生竞争合作关系。
(三)设计两个课后研究问题:
1、收集和了解身边与大气压有关的现象及应用。
2、撰写小论文:《假如没有了大气压》,学生可任选其一。这样设计让学生关注生活中的物理,培养学生应用物理知识能力及想象创新能力,提高学生科学素养。
(四)课后巩固练习
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【 教学思想 】
1.从生活走向物理,从物理走向社会
自然界的神奇现象震撼人心,生活中的物理现象妙趣横生,本节课,是留在沙滩上的脚印和捏笔时手指的不同感觉将学生带进了压强的学习之中,让学生从身边熟悉的生活现象出发,去探究并认识物理规律,这大大增加了学生学习物理的乐趣和积极性。在学生探究出了压力作用效果跟压力和受力面积的关系后,让学生在课堂上尝试按图钉的生活体验,使学生对生活中增大压强和减小压强的意义有了深刻的感知。这时利用课件展现八组学生倍感亲切的生活场景,让学生分类,并从中找出增大压强或减小压强的途径,这些会使学生感到物理不是抽象而枯燥的,而是那么的生机勃勃、趣味盎然。在课后,又引导学生通过采访、调查、网络查询等多种途径,收集相关信息,运用本学所学知识分析“国道不堪重负”的原因,并结合社会实际,寻找解决问题的方法,这培养了学生热爱科学、关心社会的意识和利用正确的价值观处理社会问题的能力。
2.自由开放,自主探究
苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是个发现者、研究者、探索者。”本节课,在设计实验验证猜想的环节中,打破了传统实验教学“照单抓药”的模式,充分发挥学生的创新思维,给学生提供广阔的自主探索发现的空间,表现在:一鼓励学生自主选择器材,甚至从身边找一些代用品来完成实验;二对同一探究问题,探讨出多种实验方案,摆脱了对教师和教材的依赖。探究的过程既是暴露学生各种疑问、困难、障碍和矛盾的过程,又是展示学生的聪明才智、独特个性、创新成果的过程。在这个过程中,解放学生的双眼去观察,解放学生的双手去实验,解放学生的大脑去思考,解放学生的嘴巴去交流,使他们可以无拘无束地尽情发挥,充分感受科学探究的乐趣,领略探究过程的美好与和谐,体验探究问题成功时的喜悦,呈现出一种开放的、自主的学习格局,学生的主体地位得到了充分的体现。
3.授之以渔,终身受用
古人云:“授人以鱼,供一饭之需,教人以渔,则终身受用无穷”。在本节课学生经历了“提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估交流”这一较为完整的探究过程,弄清了原来未知的知识──压力作用效果跟哪些因素有关,这与科学家的创新发明在本质上并没什么两样。在引导学生体验探究过程的同时,还对学生渗透求知方法的教育,正是控制变量、比值定义、类比、对比、分类、归纳等方法帮助学生丢掉“拐杖”,主动地参与到知识获取过程中去,这些方法将成为学生终身受用的宝贵财富。
【 教材分析 】
压强是自然科学的重要概念,在科学技术和生产中都经常用到。这一节内容着重学习的`是固体的压强,它是在学习了力及力的三要素、力的作用效果、重力、摩擦力的基础上编排的,是初中物理教学中有关力学知识的一次较大的综合。在本节教学内容中,“探究压力的作用效果跟哪此因素有关”,是学生培养能力、提高素质的主要载体,“什么叫压强”是本节的主要知识点,“怎样增大和减小压强”帮助学生进一步理解压强的概念,了解压强的应用。此外,压力、压强与人们的日常生活、生产技术有着密切的联系,本节教材从生活场景走进物理学习,又从物理学习走进社会应用,体现了物理与生活、社会的密切联系。
【 学情分析 】
在本节学习之前,学生已经学习了力学的基础知识,并学习了两个重要的力,即重力和摩擦力,这些知识都是本节学习的认知基础;控制变量、比值定义、对比、归纳等学习方法,在以前的学习中已有所涉及,这为本节课的探究学习提供了方法基础。另外,初中学生有一定的观察能力,也具备了较强的独立思维能力,但抽象思维能力尚未成熟,对于本节内容所学习的压力,已有了压力大作用效果明显的思维定势和压力总等于重力的误区,这也是本节课要解决的难点所在。
【 教学目标 】
1.知识与技能
(1)了解压强的概念,理解什么是压力,什么是物体的受力面积。
(2)理解压强的大小跟哪些因素有关。
(3)了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号,知道压强单位的物理意义和由来。
(4)了解增大和减小压强的主要方法。
2.过程与方法
(1)通过利用控制变量法探究压力的作用效果与哪些因素有关,引导学生经历科学探究的完整过程,培养学生的观察能力、动手操作能力、信息处理和分析能力。
(2)在压强概念的学习中,学习运用比值定义法和类比法。
(3)了解改变压强的实际意义和基本方法,培养学生的知识迁移能力和解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
(1)引导学生经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生利用日常用品探索自然现象和自然规律的兴趣,培养学生实事求是的科学态度,培养学生的发散思维和创新意识,使学生获得成功的体验。
(2)通过生活、物理、社会的密切联系,培养学生勇于探索生活中的物理学原理的精神和将物理知识应用于社会活动的意识。
【 重点难点 】
1.重点:压强大小决定因素及其概念的理解。
2.难点:压力与受力面积的正确理解及压强在生活中的应用。
【 教法学法 】
教法:启发谈话与讨论相结合。
学法:控制变量法、比值定义法、类比法、对比法、分类法、归纳法。
【 教具学具 】
教师用:多媒体课件。
学生用:圆珠笔、压力小桌、砝码、钩码、木板、木条、面粉、细砂、海绵、橡皮泥、铁钉、杯子、砖头、纸盒、图钉、木块及周边其它物品。
【 教学过程 】
环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景提出问题
播放一段风光片:金色的海滨,松软的沙滩,人们的身后是一串串大小不等、深浅不同的脚印。
让学生同时捏住圆珠笔的笔尖和笔帽,认真体验手的感觉。
3.鼓励学生从看到的、感觉到的现象中,提出自己想知道的问题。
通过观察和体验,提出自己想知道的问题,如
问题一:沙滩上为什么会留下脚印?
