《气体的压强 第1课时》示范公开课教学设计【初中物理苏科版八年级下册】

2/2《气体压强》教学设计教学目标(1)知道大气压强是存在的。(2)知道流体压强与流速的关系。(3)会用流体压强与流速的关系解释生活中的相关现象。(4)知道活塞式抽水机的工作原理，并能描述其工作过程。(5)经历探究推导大气压强大小的过程。(6)在推导大气压强大小的过程中，体会逻辑思维与数学在物理学中的应用。(7)在思考大气压与社会生活的联系的过程中，体会物理与社会的联系。教学重难点教学重点：大气压强的应用、流体压强与流速的关系、飞机的升力教学难点：大气压强的应用、流体压强与流速的关系、飞机的升力课的类型新授课教学方法讲授法、演示法、讨论法教学器材多媒体课件、烧杯、水、硬纸片、玻璃、吸盘挂钩教学过程引入新课教师活动：演示纸片托水。先在玻璃杯中装满水，将硬纸片盖在玻璃杯上，然后缓慢地将玻璃杯倒置。教师口述：水杯倒置时，水为什么没有流出来，硬纸片为什么没有掉下来？教师口述：水之所以没有流出来，硬纸片没有掉下来，主要是因为大气压的作用。这就是我们今天要学习的内容。讲授新课大气压强(一)大气压强的存在学生活动：学生之间讨论对硬纸片进行受力分析。师生活动：学生发表自己的分析过程与结果，老师作必要评论。硬纸片受到了水对它的压力的作用，受到了重力的作用，且这两个力的方向均向下。而硬纸片处于静止状态，由此可得，硬纸片还会受到一个向上的力。教师活动：讲述马德堡半球实验。1654年5月8日，德国马德堡市市长奥托·冯·格里克(O.vonGuericke，1602—1686)做了一个轰动一时的实验。他把两个半径约为20cm的中空铜质半球紧密地结合成一个大圆球，并抽去球内的空气。这时，许多人使劲也拉不开。后来，市长叫人拉来了16匹马，分成两队使劲拉，在一声巨响中，两个半球被拉开了。教师设问：什么原因使两个半球结合在一起呢？学生活动：学生之间讨论老师所提问题。教师活动：播放视频《大气压现象1(塑料瓶).mp4》、《大气压现象2(易拉罐).mp4》、《大气压现象3(瓶吞蛋).mp4》、《大气压现象4(大小试管).mp4》、《大气压现象5(吸盘).mp4》。教师活动：总结规律。大气压是存在的。(二)大气压的测量教师活动：讲解托里拆利实验。(1)取一根长约1m、一端封闭的细玻璃管，将玻璃管灌满汞;(2)用手指堵住管口将玻璃管开口朝下倒插在汞液槽中；(3)放开堵管口的手指，让管内的汞流出。实验现象：当汞柱降到管内外液面的高度差约为760mm时，它就停止下降了。若将管子倾斜，管内外液面的高度差仍保持不变。玻璃细管内汞柱液面上方是真空，而管外汞液面上受到大气压强p0作用，正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱，这表明大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。学生活动：计算大气压强的数值。教师活动：演示计算大气压强数值的过程。因为大气压强与760mm汞柱产生的压强相等，于是有p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.760m=1.013×105Pa人们把高760mm汞柱所产生的压强，作为1个标准大气压，符号为1atm。atm是压强的非法定单位。教师设问：如果用水测定大气压，则需要多长的玻璃管？学生活动：计算解答老师所提问题。答案：10.336m。教师活动：演示具体计算过程。教师活动：展示无液气压计的图片。二、大气压的变化1.大气压的变化大气压随海拔的增高而减小。高空空气稀薄，大气压降低，空气中氧的含量减少，不能满足人体需要。因此，一般登山的人，在海拔3～4km的高度时，就会感到头晕、头痛、耳鸣，甚至恶心、呕吐。外地去西藏旅游的人经常会出现高原反应。在同一地点，大气压不是固定不变的。大气压的变化会引起天气的变化。因此，大气压的变化可作为天气预报的依据之一。在同一时间，地球上两地间的气压不同会引起空气流动。气压差越大，空气流动越快，由此可形成不同级别的风。2.液体的沸点与大气压的关系大气压越低，水的沸点越低。一标准大气下，水的沸点是100摄氏度。大气压低于一标准大气压时，水的沸点低于100摄氏度。在青藏高原有的地方，水的沸点不到80摄氏度，做饭时会出现水已沸腾，但饭或菜煮不熟的情况。用高压锅做饭可增大水的沸点。教师活动：播放视频《液体沸点跟气压的关系.mp4》。3.活塞式抽水机提起活塞时，阀门A关闭，大气压迫使水推开阀门B，水进入缸筒。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。再次提起活塞时，阀门A关闭，它上面的水从出水口流出，同时大气压迫使管中的水又推开阀门B进入缸筒。三、液体压强与流速的关系教师活动：播放视频《【情境引入】A380起飞.mp4》。教师口述：空客A380客机，长度72.75米，翼展79.75米，最大起飞重量575吨。如此庞然大物，是什么力将它托上蓝天的呢？仔细观察你会发现只有当飞机滑行到一定的速度时，才会腾空而起！可见，使飞机升空的力一定与飞机的运动有关。那么，使飞机上升的力究竟是怎样产生的呢？(一)流体压强与流速的关系教师活动：播放视频《漏斗吹乒乓球.mp4》。学生活动：向两张下垂的纸中间吹气，并解释所发生的现象。应有的现象：吹气时，两张纸向中间靠拢。吹气前与吹气时，不同的情况只有两纸中间的流体的速度。因此，可以判定，纸之间的流动的空气使两张纸向中间靠拢。学生活动：沿着下垂的纸面的上方吹气。并解释所发生的现象。应有的现象：纸向上飘起。教师活动：播放视频《吹管吸水.mp4》。教师活动：播放视频《气体压强跟流速的关系.mp4》。教师活动：播放视频《流体压强跟流速的关系.mp4》。师生活动：总结流体压强与流速的关系。在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。(二)飞机的升力教师活动：播放视频《飞机升力.mp4》。教师活动：讲解飞机的升力。由于飞机机翼的特殊形状，气流经过机翼模型上方的流速比下方的流速大。根据流体压强跟流速的关系，机翼模型上方处的空气压强比下方处的空气压强小。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因。师生活动：列举流体压强与流速的关系在生活中的应用。固定翼飞机、直升机、喷雾器、高铁站安全线、香蕉球…火车经过站台时，会带动火车周围的空气流动，从而使得火车周围的压强变小，从而产生压强差。这个压强差继而会产生压力差。因此，为了安全，乘客候车时要站在安全线以内候车。鸟类滑翔时“浮”在空中的原因与飞机产生升力的原理是相同的。鸟类拍打翅膀获得升力的原理是力的作用是相互的。典题剖析例1在冬天，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，且不易拔出，其主要原因是()A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.瓶内气体因温度降低而压强减小，大气压把瓶塞压紧D.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住例2做托里拆利实验时，对实验结果有影响的是()A.玻璃管的粗细，越粗，测得的结果越小B.玻璃管的长短，越长，测得的结果越大C.稍倾斜，倾斜时不准确，只有竖直时才准确D.在山上和山下做，在山上测得的值小，在山下测得的值大例3一根试管竖直放置，5cm长水银柱封住一部分气体，那么气体