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文档简介
沪科版八年级物理下册第八章《压强》同步教学
设计
第一节压力的作用效果
知识与技能:
1.知道压力、压强的概念,压力的作用效果与哪些因素有关。
2.进一步理解压强的概念,并运用压强公式进行计算。
3.,解增大和减小压强的主要方法及其在生产、生活中的应用。
过程与方法:
1.通过观察生活中的压强现象,理解压强的概念。
2.通过探究压力的作月效果与什么因素有关,获得对压强概念的深入理解,学习使用控制
变量法。
3.通过观察生产、生活中的实例,分析增大、减小E强的办法。
4.通过运用压强公式进行计算,体会知识之间的联系。
情感、态度与价值观:
1.经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、善于观察生活的科学素
养。
2.通过探究性学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生参与物理活动的兴趣,激发学
习的热情并提高学习的自信心。
3.关注日常生活,乐于将所学的物理知识应用到自然现象和日常生活中去,乐于探索自然
的奥妙。
4.通过观察了解任何物体承受压强都有一定的限度,树立爱护公共交通设施的意识。
重点:探究影响压力作用效果的因素,理解压强的概念,知道增大、减小压强的方法。
难点:压力与受力面积的正确理解,压强在生产、生活中的综合运用。
第1课时压力和压强
多媒体课件、小桌、祛码、海绵。
一、情景导入
同学们思考一下:为什么图钉的钉尖做得很尖,而钉帽却做得很大?为什么坐沙发比坐板
凳舒服?为什么刀口磨得越薄,刀越锋利?你认为书包肩带宽一些好还是窄一些好,为什么?
教师引导并继续提问:以上事例都跟压力的作用效果有关,那么,什么是压力呢?压力的
作用效果跟哪些因素有关呢?今天我们就来学习相关内容。
二、合作探究
4知识点“压力
b________
提出问题
我们前面学习过弹力,回想一下弹力是如何产生的呢?人走在雪地里,对雪地有压力;手
指顶住铅笔笔尖,笔尖对手指有压力。那么压力是如何产生的呢?
V________
交流讨论
同学们交流讨论上述问题。(物体由于发生弹性形变而对接触的物体产生的力叫做弹力;人
走在雪地里,鞋底与雪地之间相互接触发生形变产生了力;手指顶住铅笔笔尖,铅笔笔尖与手
指间发生形变产生了力。它们的共同特点是都相互接触且发生了形变)
归纳总结
(1)物理学中将垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
(2)压力是相互接触的物体间发生相互挤压而产生的力的作用,压力的方向是垂直指向受力
物体表面,其作用效果是会使物体发生形变。
b________
知识延伸
压力与重力的区别与联系:①性质不同:压力属于弹力,重力属于引力;②作用点不同:
压力的作用点在受力物体表面,重力的作用点在物体的重心;③方向不同:压力的方向是垂直
指向受力面,重力的方向总是竖直向下的;④压力不是重力,但有的时候,压力是由物体的重
力引起的,如静置在水平囿上的物体对水平支持面的压力等十物体的重力。
避口识点❷探究影响压力作用效果的因素
_________
提出问题
前面我们学习了压力,那么影响压力作用效果的因素有哪些呢?
b________
演示实验
实验器材:小桌、徐码、海绵。
实验步骤:
①按图甲所示将小桌放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;
②按图乙所示在小桌上放一个班码,将小桌放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;
③按图丙所示把小桌翻过来,桌面朝下,并在其上放一个磋码,将小桌放在海绵上,观察
海绵的凹陷程度。
4AL
甲乙丙
实验分析:①比较图甲和图乙,海绵的受力面积相同,图乙中小桌对海绵的压力大,作用
效果明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;②比较图乙和图
丙,海绵受到的压力相同,图乙中海绵的受力面积小,作用效果明显,故可得出:压力一定时,
受力面积越小,压力的作用效果越明显。
实验结论:压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。
方法总结:①以上分析问题的方法是控制某个因素不变,改变另一个因素来判断这个因素