问题二:脚印的深浅为什么不同?
问题三:捏住笔时,手为什么会感到疼痛?
问题四:为什么捏笔尖的手感觉更疼一些?
……
之所以创设这样的教学情景,一是帮助学生消除压力都是由重力产生的、大小总等于重力的误区;二是调动学生的多种感官,感受压力的存在与作用效果的不同;三培养学生的问题意识。
自主探究解决问题
1.解决初步问题
引导学生根据生活经验及知识储备,初步解决上述问题。
2.明确探究课题:
教师引导:既然上述现象都是由于压力在物体上产生的效果不同引起的,那么现在,你最想了解的问题是什么?
3.猜想假设
引导学生根据问题情境或生活经验进行猜想。
4.设计实验
引导学生回顾“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,确定实验方法:控制变量法。
5.进行实验
巡回指导,鼓励学生从课桌上已备的器材或身边的一些物品中自主选择器材,来验证猜想。
6.分析论证
引导学生对实验现象进行分析。
7.交流评估
鼓励各小组展示各自的实验方案,并对自己及他人的实验提出评估意见。
8.教师小结
表扬各小组的创新设计,提出改进意见或期望,并板书实验结论。
经讨论交流,使学生认识到沙滩上留下脚印是因为沙滩受到人的压力,手感到疼是因为手受到了笔的压力,而脚印的深浅不同,手的疼痛感觉不同,都是由于压力在物体上产生的效果不同。
提出探究课题:压力作用的效果跟哪些因素有关?
大胆猜想并交流
经讨论,明确实验方案:让受力面积一定,研究压力作用效果与压力大小的关系;让压力一定,研究压力作用效果与受力面积的关系。
相互切磋,合理分工,共同实验,研究发现。
分析归纳,得出结论。
各小组边演示边讲解, 相互交流、取长补短。
倾听、感悟。
根据新课标的要求,这里不需对压力下定义。
层层引导、步步深入,学生从自己的求知愿望出发提出了探究课题,必能激发学生的探究热情。
培养学生的发散思维。
“授之以渔”,注重对学生进行方法指导
充分发挥学生的想象力和创造力,体验“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”的乐趣。
培养学生的归纳分析能力
培养学生的合作交流意识及语言表达能力。
使学生充分体验成功的喜悦。
温故、知新
建立
概念
1.围绕实验结论,引导学生思考:当物体表面受到的压力和受力面积均不同,将如何比较压力的作用效果?
2.引出压强的概念:
3.利用课件将速度的概念与压强概念进行对比,运用类比的方法找出压强的公式和单位。
4.简介帕斯卡在力学方面的突出贡献。
5.例题应用
课件出示课本例题,巡回指导,及时反馈
小组讨论,寻找方法:比较单位面积上受到的压力。
理解基础上记忆。
思考并回答。
倾听并感悟。
学生独立解答。
由浅入深,使学生逐步建立压强的概念。
渗透类比及比值定义的学习方法。
激发学生对科学家的崇敬和热爱之情。
加深对压强概念的理解。
学以致用指导生活
1.引导学生将桌上的图钉按入木块,体验后,提出问题:你希望钉尖对木块的压强大些还是小些?希望钉帽对手的压强大些还是小些?
2.课件展示8组生活图片,引导学生分析:
(1)哪些生活场景需增大压强?人们通常用哪些方法增加压强?(2)哪些生活场景需减小压强?人们通常用哪些方法减小压强?
3.小游戏:全体立正,如何迅速增大你对地面的压强?
