23大气的压强(第一课时).doc

2.3大气的压强（第一课时） 刘纪树教材分析本节是作为讲述大气的一个物理性质安排在第二章的，也是对压强知识的补充。本节可分为两部分，前一部分通过大量的实验和事实让学生感知大气压强的存在，并了解大气压的大小和测量工具。后一部分为流体压强与流速的关系，并由气体推广到液体。建议分两课时完成。学情分析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。但大气压强更为抽象，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。对流速与压强的关系，学生可能比较陌生，学习起来更为困难，在教学中应做好探究实验并引导学生进行实验分析。教学目标1能列举证明大气压存在的实验现象，并能用大气压解释有关现象。2能说出标准大气压的数值，说出测量大气压的工具：水银压强计和空盒压强计。3能说出气体和液体的流速与压之间的关系：流速越大，压强越小。并能用这一关系解释有关现象。教学重、难点分析重点：1、大气压存在的证明 2、气体和液体的流速与压强的关系难点：1、大气压的大小2、气体和液体的流速与压强的关系教学用具水杯、纸片、水槽，吸盘、玻璃、牛奶、胶头滴管、马德堡半球、抽气机、矿泉水瓶、喷泉实验装置教学方法讲授、讨论、探究、媒体演示教学过程引入：先请大家欣赏一幅图片（显示海底图片），海底的鱼被海水包围，它们受到压强吗？受到谁的压强？它的哪些部位会受到水的压强呢？为什么？ （学生回答）因为液体内部向各个方向都有压强。 再欣赏图片（网球场上的运动员），运动场上的人们周围被大气包围，与水中的鱼相比较，请做出一个大胆的猜想。（猜想：大气中的人是否也受到压强的作用？）一、大气压的存在1、器材：一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约510mm均可）2、演示过程1）出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。2）左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满。3）教师提问：为什么水不会从下面流出？（学生回答）教师指出：由于管底被手指堵住，所以手指对管内的水产生向上的压强，支承住了水柱。接着置疑：若此时将管倒拿，使其开口端朝下，水会不会流出？学生纷纷猜测，形成悬念。4）左手拿管不变，同时用右手中指抵住玻璃管的上口，然后将管倒置，（倒置过程中，手指不要松开）。5）接着故意缓慢移开右手指，使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来！ 6)启发：虽然我们看不见管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物体都没有呢？学生茅塞顿开有空气存在。因势利导：在管口四周存在着我们看不见的大量空气，这些气体起到了手指的作用，堵住了管口，使管内的水竟然无可奈何地呆在里面。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强，支承着水柱。大气压强确实存在.液体在各个方向上存在压强，气体是否也一样呢?把玻璃管转向各个方向，水有没有掉下来？这说明什么？7)这时，仍有学生半信半疑，可进一步说明：因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用，所以很难流出；但如果同时有大气作用在管的上水面，那么上、下作用的气压相互抵消，水就会在重力作用下流出来。8)松开左手食指，水应声落下。（学生开始相信大气有压强）【演示实验】抽出矿泉水瓶中的气体 实验现象：矿泉水瓶变瘪实验结论：大气向各个方向对其中的物体都有压强【学生实验】在生活中，与大气压强有关的现象有很多，今天我给大家准备了一些玩具，规则：用桌上的玩具随意玩，看你能玩出哪些与大气压强有关的现象，并对产生的现象作出你们的解释。（玻璃杯、纸片、滴管、空牛奶盒、吸盘、玻璃）玻璃杯装满水用纸片挡住，倒立玻璃杯，纸片不脱落，如图1说明向上有大气压空的牛奶盒，吸掉里面的空气，牛奶盒变瘪了，说明大气向各个方向对处在其中的物体都有压强。滴管为什么能吸水？倘若没有大气压强作用在液体的表面，各种液体就不可能被抽吸起来。从这个含义上讲，一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程.体会吸盘的作用：把吸盘里的空气挤压出来，吸到玻璃上就不会掉下来了。是谁把它压住了呢？如果把两个吸盘按在一起，就不能拿下来了，说明大气压强很大。讲述：生活中有很多的现象可以证明大气压的存在，早在1654年，德国马德堡市市长奥托格里克就在马德堡市公开表演了马德堡半球实验。他将两个空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后让马向相反的方向拉两个半球，直到两边的马各增加到8匹马时，才把半球拉开。【演示】马德堡半球实验实验现象：两个半球需用很大的力才能拉开提出疑问：是什么力使两个半球合得那么拢？