对压力作用效果的影响,称为控制变量法;②实验中,通过海绵的凹陷程度来判断压力的作用
效果,称为转换法,实验中不能用较硬的木板等物体来代替海绵。
V________
归纳总结
压力的作用效果跟压力的大小和受力面积大小有关。当受力面积相同时,压力越大,压力
的作用效果越明显;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
隹知识点砚压强
_________
知识引入
通过前面的探究,我们知道压力的作用效果不仅与压力的大小有关,而且还与受力面积有
关。为了反映物体单位面积上所受压力的作用效果,人们引入了压强的概念。
y__________
多媒体展示
(1)在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫做压强。压强是反映物体单位面积上
F
所受压力的作用效果的物理量,公式为:p=-,p表示压强,单位是帕(Pa);厂表示压力,单
位是牛(N);S表示受力面积,单位是平方米(m2)。
(2)1Pa=1N/m2,表示物体在1m2的面积上受到的玉力是1N。1Pa相当于把3粒芝麻
压成粉,均匀地分布在1cm2的水平面积上所产生的压强,
第一节压力的作用效果
第1课时压力和压强
‘定义
压力,作用点
、方向
受力面积
以响因素1
压力和压强<I压力
定义
压强<
F
公式:p=-(p-Pa,尸-N,S-m2)
单位:Pa
璇的
完成本课时对应练习。
压强是生活和生产中应用广泛的一个概念,但学生比较陌生。本节课内容主要建立在前面
学过的力的初步知识的基础上,是学习了重力、摩擦力后另一类力的学习迁移,是学习了物体
运动状态的改变和力的关系后对力的另外一类作用效果的具体分析。本节课着重学习的压强是
整个单元的基础,也是学好液体压强、大气压强和浮力的重要前提。由于压强的概念较为抽象,
学生初学时极容易与压力的概念混淆,为了让学生较好地理解压强与压力的区别,做好探究影
响压力作用效果的因素的实验是本节课的关键。
第2课时压强的应用与计算
多媒体课件。
一、情景导入
小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破(图甲),重重的骆驼却不会陷入沙中(图乙),这
是为什么呢?今天就让我们一起来学习压强的应用的相关知识。
插入皮肤吸吮血液大的脚掌
二、合作探究
知识点f)增大和减小压强的方法
(一)增大压强的方法
_________
提出问题
F
当我们需要压强大一些时,可采用什么方法呢?(可根据压强公式夕二人来思考)
b________
多媒体展示
生活中的例子:①菜刀磨得很锋利,是为了减小与菜的接触面积(即受力面积),以便用较小
的力就能产生很大的压强,容易把菜切开;②针、箭和斧头等工具都是采用减小受力面积的方
法来增大压强,这样容易刺穿物体或砍碎物体;③压路机的碾子质量很大,增大了对地面的压
力,从而增大了压强。
_________
交流讨论
同学们根据生活中的实例交流讨论,归纳总结出增大压强的方法。
土________
归纳总结
(1)压力一定时,减小受力面积(通常采用的办法)。
(2)受力面积一定时,增大压力。
(3)同时增大压力和减小受力面积。
(二)减小压强的方法
M_________
提出问题
F
当我们需要压强小一些时,可采用什么方法呢?(可根据压强公式来思考)
多媒体展示
生活中的例子:①坦克很重,不用轮子而装上宽大的履带,是为了增大受力面积从而减小
压强;②滑雪者站在雪橇上或脚蹬滑雪板,可以在松软的雪地上滑行,而不会陷入雪中,使用
雪橇或者滑雪板,增大了雪地的受力面积,从而减小雪地所受的压强;③钢轨铺设在枕木上,
增大了地面的受力面积,从而减小压强,防止破坏路面;④汽车严禁超载,减小质量,从而减
小对地面的压力,减小了对地面的压强。
严禁超教
*2_________
交流讨论
同学们根据生活中的实例交流讨论,归纳总结出减小压强的方法。
C_________
归纳总结
(1)压力一定时,增大受力面积(通常采用的办法)。
(2)受力面积一定时,减小压力。
(3)同时减小压力和增大受力面积。
5_________
材料拓展
钉板开石中的奥秘
如图所不,最卜囿的表演者袒胸露背,他在表演一阵运气提劲之后,仰躺在灯板上,在表
演者的身上盖一块条石,条石上再躺几个人,这时表演者身上的压力不下千斤,而其身下的钉
子并没有刺进底下表演者的肉里,甚至不会刺伤皮肤。助手举起铁锤向条石猛击,石头应声碎
裂,表演者翻身跃起,安然无恙。表演者真的是练就了一身钢筋铁骨,刀枪不入吗?你能用压
强的知识解释吗?