认真体验并交流
学生根据已有的生活经验,进行分类和归纳。
有的迅速改为单腿站立,有的脚尖踮地,有的迅速抱起桌上的书、书包等物品……
使学生对生活中增大压强和减小压强的意义有了深刻的感知
充分体现了物理知识与生活的密切联系,培养学生热爱科学、热爱生活的情感。
既考查学生的知识迁移能力,又很好的调节了课堂气氛。
畅谈收获系统升华
引导学生回顾本节课的学习过程,从知识与技能的获取、过程与方法的体验、情感态度价值观的提升三方面畅谈自己的收获和体会。
一起交流,互相促进,共同提高。
强化过程与方法的体验,促进情感的提升。
课后延伸思维拓展
课件展示汽车超载、国道破坏的视频资料,引导学生课后通过采访、调查、网络查询等多种途径,收集相关数据和信息,分析道路破坏的原因,寻找解决问题的方法措施,以“国道不堪重负”(或其他)为题,写一篇科学小论文。
培养学生获取和处理信息的能力,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
【 板书设计 】
第一节 压强
一、探究压力的作用效果
压力一定,受力面积越小
受力面积一定,压力越大
三、增大压强:F大或S小
减小压强:F小或S大
二、压强
定义:单位面积上受到的压力1Pa=1N/m2
作为一名人民教师,就不得不需要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。那么应当如何写教案呢?下面是我精心整理的大气压强物理教案,希望能够帮助到大家。
大气压强物理教案1一、教学目标
(一)知识与技能
1.通过观察、实验,检验大气压的存在。能通过实例说出大气压在生产生活中的应用。
2.能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压随高度变化的规律。
3.能说出液体沸点跟气压的关系。
4.了解活塞式抽水机的工作过程和原理。
(二)过程与方法
1.通过实验和生活中的例子,证明大气压强的存在。
2.了解托里拆利实验的测量原理,掌握大气压的测量方法。
(三)情感态度与价值观
1.通过实验观察和思考,培养认真细致、实事求是的科学态度。
2.通过了解大气压的应用,初步认识科学技术对人类生活的影响。
二、教学重难点
学生在前一章已学过固体压强和液体压强,对压强知识有所了解。但由于气体看不见、摸不着,气体的压强也容易被人们忽视。大气压强更为抽象,虽然我们生活在大气中,但却很难感学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!受大气的存在,因此通过实验和生活实例让学生体验到大气压的存在是本节课的一个重点。大气压强的存在很难感受到,学生对大气压的认识不深甚至不正确,在教学中应通过实验加深或纠正学生的认识。用大气压解释生产、生活中的现象,对学生来说难度也比较大。教师在教学中可以联系学生身边的实际情况,有针对性地指导和训练,以强化学生运用知识的能力和规范表达的能力。大气压的测量是本节教学的难点,但不是重点。教学中,可以采用播放托里拆利实验视频的方式,使学生形成直观的认识。学好本节知识,有利于加深对已学的固体、液体压强知识的理解,还能加强运用所学知识解决实际问题的能力。
重点:大气压的存在、用大气压解释生产、生活中的现象。
难点:大气压的测量。
三、教学策略
本课的基本教学思想是──通过大量的实验和生活实例使学生感受大气压确实存在;知道大气压以及大气压对生活的影响。通过本节课培养学生观察现象和分析问题的能力,认识实验在科学探究中的重要性。其基本教学思路是──由学生设计实验证明大气压的存在,调动学生的积极性,培养学生的动手能力,激发学生的求知欲,而后展开教学。在教学中,通过对实验的观察及幻灯片的展示,由浅入深,层层递进,增强学生对大气压知识的了解。
四、教学资源准备
多媒体课件、一只空杯、吸盘两个、饮料瓶、水、大小试管等。
大气压强物理教案2(一)教学目的
1、认识大气压强的存在。
2、了解托里拆利实验的原理。
(二)教学重点大气压强的确定。
(三)教学过程
一、引入
我们学习了压强。固体能产生压强,液体能产生压强,那么气体能不能产生压强呢?请大家看书第121页(两分钟)
1、实验。我们居住的地球周周被空气层包围,空气层的厚度有几千千米。包围地球的空气层叫大气层,我们生活在大气层的底层。我们通过实验来观察大气层里的空气所产生的压强。这是一个茶杯,装满水,杯子里还有空气吗?用一个硬纸片盖住杯口,轻轻的把茶杯倒过来,大家看,硬纸片为什么不落下去?(配合板图)小纸片一定受到了来自大气层中的空气对它的压强。
2、实验。这是一个中医针灸科用的小瓷罐。这是一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口,将将落不下去。现在把一块棉花用水粘在罐的内壁用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口,注意观警有什么现象?(配合板图)鸡蛋进入罐内。鸡蛋一定受到很大的压强才被压进去。这个压强是大气中的空气的压强。
3、实验。一个大试管,管内装水。把这个小试管放在大试管的水中,小试管内没有水。用食指托住小试管,将大试管倒过来,注意观察小试管如何?小试管上升。(配合板图)。此实验说明大气层中存在着压强。
二、大气压强
以上的几个实验说明了大气层中存在着压强。再做一个著名的实验——马德堡半球的实验证明大气压强的存在。