讨论后得出：是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的，进而让学生确信大气压的存在因为地球周围的大气受到地球的吸引，即大气也受到重力的作用，所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空，那么要拉开半球需要的力约为7065牛。 马德堡半球实验证明了大气压的存在，而且说明大气压是很大的。二、大气压的大小【设问】大气压确实是存在的，而且各个方向上都有压强。那么大气压究竟有多大呢？刚才我们都看到了大气压强能托住玻璃管内的水柱，那么，如果换用长的玻璃管，大气压还能托住水柱吗？可惜老师手头没有这么长的玻璃管，做不了实验，但有一个人，用一根很长的玻璃管做了这个实验（播放实验录象）。把长玻璃管抽成真空，再打开阀门，大气压强便把水压上玻璃管，大约10米高，也就是说大气压强约等于10米高水柱产生的压强，根据液体压强公式,计算出大气压强约为1.01105Pa.师：同学们再想一想，刚才的实验，我能不能在教室里边做啊？能不能？生：不能师：房子太矮，我们是没有办法的，问题是出在这玻璃管实在太长了，我们可不可以想办法让玻璃管变得尽量短一些来完成这个实验呢？同学们想一想。生：用其它液体代替师：用什么？生：用水银师：为什么？生：因为水银的密度大补充实验：托里拆利实验进行简单的实验说明、数据读数和分析，大气压支持着玻璃管中的水银柱。如果换成水银的话，玻璃管就不用这么长了，米就够了，从图中看出，大气压强能托住760毫米高的水银柱,我们可以说成标准大气压为760毫米汞柱,表示在海平面测得的标准大气压相当于760毫米高的水银柱产生的液体压强.当大气压发生变化的时候，水银柱的高度会发生变化。从中说明水银气压计的原理。1、 大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。水银气压计的优点：读数精确。缺点：笨重。随身携带不方便。【出示】空盒压强计(或叫金属盒压强计、无液压强计)观察：其上有两行刻度，一行以百帕为单位，一行以毫米汞柱为单位。说明它的原理和构造。【简单比较】：两种压强计的优缺点如果你是一个喜欢爬山的人，想了解山顶的气压情况，你会带哪种气压计上山？当你从山脚爬到山顶的时候，你认为气压计的读数会变化吗？为什么会变小？2、大气压的变化：1)大气压的大小与大气的密度有关解释：大气压的产生是由于大气有重力。2)大气压的大小随着高度的增加而减小解释：大气的密度随着高度而减小。【讨论】一块砖头平放在地面上时，对地面的压强约为帕，已知一块砖头的厚度约为厘米，则标准大气压相当于叠多少块砖产生的压强？将叠多高？【问题】这么大的压强，我们为什么没有受压的感觉? 解释：人对环境的适应，人的体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。思考：神六回家了，向世界展示了中国人的智慧和力量，全国人民为之感到兴奋与无比的自豪。但中国人民是不会因此而停止对宇宙的探索，接下来我们将要去实现太空行走。在太空行走时，宇航服总是鼓鼓的，你知道为什么吗？（为了保持身体内外气体压强的平衡，防止身体受到剧烈挤压损伤。）情景展现：火车站的站台上，标有一道平行于铁轨的直线，当列车驶过时，不允许人站在这条线内，保证人体与铁轨有足够的距离。为什么？（学生思考、议论）实验1：两张纸的实验（请一位学生上来做一下这个实验）观察现象：当沿两张纸的中间吹气时，两纸条反而向中间靠拢。分析：当吹气时，两纸条（内）侧气体流速较大，（外）侧气压较大。得出规律：气压与流速有关：气体流速越大，压强越小。师：现在你能解释火车站的现象了吗？学生回答：人和列车之间的空气流速大，压强减小，外界大气压容易把人推向列车而发生危险。实验2：对玻璃管吹气（请一位学生来做，并鼓励其他学生回家自己试验），为什么会有水从管中吹出？ 生：通过管吹气，管上方的压强减小，管内的空气就会向外扩散，使管内压强减小，依靠大气压，将水压入管内，所以水就从管中被吹出。读图：两船相撞的原因说明气体和液体都是流体，它们具有某些相似的性质。阅读：飞机的升力作业：必做：课后练习，作业本选做：有兴趣的学生回家自己动手做一做课后练习中几个乒乓球的实验、对玻璃管吹气的实验。板书设计： 大 概念：大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。 气 大气压的大小：1标准大气压=760mmHg 压 测量工具：空盒气压计和水银气压计 强 大气压的大小与大气密度有关：海拔越高，大气压越小教学反思：本节课通过两个比较吸引人的实验引起学生思考，试管可以自己上升，瓶子会吞鸡蛋，这些奇怪的现象是由什么引起的呢？引起学生思考，带入本节课的主题：大气的压强。再通过几个实验，让学生意思到大气压强确实是存在的，倒过来的水杯纸片不会掉下来，倒完热水的瓶子会变瘪，吸管是怎样吸上来的，采用对比实验。让学生明白这是由于大气压强引起的，在慢慢的引导学生思考，如何解释这些现象。通过马德保半球实验让学生明白大气压强是很大的。通过情景展示：火车站的站台上，标有一道平行于铁轨的直线，当列车驶过时，不允许人站在这条线内，保证人体与铁轨有足够的距离。为什么？引出气体压强和液体压强，设计探究实验影响气