其实,钉板上铁钉选用的型号比较大,这样铁钉的横截面大,然后把钉尖挫得比较圆滑,
减小了压强。而且钉子排列得很密集,钉子越密集,越均匀,躺上去对人体产生的压强越小。
另外还有一个关键的地方就是钉子的长短须一致,钉尖必须处于同一水平面上。打子穿过木板
实际上形成了一个由密集的钉头构成的平面,从而在极大限度上减小了钉尖对人体的压强。
知识点❷压强的综合计算
K__________
多媒体展示
F
(1)压强公式(p=G)的理解:①公式中尸是压力,而不是重力,只有当物体独自静止在水平
面上时,压力的大小才等于重力。②公式中S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二
者相互挤压接触的面积,而不是物体的底面积或表面积。③压力厂和受力面积S之间不存在因
果关系,但压强「和F、S之间却有密切的关系:在S一定时,p与尸成正比;在尸一定时,
p与S成反比。
FF
(2)公式p:二可推导为F=pS、S=-o在利用压强公式计算时,一定要注意力和受力面
Sp
积要针对同一物体而言。
<r_____
例题展示
【例】按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在700kPa以内。但有些司机
为了降低运营成本,不顾国家利益,肆意超载。有一辆重2t的6轮汽车,标准载货量为4t,
实际装货8t,如果每个车轮与路面的接触面积为0.02m2。(g取10N/kg)
(1)通过计算说明,该车对路面的压强是否超过规定?
(2)运用所学的物理知识说明超载的危害。
F
分析:(1)由p=-计算轮胎对路面的压强,压力厂等于总重力G,受力面积S为6个车轮
与路面接触的总面积,然后与规定的压强要求比较即可判断;(2)超载即汽车的总质量增大,那
么车的惯性也增大了,不容易操纵,出现紧急情况时,刹车难以停下,容易造成交通事故;压
力增大,对路面的压强增大,对路面的破坏性增强,缩短了路面的使用寿命。
解:(1)该车对路面的压力:厂=G=6总g=(2x103kg+8x103kg)xioN/kg="105N,该
F1x105N
车对路面的压强:p=~=———=8.33x105Pa=833kPa,因为833kPa>700kPa,所
S6x0.02m2
以该车对路面的压强超过规定;
(2)超载的危害很多,如:车辆对路面产生巨大的压强容易使路面变形,从而大大缩短公路
的使用寿命;超载汽车质量过大,惯性大,不易操纵,易发生交通事故等等。
第一节压力的作用效果
第2课时压强的应用与计算
((①增大压力
增大压强
〈②减小受力面积
的方法i
〔③在条件允许的情况下,增大压力同时减小受力面积
压强的应用与计算<f①减小压力
减小压强
<②增大受力面积
的方法
〔③在条件允许的情况下,增大受力面积同时减小压力
、压强的综合应用
完成本课时对应练习。
在分析增大压强和减小压强的方法的教学过程中,由日常生活中的实例引出课题,然后结合压
F
强的定义式p=~,运用数学知识进行分析、思考,寻找它们的共性,分类整理,归纳方法,
最后还让学生联系日常生活、生产中的应用实例,进一步强化。这样不仅激发了学生的学习兴
趣,调动了学生学习的主动性、积极性,活跃了课堂气氛,而且还能帮助学生深入理解压强的
概念和定义式,为运用定义式进行压强的计算打下坚实基础,起到双重作用。让学生感受到物
理就在身边,体现了“生活T物理T社会”的新课程理念。
第二节科学探究:液体的压强
知识与技能:
1.了解液体内部存在压强以及液体内部的压强方向。
2.了解液体压强大小跟什么因素有关。
3.认识液体压强的实际应用——连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器。
过程与方法:
1.能联系生活实际,感知液体压强是客观存在的。
2.根据固体压强的概念,设计出证明液体压强存在的实验方法。
3.能通过实验探究体会到液体压强的大小与什么因素有关。
4.能联系生活实际,感知连通器在生活中的应用。
情感、态度与价值观:
1.在观察实验中,培养学生的科学态度,对学习的过程、知识和方法进行总结,梳理所学
知识,学会反思。
2.通过对三峡船闸的认识,培养学生的民族自信心和自豪感。
重点:液体压强的特点,连通器的概念和应用。
难点:液体压强产生的原因,探究影响液体压强大小的因素,液体的压力和液体的重力之
间的关系。
第1课时液体压强的特点
多媒体课件,上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃管,一端开口、一端封闭、侧壁开口且蒙
有橡皮膜的玻璃管,塑料瓶,液体压强计,水,大烧杯,耗水。
程1
一、情景导入
情景1
多媒体播放视频:奋斗者号万米级海试。(视频详见教学课件)
同学们观看完视频后,试想一下,“奋斗者”号能够在深海中航行,为此,它的外壳要用厚钢
板制造,要求很坚固,制作潜水器有这么困难吗?为什么要这样做?这就涉及今大我们要学的
一个新的知识——液体压强。
_____
情景2
哪些同学有过游泳的经历呢?同学们积极发言,都说游到深处感觉胸口更闷。再用课件展
示浅海潜水服、深海潜水服,并提问:为什么深海潜水服要比浅海潜水服更厚重些?想揭开这
层神秘面纱的话,我们先要学习液体的压强。
知识苞“探究液体内部的压强
士_________
演示实验
甲乙丙
(1)如图甲所示,将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃管。观察橡皮膜的形状有什么
变化?为什么会有这样的变化?说明了什么?