1、马德堡半球实验。这是两个金属半球,合拢后很容易拉开。现在把阀门打开,把两半球内的空气抽出去一部分(抽气),再将阀门关闭,现在请两位大力士来拉拉看(学生操作)这个实验就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气对浸在它里面的物体有压强。在公元1654年的最初实验时,用十六匹马才把半球拉开。我们这个实验由于半球小,真空度不高,拉开它不必用十六匹马,但是已经足以证明了大气中存在着压强。
2、大气层对浸在它里面的物体的压强叫大气压强,简称大气压或气压。地球周周的万物无不在大气层之中,它们都受到大气压强。诸如马德堡半球拉不开,鸡蛋进入罐内,小试管的上升,小纸片的不落都是大气压强的作用。
三、大气压强的大小
1、实验。试管内装满水,用食指堵住开口,倒立在水银槽内(配合板图),水不流出。请大家考虑水为什么不流出?(提问,学生回答)水不流出是因为大气压强的缘故。但是试管内的水也产生压强,水不流出不仅是由于存在大气压强,而且大气压强大于管内水柱产生的压强。那么大气压强到底有多大?这个问题早在著名的马德堡半球实验之前就由伽利略的学生托里拆利解决了。
2、托里拆利实验。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,P130图11—5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(配合板图)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。根据上一章液体压强的计算方法,设水银柱下有一个水平的小平面,通过测量水银柱的高,计算水银柱的质量和重力,利用压强的公式
(操作)。(实际测量结果不一定是760毫米,但是仍可以认为水银柱的压强是105帕斯卡)。
可见,大气压强的值等于105帕斯卡,即等于×××毫米水银柱产生的压强。
这个实验就是托里拆利实验,它是用来测定大气压的值。
3、实验。现在将玻璃管稍稍上提,观察水银柱的高度,结果是不变的。现在将玻璃倾斜,注意,水银面上的真空体积如何变化?(学生回答)管内水银柱的长度如何变化?(学生回答)。当倾斜时,管内水银面上方的`真空体积减小,水银柱变长,但是水银柱的高度如何?(测量,并在板图上画出)很显然,管内水银柱的高度不变。
4、提问,学生讨论。请大家讨论,如果由于天气的变化引起了大气压强的增大或减小,托里拆利实验的水银柱高度怎样变化?(学生讨论后回答)大气压强增大,管内水银柱的高度增大;大气压强减小,管内水银柱下降。所以这个实验中水银柱的高度随大气压而变,这就为我们测量大气压提供了方便。今后学习气压计就是这个道理。
四、总结
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。
五、作业
课后请大家注意观察生活中哪些地方或设备是利用大气压强的原理,每人举三个例子。
P、1311、2、3。
大气压强物理教案3课时:1课时
教学要求:
1.理解大气压强的存在和大气压强产生的原因.能说出几个证明大气有压强的事例.
2.会用大气压强解释简单的现象.
3.知道托里拆利实验说明什么.知道大气压强的大小.
教具:橡皮碗一对,茶杯,硬纸片,大、小试管,水.
教学过程:
一、引入课题
现在我们学习大气压强的知识.先请同学们看两个实验.
演示课本图11—2、11—3实验.演示前说明做法.
让学生讨论:什么原因使两个皮碗紧贴在一起拉不开呢?
什么原因使硬纸片不掉下来呢?
二、大气压强
分析上面实验中现象的原因.皮碗周围只有空气,没有别的物体,把皮碗紧压在一起的力,只能是空气产生的.
向上托住硬纸片不掉下来的力,也只能是空气产生的.
上面的实验证明,大气对浸在它里面的物体有压强.
人们很早就对大气压强进行研究了.让学生阅读课本中的马德堡半球的故事.并讨论原因.
讲述大气压强产生的原因.
板书:一、大气的压强
1.大气对浸在它里面的物体有压强.大气向各个方向都有压强.
三、大气压强有多大
1.马德堡半球实验表明大气压强很大.
2.伽利略的学生托里拆利测出了大气压的值.
演示托里拆利实验,边做边讲.
让学生注意观察玻璃管倒立在水银槽里后,水银柱的变化:先下降,到一定高度后停止下降,这时水银柱高约760mm.
让学生思考并试着回答:
(1)水银柱上方是真空还是空气?
(2)是什么力量支持着水银柱不落下来?
教师解释水银柱不落下来的原因.这个实验表明水银柱的压强等于大气压强.
3.大气压强的值
引导学生回忆前章学过的计算液体压强的方法,讨论如何计算出760mm高水银柱产生的压强.
p=ρgh=13.6kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa.
用比喻使学生体会大气压强的大小:人的手掌面积约为50cm2,作用在手掌上的大气压力约等于500N,相当于一个质量50kg的同学站在手上.可见压力是很大的.
板书:2.大气压强等于760mm高水银柱产生的压强,约为105Pa.
讨论:大气压强能支持760mm高水银柱,如果把玻璃管内的水银换成水,大气压强能支持多高的水柱?
水银密度是水的13.6倍,所以水柱的高度应为水银柱高的13.6倍,13.6×760mm≈10m.
即大气压强约等于10m高(三层楼高)的水柱产生的压强.
介绍大气压发现的历史:抽水机为什么只能把水抽到10m.
讨论:大气压为什么没有把我们压瘪?