(2)如图乙所示,将水倒入一端开口、一端封闭、侧壁开口且蒙有橡皮膜的玻璃管。观察橡
皮膜的形状有什么变化?为什么会有这样的变化?说明了什么?
(3)如图丙所示,在塑料瓶同一侧壁不同高度处打孔,然后往里面装水,可观察到什么现象?
该实验现象说明了什么?
之__________
交流讨论
同学们仔细观察实验现象,并交流讨论上述问题。
归纳总结
(1)液体内部不仅有向下的压强,还有向侧面的压强。
(2)液体内部的压强与深度有关。
知识总❷探究液体内部压强的影响因素
之__________
提出问题
既然液体内部存在压强,那么液体内部压强的大小跟哪些因素有关呢?
土__________
演示实验
实验准备:如图所示为液体压强计,它主要由探头(扎有橡皮膜)和U形管组成。用手轻压
压强计探头上的橡皮膜,U形管两侧液面出现高度差h,且力越大说明橡皮膜受到的压强越大。
高度差力的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。
U形管左右
点一两恻液面
1-有高度差
探史
(扎仃橡皮股)
实验器材:液体压强计、水、大烧杯、盐水。
实验步骤及现象:①如图甲所示,保持探头放在水中的深度不变,改变探头的方向,U形
管两侧液面的高度差相同。
②如图乙所示,控制液体的密度相同,改变探头在液体中的深度,U形管两侧液面的高度
差不同,且深度越大,液面的高度差越大。
③如图丙所示,改变液体的密度,控制探头在液体中的深度相同,U形管两侧液面的高度
差不同,且探头在盐水中时高度差比探头在水中时要大。
方法总结:以上分析问题的方法是改变某一个因素,控制其他因素不变来判断这个因素对
液体内部压强大小的影响,这种方法称为控制变量法。
归纳总结
(1)液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度,各个方向的压强大小相等,随液
体深度的增加,压强随之增大。
(2)不同的液体,产生的压强大小与液体的密度有关。在同一深度,密度越大,液体的压强
越大。
知识,尬>液体压强的大小
_______
提出问题
通过学习我们知道液体的压强与方向无关,而与深度、液体密度有关,但是它们之间到底
有什么数量关系呢?如何知道液体某一位置的压强大小呢?
*2____
交流讨论
同学们交流讨论上述问题,教师引导:既然同一液体的同一深度处,各个方向的压强都相
等,那么只需要算出某一位置液体竖直向下的压强就可以了。
之___________
多媒体展示
如图,设想水中有一高度为力、截面为S的水柱,其上表面与水面相平,计算这段水柱产
生的压强就能得到水的深度为力处的压强。
分析:水柱的体积V=Sh,水的密度为0,水柱的质量为m^pV,水柱对底面的压力为F
FpShg
=G=西二0四=09的,水柱对其底面的压强为—~=pgho
由此可见,液体的压强与液体的深度和密度有关,跟液体的重力和体积无关。注意公式P
二pgh中,力指深度,即研究的点到最高液面的距离;此公式夕=0劭原则上适用于液体压强,
它还适用于均匀柱状固体对水平面的压强;使用时公式中单位统一用国际制单位。
第二节科学探究:液体的压强
第1课时液体压强的特点
产生的原因:液体自身的重力
(①液体内部朝各个方向都有压强
②在同一深度,各个方向的压强均相等
液体压强的特点<特点<
③随着液体深度增加,液体的压强增大
【④液体的压强还与液体的密度有关
<计算公式:夕二0g/7
侬顾
完成本课时对应练习。
在引导学生学习液体压强的教学过程中,始终关注学生生活,引导学生从分析日常生产、
生活中的事
例入手,联系以前学习的知识进行类比、分析,同时注重探究方法的渗透和传授。本课时
体现了“从生活走向物理,从物理走向社会’的基本理念,让学生感受到物理知识是有用的、有趣
的,物理是好学的。
充分了解学生的学习情况,从学生的兴趣和已有的认知水平出发,设计合理的教学环节,
突出重点,突破难点,如让学生自己设计探究方案,提升思维能力。进行探究液体压强特点的
实验时,教师适当的引导,学生以小组为单位进行探究实验,分析、讨论得出结论,然后进行
交流。在推导液体压强的计算公式的过程中,为了降低难度,教师以提纲的形式引导学生分析、
推导,这样既使学生熟悉了前后知识的联系,又加深对新知识的理解。
第2课时液体压强的应用
多媒体课件。
一、情景导入
液体压强的知识在自然界和生活中有大量的应用。为什么茶壶的盖子要留一个小孔?三峡
大坝上、下游水位差最高可达113m,下游的船只驶往上游,怎样把这些船只举高一百多米?
今天我们就来学习相关知识。
二、合作探究
知识点“液体压强的相关计算
b____________
多媒体展示
(1)由公式夕=0劭可知:液体压强的大小只与密度和深度有关,而与受力面积无关。
(2)夕=0劭适用于求液沐的压强和均匀柱状固体对水平面的压强。力是指液体某处到液体自
由面的深度。
(3)液体对容器底部的压力不一定等于液体本身的重力,在容器底面积和液体深度一定时,
压力大小与容器的形状有关。
b__________
例题展示
【例】如图所示是金端开口、8端封闭的L形容器,内盛有水,已知8端顶面面积为100
cm2,它离容器底6cm,/端液面离容器底26cm。问:(侬=1.0x103kg/m3,g取10N/kg)
(1)8端顶面受到水的压强是多少?
(2)8端顶面受到水的压力是多少?
分析:本题是液体压强的计算问题,解答本题的关键是知道深度是指从液体的自由液面到
被测处的垂直距离,8端顶面受到水的压强是8处离液面的这段水柱产生的压强;压强乘以面
积就是容器所受的压力,据此试着解答。
解:(1)8端顶面所处的深度:力=26cm-6cm=20cm=0.2m,8端顶面受到水的压强:
p-p^gh-1.0x103kg/m3*10N/kgx0.2m=2><103Pa;
F
(2)由p二w得,8端顶面受到水的压力:F=pS=2x103Pax100x10-4m2=20No
J
•知识点融连通器
y__________
多媒体展示
多媒体展示图片,观察它们有什么共同特点?
茶壶锅炉水位计牲畜自动饮水机
C_______
归纳总结
这种上端开口、下端连通的容器叫做连通器。静止在连通器内的同一种液体,各部分直接
与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
b________
知识延伸
(1)首先讲述船闸就是一个巨大的连通器,根据连通器的特点,船只要在修筑了大坝的江河
中航行,必须依靠船闸。
(2)我国三峡工程中的船闸:三峡大坝的双线五级船闸。三峡大坝双线五级船闸全长6.4km,
船闸上下落差达113m,船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度,规模举世无双,是世界上最大
的船闸。三峡船闸的闸门非常高大,其首级人字闸门每扇门高近40m,宽约20m,如果平放
在地面上,有两个篮球场大。
(3)多媒体展示船闸的工作原理。(视频详见教学课件)
多〃船微麴"•川从
知识围w帕斯卡定律
•c__________
多媒体展示
(1)密闭的液体,其传递压强有一个重要的特点,即加在密闭液体上的压强,能够大小不变
地被液体向各个方向传递。这个规律被称为帕斯卡定律。
(2)帕斯卡定律的应用:千斤J贝、液压机、汽车的油压制动等。
(3)液压机的原理:液压机的结构如图所示,两个截面大小不同的容器,底部互相连通,内
装液体,各配有密封性很好
的活塞。工作原理:当对小活塞施一个向下的压力厂小时,就对液体产生了压强「小,由于
液体能大小不变地向各个方向传递压强,大活塞就受到等大的压强「大,即夕大二夕小,根据夕
FF,)、F大F小F大S大
二二得:0小二二-、P大二二~,那么二-,则尸大二二-尸小,即大活塞面积是小活塞面
SSj、S大Sj、S大S卜
积的几倍,大活塞受到的力就是小活塞所受力的几倍,从而达到用很小的力产生很大的力的目
的。
第二节科学探究:液体的压强
第2课时液体压强的应用
〃液体压强的相关计算
[定义
液体压强的应用,连通器,特点
、应用
、帕斯卡定律
壁酶
完成本课时对应练习。
本课时属于液体压强知识的应用,连通器的教学是从实例抽象出物理模型,再应用于实例
的过程。本节课的重点是让学生通过实验,发现连通器的特点以及帕斯卡原理。让学生认真实
验,认真观察,对提高实验能力、培养学习物理的兴趣大有好处。
根据大纲要求制订出本课时教学目的,通过本节课的学习,学生要能灵活运用液体压强公式P
二0g/7进行相关计算。连通器中只能控制在一种液体不流动的条件下,而不能引入两种或两种
以上的液体。对于为什么连通器内装入一种液体不流动时液面总保持相平的理论推导,只作一
般讲解,不宜作为本节课重点,只要求学有余力的学生课后去做,不能要求全体学生都去推导
证明。
第三节空气的“力量”
知识与技能:
1.理解大气压强产生的原因,能说出几个证明大气压强存在的事例;能用大气压强解释简
单的现象。
2.知道托里拆利实验和标准大气压的大小。
3.知道大气压强随高度增加而减小,大气压强的大小可以用气压计来测量。
4.知道沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。
过程与方法:
1.体验大气压强的存在。
2.通过对托里拆利实验的学习,使学生认识和理解用液体压强来研究大气压强的等效替代