四、讨论“想想议议”.先猜后演示.再讨论原因,教师归纳、解释.
五、布置作业
1.课本中本节练习题1、2.
2.课本中本章后的习题3.
3.阅读章后的“大气压发现的历史”.
大气压强物理教案4一、地位和作用:
“大气的压强”是压强概念的巩固和延伸,也为下一章学习“气体浮 力”作必要的准备。本节内容是在学生比较熟练掌握了压强,液体的压强的基础上进行的,为某些知识的转移和类比作了铺垫。本章内容的编排是在认识大气压强存在的基础上,步步深入,循序渐进的,因此符合初二学生的心理特点和认知规律。
二、教学目标:
结合学生特点和大纲要求确定了本节课的教学目标。
知识目标:
1.知道什么是大气压强,能说出几个大气压强存在的事例。
2.理解大气压强产生的原因。
3.会用大气压强解释简单的现象。
4.知道大气压强的值是托里拆利实验测定,记住大气压强的值约
为105帕。
能力目标:
培养学生实验、观察、分析问题和解决问题的能力,发展学生的思
维,培养学生从实验研究思考获得知识的能力。
思想目标:
让学生掌握由实验探讨物理知识的认识过程,树立辩证唯物主义观
点和严谨求实的科学态度。
三、教材重点和难点处理:
1.大气压强的存在是重难点。
依据:教学目的和其在教材中的作用,学生基础和思维水平。
处理:做好演示实验,使学生通过直观现象感知大气压的存在。
2.托里拆利实验及原理是难点。
依据:教材只要求像课本中那样简单说明大气压强支持着玻璃
管内的水银柱就行,而学生难于理解和接受。
处理:利用演示实验与水柱类比突破此难点。
四、教材的看法:
课本以马德堡半球实验引入新课,尽管故事很吸引人,但是由于文
117
中已解释原因,对部分预习过的学生来说,已经失去神秘感,没有
了悬念。如果教师以此实验引入,这部分学生满足于已有的答案,
不能最大限度调动他们的积极性,集中他们的注意力。因此我采用
取硬币的思考题,由于学生没见过,因此每个同学都积极思考,却
又得不出正确答案,因此好奇心更大,观察实验更仔细、认真。
五、教学方法:
演示实验、学生实验、多媒体、启发式引导等多种教学法。
教学过程()中重点突出学生的主体地位,注重双边活动,每一个结论都
让学生参与探索,教师因势利导。
六、教学过程()安排:
为了达到上述的目的,充分发挥学生的主体作用,最大限度激发学生
学习的主动性和积极性,对一些主要环节采取了以下安排:
1.实验引入新课(约5分钟)
①. 出示思考题:
把一块硬币放在平底大盘里,倒上红墨水,刚好淹没硬币,请同
学们把硬币拿出来而不沾湿手。
然后让学生讨论,此时气氛活跃,学生得出各种结论,教师不作
解释,让学生观察。
演示:
把点燃的纸放入杯子,倒扣在硬币附近的盘子里,实验效果明显,
水全被吸入杯子,学生一片惊讶、好奇,这就迅速抓住了学生的
注意力。
②.纸片托水实验:先空杯,再装水,两次实验结果不一样,原
因是什么?
此时创设教学情境,引导启发学生思考,过渡到本节的学习。
2.大气压强(约15分钟)
①. 讲述大气压强的定义。
②.气体与液体类比找出大气压强产生的原因以及大气压的方向。
液体压强产生的原因是因为液体受到重力的作用,气体也受到
重力,因此气体也能产生压强;液体具有流动性,因此液体压
118
强的方向是向各个方向,气体同样具有流动性,所以气体压强
的方向也向各个方向。
③ .演示纸片托水实验,旋转不同的方向,证明大气压的方向也是向各个方向的。
④.马德堡半球实验。
大气压强的存在是本节的重点和难点,因此要做好演示实验。
首先让学生阅读课文问号,然后师生共同演示马德堡半球实验
(因为实验室的马德堡半球容易漏气,师生共同参与,有利于
教师控制场面)。
接着,师生共同分析此实验的作用:首次证明了大气压强的存
在。
最后,引导学生分析马德堡半球很难打开的原因。
⑤.学生实验:用皮碗模拟马德堡半球实验。
提问学生实验时的感觉,以及此实验证明了什么问题。
通过演示实验和学生实验,充分发挥了学生的主体地位,因
此学生积极思考,乐于接受知识。为了加深学生对大气压强
存在的认识,此时再看一段录象。
⑥.录象演示瓶子吃鸡蛋的实验(即课本图11-4)。
启发学生此实验证明了什么?
教学进行到这里,学生已经完全接受了大气压强存在的事实,
这时教师趁机引导,转入大气压大小的教学。
3.大气压的大小(约15分钟)
由纸片托水实验,知道大气压可支持水柱,换用量筒,发现大气
压可支持一量筒水,那么到底大气压可支持多少水柱,历史上有
人用10米长的玻璃管做实验,发现玻璃管仍充满水,还是没测出
大气压的值,说明用水测大气压不方便。此时,引导学生由P=ρgh
分析得出用密度大的水银来实验,引出托里拆利实验。
①. 介绍实验装置。
②. 模拟操作过程。
③. 录象演示操作过程。
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④.分析:为什么大气压支持的是76cm高的水银柱?