的科学方法。
情感、态度与价值观:
1.提高学生动手能力和探究能力,能够把所学知识与生活、生产实际相结合。
2运用大气压强的知识解释生活中的有关现象使学生体会到物理知识与生活的密切联系,
具有用物理知识解释日常生活现象的意识。
5^01鱼
重点:利用实验验证大气压强的存在,大气压的变化规律。
难点:大气压强的估测和测定,大气压的综合应用。
多媒体课件、两个相同的透明玻璃杯、水、硬纸片、两个皮碗。
遁酶
一、情景导入
教师用多媒体展示瓶吞鸡蛋实验。(视频详见教学课件)
鸡蛋为什么会被吸入瓶中,后来又为什么被挤出来?这里面蕴含什么物理知识?要想知道
这些,下面我们就来学习相关内容——大气压强。
二、合作探究
£知识痈。大气压强
提出问题
相信很多同学的家里都用到了吸盘,那么是什么使吸盘紧紧吸在墙上不掉下来呢?
<<_________
演示实验
实验1:
教师演示覆杯实验:事先取两个相同且干净的透明玻璃杯,其中一杯倒满清水(学生不一定
能够发现两杯的不同)。
(1)如图甲所示,将硬纸片平放在空玻璃杯口,用手按住,并倒置过来(提醒学生注意观察),
放手后看到什么现象?(硬纸片掉下)
(2)如图乙所示,使用另一个装满水的玻璃杯,仍用硬纸片盖住玻璃杯口,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,又看到什么现象?(硬纸片都
没有掉下)
通过观察奇妙的现象,集中学生的注意力并激发学生思考和探究的欲望。此时,用另一只
手推动硬纸片,水将会突然流出。
让同学们思考:实验中硬纸片不会掉下的原因是什么?
引导学生分析:当杯口朝下时,杯中的水和硬纸片都没有掉下,说明有作用与水对硬纸片
的压力相抵消,这个作用就是空气产生的压强。在大气压强的作用下,托住了硬纸片。而当把
杯口向各个方向旋转时硬纸片未掉下,说明处处都存在大气压强,即大气向各个方向都有压强。
实验2:
学生按如图所示做实验,两个皮碗口对口挤压,排除皮碗中的空气,然后两手用力往外拉
(用较大的力才能拉开)。
两个皮碗
甲参I
用力挤压出皮豌中的空气
乙三角内
两个皮碗还容易拉开吗?模拟马德堡半球实验
±___________
多媒体展示
地球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用,而且能流
动,因而空气内部向各个方向都有压强(跟液体相似)。大气对浸在它里面的物体的压强,叫做大
气压强,简称大气压。
多媒体展示:马德堡半球实验。(视频详见教学课件)
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马德堡半球实验
_________
归纳总结
马德堡半球实验不仅有力地证明了大气压的存在,还表明大气压强是很大的。和液体一样,
空气内部各个方向也存在压强,这种压强称为大气压强,简称大气压或气压。
测量大气压强
nr_____
提出问题
前面我们知道了大气压的存在,那么如何测量大气压强的大小呢?
v_______
多媒体展示
多媒体展示以下实验:
测量依据:在图甲中,大气可以把纸片上的液柱托住,根据二力平衡知识可知,只要测量
出大气压能够托起液柱的高度,我们就可以根据其产生的压强间接计算出大气压强的数值。因
此为了实验方便,根据液体压强计算公式「二夕劭可知,最好选择密度较大的液体进行实验。
▲塑料管
寸,纸片
甲
测量大气压值的实验(托里拆利实验):①如图乙所示,在长约1m、一端封闭的坡璃管里灌
满汞,将管口堵住;②将玻璃管倒插在汞液槽中,放开堵住管口的手指后,管内汞柱下降到一
定高度时就不再下降,这时管内外汞柱面的高度差约为760mm;③将玻璃管便斜,观察管内
外汞柱面的高度差。
实验分析:①实验前将玻璃管里灌满汞,目的是使玻璃管倒置后,汞液的上方形成真空,
如果里面的气体没有排净,实验测得管内外汞柱面的高度差将变小;②汞柱的高度是指管内外
汞柱的竖直高度,不是指倾斜管内汞柱的长度,因此,实验中使管倾斜后,管内汞柱长度增加,
而汞柱的竖直高度不变。
实验结果:通过计算求出760mm汞柱的压强的大小即为大气压强。0二夕水银g/?=13.6x103
5
kg/m3x9.8N/kgxQ.76m=1.013xl0Pao
归纳总结
最早测量出大气压值的实验是由意大利科学家托里拆利完成的,他测出的大气压的值相当
于760mm高的汞柱产生的压强。即1标准大气压=76。mm高汞柱产生的压强=1.013x105
Pa。
V__________
知识延伸
(1)汞气压计的优点:精确;缺点:不方便携带。
(2)空盒气压计的优点:使用方便;缺点:不精确。
知识点❸大气压强的变化
b________
提出问题
我们生活在低海拔地区,为什么当我们乘车到西藏等高海拔地区旅游时会有不适的感觉?