如果玻璃管上端有进气口,将会出现什么结果?
⑤.演示(用水类比):用两端开口的玻璃管,在水槽中装满水,
用一手堵住一端的开口,从水中把玻璃管提起,让学生观察水
柱。然后把手慢慢松开,让学生观察哪段水柱由大气压强支持。
通过此实验,学生很容易接受哪段水银柱是由大气压支持的,
因此可得出:
P大气=ρ水银gh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕≈105帕。
⑥.讲述大气压1.01×105帕的物理意义。同时提问学生大气压很
大,为什么我们感觉不到,为什么房子不会被压垮。
4.大气压强的应用(约8分钟)
①.解释取硬币的实验。
②.演示喷泉实验,让学生解释。
本节第一个实验引起学生极大的兴趣,此时学生已经知道为什么。
但是物理语言的驾驭能力还比较差,此时教师引导学生抓住问题的
关键,规范这类简答题的答法。
喷泉实验,让学生自己解答。
5.小结和作业(约2分钟)
回顾讲解的知识点、研究问题的方法,让学生体会实验是学习物
理的重要手段。
(一)教学目的
1.了解定量气体的压强和体积的关系。
2.了解打气筒的构造和原理。
3.了解压缩空气的应用,培养学生分析问题的能力。
(二)教学重点 定量气体的压强跟体积的关系。
(三)教学难点 打气筒的工作过程的叙述。
(四)教学过程
一、前言
前几节课我们学习了大气压强,即包围地球周围的大气层中的压强,今天我们介绍某一容器中的气体的压强。所谓某一容器内的气体的压强,例如一个乒乓球内的气体、自行车胎内的气体的压强。
二、气体的压强跟体积的关系
1.实验。我们先做一个实验。这是一个注射器,活塞位于筒的中部,用手指堵住前端的小孔,这样筒内就封住了一部分空气,空气跟外界隔绝。这些气体就是一定质量的气体。现在,我们向前推活塞,筒内的定量气体的体积变小,手指有什么感觉?(请几位同学试试看)。这个实验说明一定质量的气体,体积越小,压强越大。向后拉活塞,手指有什么感觉,怎样解释。
2.实验。拿一根两端开口的玻璃管,一端插入装有水银的容器内(边讲解边演示)。用手指堵住上口,管内封住了一些空气,而且这部分空气的质量是不变的。请一位同学用刻度尺测量这段空气柱的长。管内气体的压强等于大气压强。将管轻轻上提,下口仍在水银面下,我们看到管内水银面上升,说明管内气体的压强变小了。再用刻度测量空气柱的长度,显然气体的体积增大了。
3.这两个实验中的气体温度没有变化。可见,在温度不变时,一定质量的气体,体积越小,压强越大体积越大,压强越小。
4.一定质量的气体,压强跟体积的关系在日常生活中经常得到应用。我们人体的呼吸就是这个道理。
人吸气时,胸部扩张,肺泡同时扩散,肺的容积增大,肺内的气体压强变小,小于外界的大气压强,大气压将新鲜空气压入肺中。呼气时则相反。胸部收缩,肺容积减小,肺内气体压强增大,超过了外界大气压,肺中的一部分气体呼出体外。青少年积极参加体育锻炼,提高胸部肌肉的力量,有利于增大肺的收缩和舒张,对增大肺活量和改善呼吸大有好处。
三、打气筒
定量气体的压强和体积的关系还应用在打气筒、抽气机、空气压缩机和喷洒农药的喷雾器上。
这是一个打气筒,将它拆开,我们发现它的构造很简单(边讲边拆)。在金属圆筒中有一个活塞,活塞上安装一个橡皮圆盘,俗称皮钱。它和金属筒之间有空隙。活塞下压时,活塞下的定量气体体积变小,压强增大,橡皮盘紧贴筒壁使气体不能漏出,较大的压强冲开轮胎的气门芯进入轮胎。活塞上提时,活塞下边的气体体积增大,压强减小,筒外的空气顺着橡皮盘周围的缝隙进入活塞下边。这样往复运动,可以将大量的空气打进轮胎(学生叙述)
根据打气筒的原理和工作过程可知,打气筒中的关键部件是橡皮盘,它必须大小合适、且成凹形。这为我们维修打气筒提供了线索。
打气筒可以使定量气体的压强增大到三个大气压,要得到压强更大的压缩空气,应使用空气压缩机。我们这里只简单介绍压缩空气的应用。
四、压缩空气的应用
在很多机器设备上都要使用压缩空气,矿山上用压缩空气开动风镐、风钻,电车和汽车用压缩空气开关车门火车上用压缩空气制动等等。
请大家看课本第137页的图。这是利用压缩空气制动的示意图。我们应练习看这种机器的示意图。能根据平面图想象出立体实物,根据静止情况想象出工作时的运动情况。
1.我们先看构造。给大家一分钟,能记住它。(学生回答)
2.再看图,分清哪些部件是静止的,哪些部件是可动的。(学生回答)
3.可运动的部件怎样动(学生回答)。
4.谁主动、谁被动(学生回答)
请大家根据以上的观察和分析,认真阅读课本第137页,结合示意图填空。
五、总结。
今天我们学习的重点是一定的气体在温度不变时,体积越小、压强越大,体积越大,压强越小。以及应用这个道理制成了打气筒。并介绍了压缩空气的应用。
六、作业
1.叙述打气筒的工作原理及过程。
2.复习利用压缩空气制动的过程。
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册
大气的压强教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能目标
1.了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.