大气压强与海拔高度有怎样的关系?
之___________
多媒体展示
自制简易气压计:取一个瓶子,装上适量红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,在它上
面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于
大气压强,水沿玻璃管上升到瓶口以上。这样就制成了一个简易的气压计。
想一想:拿着它(注意手不要接触瓶身,以免瓶子受热,影响瓶内气体的压强)从楼下到楼
上,玻璃管内水柱高度会发生怎样的变化?
C_______
交流讨论
同学们交流讨论上述实验中可能出现的现象,并试着总结出大气压强与高度的关系。
归纳总结
大气压强不是一成不变的,影响大气压强的主要因素是高度。跟液体压强相似,越向高空,
大气层的厚度越小,大气压就越小,即大气压随高度的增大而减小。由于越向高空,空气越稀
薄,空气的密度越小,所以大气压随高度的增大而减小。由于空气是不均匀的,高度越大,大
气压减小得越慢。
①海平面附近大气压的数值接近1.01x105Pa(标准大气压)。
②在海拔3000m以直,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
③天气的变化也影响大气压,晴天比阴雨天气压高,冬季比夏季气压高。
④气压会影响液体沸点,气压越高,液体沸点越高;气压越低,液体沸点越低。
知识点❷大气压强的应用
4C__________
多媒体展示
多媒体展示图片:活塞式抽水机、吸盘式挂钩、用吸管喝饮料等。
材料拓展
静脉输液中的物理知识
输液时,医生先将药液瓶倒挂,然后将通气管上的通气针插入,这时通气管与药液瓶内部
连通,药液有一部分进入通气管内。但我们注意到进入的量并不多,通气管内的液面远比药液
瓶内的液面要低。接着医生就把点滴玻璃管和输液管连好,然后将输液管通过针头与药液瓶内
部相连,调节橡皮管上的夹子,药水就开始均匀地一滴一滴在点滴玻璃管内下落了。
首先,当插入通气管后,通气管内的液面远低于药液瓶内的液面是由于药液瓶内的空气是
密闭的,当通气管和药液瓶内接通时,部分药液已进入通气管,这样药液瓶内部的液面就有所
下降,瓶内空气的体积就会增大,压强就要减小。正是由于瓶内空气压强减小,小于外界大气
压,所以导致了通气管内的液面与药液瓶内液面之间出现了上述的高度差。
其次,我们来分析输液时药液瓶内的压强情况。我们知道,液体压强是随深度增加而增大
的,液体越深,压强越大,这样液体流动速度就越快。在输液开始后,药液瓶内的液面持续卜
降,瓶内空气压强减小,
因而通气管内的液体由于受到外界稳定的大气压强的作用,很快被压回到药液瓶内:,当通
气管(包括针头)内没有了药液后,其针头顶端开口处的小液片就刚好在上下都是一个大气压强
的作用下平衡。小液片的上部受到向下的压强是瓶内空气压强以及药液产生的压强;小液片的
下部受到向上的压强是外界大气压强。当瓶内液面继续下降而导致瓶内空气压强略有下降时,
小液片就不再平衡,它让开一个“缺口”,气泡就冒上了瓶内空气之中。瓶内空气量增多,压强就
稍有增大,通气管针头顶端开口处的小液片又在上下都是一个压强的作用下重新平衡。这样,
在整个输液过程中,通气管针头顶端开口处的小液片受到的向下的压强基本保持在一个大气压
强的水平,不会因瓶内液面的下降而变化。由于通气管针头顶端所处水平面液体的压强基本保
持不变,因而在它下面一定距离的点滴玻璃管上端口液体的压强也基本保持不变。这样,就对
稳定点滴速度起到了积极作用。
第三节空气的“力量”
大气压的存在:马德堡半球实验
大气压强
大气压的特点
空气的大气压大气压的大小:托里拆利实验
<
“力量”的测量[标准大气压:[=1.013x105pa
大气压强的变化
大气压强的应用
完成本课时对应练习。
在整节课中,从问题的提出,到问题的解决,我尽量把学生放在第一位,引导学生自己分析、
自己改进实验装置,层层深入,步步递进,最后得出了实验结论,整个过程充分发挥了学生探
索学习的主动性、积极性。另外,运用多媒体辅助教学,改善教学手段,突破教学难点,激发
了学生探索知识奥秘的兴趣。同时采用了小组合作、自主学习和实践探究的方法。教学过程中
采用启发式教学法、实验法、发现法等教学方法相结合,提高了课堂效率。
第四节流体压强与流速的关系
知识与技能:
1.了解流体压强与流速的关系。
2.能运用流体压强与流速的关系解释生活中有关的现象。
3.知道升力在生产、生活中的应用,并能对其进行解释。