2.理解托里拆利实验原理.
3.培养学生观察、分析、归纳能力.
4.培养学生动手实验能力.
5.培养应用所学知识解决实际问题的能力.
(二)过程与方法
1.对托里拆利实验原理进行分析,使学生掌握推理的方法.
2.渗透等效思想.
(三)情感、态度与价值观目标
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.
二、课时安排
1课时
三、教具学具准备
(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。
四、教学过程
(一)、新课引入:同学们,今天罗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)、讲授新课: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。
附:探究大气压存在的实验记录表格
大气压强教案示例之一
学习目标:
1、了解由于大气压强的客观存在而产生现象。
2、了解测大气压的方法,了解大气压的大小和单位。
3、了解抽水机的工作原理。
4、了解生活中利用气压的现象。
学习过程:
一、导入:
★演示实验一:如P92——图13.3-1丙。思考是什么力量将塑料罐压扁了?
二、大气压的存在。
1、思考:P82想想议议。
2、探究实验:真空玻璃罩中放置一个气球,气球外面套一个带孔的塑料球,将罩中的气体抽出来,观察气球形状的变化。
结论:本实验说明,大气对周围都存在______。
3、举出生活中存在大气压的例子。
三、大气压的测量。
1、★探究实验二:P83想想做做。
2、观看录像。
3、1标准大气压=_______水银柱产生的压强=_______Pa
4、大气压的测量:气压计的种类:____________和___________。
5、 大气压的变化:
▲大气压的大小与_______有关,还与______有关。大气压随高度的升高而_____。根据此原理可以用气压计制造出高度计。此种高度计的准确性很高吗?它的准确性主要受什么因素影响?
▲☆一定质量的密闭气体,温度越高,压强越 ____,体积越大,气体压强越______。你能根据生活实际举例或设计实验来说明上述结论吗?试试看,议议看。
练习:
1、下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A、堵上茶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易倒出来。
B、吸管能把饮料吸入口中。
C、生产灯泡时,抽气机能抽出灯泡中的空气。
D、两块玻璃合在一起,中间有水,很难把它们分开。
2、如右图甲所示,将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,这表明纸片收到向上的____________。把杯子放于图乙所示位置,纸片也不会掉下来。图甲、乙可以说明大气向各个方向都有________。
3、下列现象中不属于应用大气压的是( )
A.塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣服。
B.纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒。
C.用吸管吸敞口瓶中的饮料。
D.用注射器能把药液注射到肌肉里。
4、用注射器在吸取药液时,先把活塞推进针筒底,然后将针头插入药液内,提起活塞药液就会流入针筒,这样做的道理是( )
A.使针筒内气压大于大气压,药液会自动流入针筒。
B.使针筒内气压小于大气压,药液就被大气压压入针筒内。
C.使针筒内气压等于大气压,药液所受压力平衡容易流入针筒内。
D.针筒本身有吸取药液的本领。
5、关于托里折利实验,下列说法正确的是( )。
A.玻璃管内径越大,管内外水银面高度差越小。
B.往水银槽内多倒些水银,管内外水银面高度差就增大。
C.玻璃管倾斜,管内外水银面高度差不变。
D.玻璃管内顶部进入一些空气,管内外水银面高度差不变。
6、如右图所示,在测定大气压强的托里拆利实验中,如果把玻璃管从甲位置倾斜到乙位置,下面说法中正确的是( )
A.玻璃管中的水银柱长度不变。
B.玻璃管中的水银柱竖直高度不变。
C.玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都不变。
D.玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都改变。
7、某同学估测大气对0.28平方米的课桌上表面的压力,大约是( )
A、2.8×102N B、2.8×103N
C 2.8×104N D、2.8×105N
8、如右图所示,浸在水中装满水的量筒A,口朝下,抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒内露出水面的
部分是空的还是充满水?______。
形成此现象的原因是____________________________________________________。
☆9、大气压的变化受天气的影响,请你通过查找资料或咨询父母兄弟,看晴转阴天时大气压变大还是变小?夏天的大气压大还是冬天的大气压大?为什么呢?