过程与方法:
1.通过观察,认识跟流体压强与流速关系有关的生活现象。
2.通过学习t机的升力,体验由气体压强差异产生的力。
情感、态度与价值观:
1.初步领略气体压强差异所产生的奇妙现象,培养对科学的热爱、亲近感。
2.通过观察“流体压强与流速有关”的一些神奇的现象,分析产生这些现象的原因,领略到
科学的奥妙,从而产生热爱科学的情感,激发探索自然现象的兴趣。
重点:流体压强与流速的关系。
难点:解释有关流体压强与流速关系的一些现象。
多媒体课件,乒乓球两个,小木条两根,饮料吸管一支,大号注射器一支,装满水的铁盘
一个,两只塑料小船,一杯水,一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,两张纸,飞机机翼模
型,托盘测力计,小电风扇。
一、情景导入
______
情景1
1911年秋,当时世界上最大的轮船之一“奥林匹克号”邮轮,以25km/h的速度在海上航行
时,英国铁甲巡洋舰“霍克号”以34km/h的速度沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶着,两船
横向距离很小,只有不足100m,当“霍克号’刚刚追上"奥林匹克号”,船首与邮轮的船尾并列后,
巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动,不再顺从舵手的操纵,竟自动扭转船头,几乎笔直
地向邮轮冲去,随着“咔喋’一声巨响,“奥林匹克号”的右舷被撞了一个大洞。这起奇怪的海上事
故,在当时很长一段时间无人能解释。同学们,你们想知道其中的原因吗?
思考并交流讨论:为什么两只船不能平行行驶、不能彼此靠得太近?
带着这些疑问,让我们一起来探究“流体压强与流速的关系;谜底很快就能揭开!
_____
情景2
如图所示,在离桌边20~30cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10cm左右放置一个高
度约2cm的木块。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过木块。是
什么使得硬币向上“跳”起来了呢?今天就让我们一起来学习有关内容吧!
二、合作探究
流体压强与流速的关系
*2________
知识引入
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。今天我们就来研究流体的流动速度与压
强的关系。
提出问题
流体(液体和气体)压强与流速有什么关系?
*2________
演示实验
(1)制订计划与设计实验
现有乒乓球两个,小木条两根,饮料吸管一支,大号注射器一支,装满水的铁盘一个,两
只塑料小船,一杯水,一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,两张纸等器材。自由选择器材,
做一到二组实验,通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。(提示:可以用嘴吹气
产生气流,用注射器喷射水产生水流,提供的参考实验装置如图)
吹
甲乙
(2)进行实验与收集证据
现在我们的研究活动以小组为单位,请大家在小组内积极地讨论、根据设计的方案进行实
验,用眼睛去观察、用大脑去思考,并把你们发现的问题记录下来,然后全班交流。看看在实
验中能发现些什么问题?团队的力量是巨大的,看看哪一小组做得更好?
(3)分析与论证
实验中可能观察到的现象:①选择提供的实验装置甲,把两个乒乓球放在两根小木条上,
相对靠近一些,用一支饮料吸管向它们中间吹气,两个乒乓球互相靠拢;②选择提供的实验装
置乙,在两张纸中间吹气,结果看到两张纸不但没有被吹开反而互相向中间靠近;③选择提供
的实验装置丙,选择用大号注射器一支、装满水的铁盘一个、两只塑料小船作为实验器材,用
注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流,可观察到两只船向中间靠拢;④选择提供的实
验装置丁,把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管,一端插入水中,向管中吹气,可看到水
雾从切口处喷出。向管中吹气,切口处压力变小,水面的大气压就会把水往管上面压。
分析与讨
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