大气压强教案示例之二
(一)教学目的
1.认识大气压强的存在。
2.了解托里拆利实验的原理。
(二)教学重点 大气压强的确定。
(三)教学过程
一、引入
我们学习了压强。固体能产生压强,液体能产生压强,那么气体能不能产生压强呢?请大家看书第121页(两分钟)
1.实验。我们居住的地球周周被空气层包围,空气层的厚度有几千千米。包围地球的空气层叫大气层,我们生活在大气层的底层。我们通过实验来观察大气层里的空气所产生的压强。这是一个茶杯,装满水,杯子里还有空气吗?用一个硬纸片盖住杯口,轻轻的把茶杯倒过来,大家看,硬纸片为什么不落下去?(配合板图)小纸片一定受到了来自大气层中的空气对它的压强。
2.实验。这是一个中医针灸科用的小瓷罐。这是一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口,将将落不下去。现在把一块棉花用水粘在罐的内壁用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口,注意观警有什么现象?(配合板图)鸡蛋进入罐内。鸡蛋一定受到很大的压强才被压进去。这个压强是大气中的空气的压强。
3.实验。一个大试管,管内装水。把这个小试管放在大试管的水中,小试管内没有水。用食指托住小试管,将大试管倒过来,注意观察小试管如何?小试管上升。(配合板图)。此实验说明大气层中存在着压强。
二、大气压强
以上的几个实验说明了大气层中存在着压强。再做一个著名的实验——马德堡半球的实验证明大气压强的存在。
1.马德堡半球实验。这是两个金属半球,合拢后很容易拉开。现在把阀门打开,把两半球内的空气抽出去一部分(抽气),再将阀门关闭,现在请两位大力士来拉拉看(学生操作)这个实验就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气对浸在它里面的物体有压强。在公元1654年的最初实验时,用十六匹马才把半球拉开。我们这个实验由于半球小,真空度不高,拉开它不必用十六匹马,但是已经足以证明了大气中存在着压强。
2.大气层对浸在它里面的物体的压强叫大气压强,简称大气压或气压。地球周周的万物无不在大气层之中,它们都受到大气压强。诸如马德堡半球拉不开,鸡蛋进入罐内,小试管的上升,小纸片的不落都是大气压强的作用。
三、大气压强的大小
1.实验。试管内装满水,用食指堵住开口,倒立在水银槽内(配合板图),水不流出。请大家考虑水为什么不流出?(提问,学生回答)水不流出是因为大气压强的缘故。但是试管内的水也产生压强,水不流出不仅是由于存在大气压强,而且大气压强大于管内水柱产生的压强。那么大气压强到底有多大?这个问题早在著名的马德堡半球实验之前就由伽利略的学生托里拆利解决了。
2.托里拆利实验。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,P130图11—5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(配合板图)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。根据上一章液体压强的计算方法,设水银柱下有一个水平的小平面,通过测量水银柱的高,计算水银柱的质量和重力,利用压强的公式
(操作)。(实际测量结果不一定是760毫米,但是仍可以认为水银柱的压强是105帕斯卡)。
可见,大气压强的值等于105帕斯卡,即等于×××毫米水银柱产生的压强。
这个实验就是托里拆利实验,它是用来测定大气压的值。
3.实验。现在将玻璃管稍稍上提,观察水银柱的高度,结果是不变的。现在将玻璃倾斜,注意,水银面上的真空体积如何变化?(学生回答)管内水银柱的长度如何变化?(学生回答)。当倾斜时,管内水银面上方的真空体积减小,水银柱变长,但是水银柱的高度如何?(测量,并在板图上画出)很显然,管内水银柱的高度不变。
4.提问,学生讨论。请大家讨论,如果由于天气的变化引起了大气压强的增大或减小,托里拆利实验的水银柱高度怎样变化?(学生讨论后回答)大气压强增大,管内水银柱的高度增大;大气压强减小,管内水银柱下降。所以这个实验中水银柱的高度随大气压而变,这就为我们测量大气压提供了方便。今后学习气压计就是这个道理。
四、总结
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。
五、作业
课后请大家注意观察生活中哪些地方或设备是利用大气压强的原理,每人举三个例子。
液体压强与流速成反比,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
流体压强的介绍
流体是液体和气体的总称。流体是由大量的,不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的,它的基本特征是没有一定的形状和具有流动性。流体都有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大,在流体的形状改变时,流体各层之间也存在一定的运动阻力即粘滞性。
当流体的粘滞性和可压缩性很小时,可近似看作是理想流体,它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。
固体和流体具有以下不同的特征,在静止状态下固体的作用面上能够同时承受剪切应力和法向应力。而流体只有在运动状态下才能够同时有法向应力和切向应力的作用,静止状态下其作用面上仅能够承受法向应力,这一应力是压缩应力即静压强。
固体在力的作用下发生变形,在弹性极限内变形和作用力之间服从虎克定律,即固体的变形量和作用力的大小成正比。而流体则是角变形速度和剪切应力有关,层流和紊流状态它们之间的关系有所不同,在层流状态下,二者之间服从牛顿内摩擦定律。
当作用力停止作用,固体可以恢复原来的形状,流体只能够停止变形,而不能返回原来的位置。固体有一定的形状,流体由于其变形所需的剪切力非常小,所以很容易使自身的形状适应容器的形状,在一定的条件下并可以维持下来。