大氣的壓強物理教案(精選3篇)
大氣的壓強物理教案 篇1
一、教材分析
教材首先通過與液體的類比,引出大氣壓強的課題。由于氣體的特殊存在形式—看不見、摸不著,所以大氣壓強對初中學(xué)生來說是比較抽象的概念,需要通過一系列新奇、有趣的實驗,讓他們感受到大氣壓的真實存在。托里拆利實驗中水銀柱的高度等于大氣壓強值應(yīng)是本節(jié)的難點。教材通過介紹生產(chǎn)生活中的氣壓計,使學(xué)生了解一些大氣壓的測量方法。又通過介紹抽水機等,強化從物理走向社會這一課程理念。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)了解大氣壓強;
(2)了解測量大氣壓強的方法,了解大氣壓強的大小和單位。
2、過程與方法
(1)觀察、體驗跟大氣壓強有關(guān)的現(xiàn)象,感知大氣壓強的存在;
(2)通過感知,認(rèn)識大氣壓強在生活中的應(yīng)用。
3、情感態(tài)度和價值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度;
(2)了解大氣壓強的應(yīng)用,認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。
三、教學(xué)重點與難點
重點:大氣壓強的存在,大氣壓強的測量。
難點:托里拆利實驗測量大氣壓值。
四、教法與學(xué)法
教法:通過瓶吞雞蛋、覆杯、半球等實驗探究大氣壓的存在;通過半球、托里拆利實驗粗略和精確測量大氣壓的值。
學(xué)法:在探究實驗活動中,體驗感受大氣壓的存在;通過氣體壓強與液體壓強的類比,學(xué)習(xí)大氣壓值的計算方法和測量方法。
五、教學(xué)準(zhǔn)備
教師:玻璃瓶、雞蛋、酒精棉球、水槽、水、硬紙片、兩個粗細(xì)相同高度不同的杯子、大小不同的試管各1支。
學(xué)生:注射器、水、燒杯、一個吸盤掛鉤、玻璃板、彈簧測力計,小吸盤等。
六、教學(xué)過程
(一)導(dǎo)入新課
演示:探究實驗一(瓶吞雞蛋)
師:同學(xué)們,我們先來做個實驗,讓瓶子吞雞蛋,(將雞蛋放在瓶子上),吞不下去,怎么辦呢?(用點燃的酒精棉球在瓶子里燒,再放上雞蛋),雞蛋吞進(jìn)去了,瓶子為什么能吞進(jìn)比瓶口粗的雞蛋呢?
(二)新課教學(xué)
1、大氣壓存在
師:雞蛋雖受重力,但瓶口卡住了它,用酒精在瓶里燒一下,雞蛋就吞進(jìn)去了,為什么?
師:我們來了解一下空氣(教師介紹大氣層)。液體受重力,能流動,液體向各個方向都有壓強,空氣會不會向各個方向有壓強呢?演示:探究實驗二(覆杯實驗)師:(將杯子裝滿水,蓋上紙板,倒過來),紙板為什么不掉下來?
演示:探究實驗三(小試管在大試管中上升)
師:(將大試管裝滿水,將小試管放進(jìn)大試管,倒過來,水流出,小試管卻上升),小試管為什么會上升?
學(xué)生:探究實驗四(注射器吸水)
師:請同學(xué)們做注射器吸水實驗,并分析實驗現(xiàn)象。
學(xué)生:探究實驗五(吸盤半球?qū)嶒灒?/p>
師:用兩個吸盤合在一起,擠出其中的空氣,用力拉開,并解釋現(xiàn)象。
早在1654年,在德國的馬德堡市,就有人做過著名的類似實驗—馬德堡半球?qū)嶒灐#▽蓚半徑為20cm的銅制半球合在一起,抽出里面的空氣,兩邊用馬拉,直到增加到16匹馬時,伴隨一聲巨響,半球才被拉開。經(jīng)過上述大量探究實驗,我們可得到一個什么樣的結(jié)論?
結(jié)論:大氣存在壓強,大氣壓強很大。
2、大氣壓的測量
(1)用吸盤半球?qū)嶒灤譁y大氣壓強值。
師:(分析前面吸盤半球?qū)嶒灒?dāng)兩邊用力拉吸盤時,彈簧測力計拉力與大氣壓力是什么關(guān)系?
師生:據(jù)p=F/s得,p大氣壓=F拉力/s
因為吸盤中空氣不易抽盡,所以p大氣壓為粗測值。
(2)用托里拆利實驗精確測量大氣壓值。
師:回顧覆杯實驗,紙片不掉下來,說明p氣〉p水,換一個高些的杯子做實驗,紙片還是不掉下來,說明仍然有p氣〉p水,什么時候,紙片將掉下來?分析:p氣=p水,即p氣=ρgh時;展示探究實驗七(托里拆利實驗)
師:為減少h,我們選用ρ較大的水銀做實驗,當(dāng)h為76cm高時,液面不下落。據(jù)p氣=ρ銀gh得p氣=1.013×105帕,即一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。師:一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可支持多高水柱?分析:據(jù)p氣=ρ水gh得h≈10m(3)常用氣壓計師:(介紹水銀氣壓計、無液氣壓計、液化氣罐上的氣壓計、醫(yī)用氧氣瓶上的氣壓計的工作原理)。
3、大氣壓的變化
師:大氣壓的值與哪些因素有關(guān)?(引導(dǎo)觀察大氣壓與海撥高度關(guān)系圖
結(jié)論:與海撥高度、季節(jié)、溫度有關(guān)。演示:探究實驗八(自制氣壓計)
師:(在帶塞玻璃瓶塞上打一小孔插入細(xì)管,由細(xì)管向瓶中吹氣)瓶中液面上氣壓變大,管中液面上升。
4、大氣壓的應(yīng)用
師:我們在生活在大氣海洋里,身邊哪些地方用到了大氣壓強?
師生:真空吸盤、活塞式抽水機、吸飲料等。
(三)課堂小結(jié)
師:學(xué)到了什么?(略)
一、通過大量探究實驗,引導(dǎo)學(xué)生感受大氣壓強的存在,進(jìn)行大氣壓強值的測量,觀察大氣壓強的變化,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生深刻認(rèn)識大氣壓強。
二、利用氣體與液體類比,有利于幫助學(xué)生理解大氣壓的存在,理解大氣向各個方面都有壓強。
三、改變覆杯的高度做實驗,直至展示托里拆利實驗,有利于學(xué)生理解托里拆利實驗測量大氣壓值的原理,符合學(xué)生的認(rèn)知特點。
四、廣泛列舉生產(chǎn)生活中應(yīng)用大氣壓的實例,有利于體現(xiàn)、落實從生活走向物理、從物理走向社會的教學(xué)理念。
大氣的壓強物理教案 篇2
(一)教學(xué)目的
1.認(rèn)識大氣壓強的存在。
2.了解托里拆利實驗的原理。
(二)教學(xué)重點:大氣壓強的確定。
(三)教學(xué)過程
一、引入
我們學(xué)習(xí)了壓強。固體能產(chǎn)生壓強,液體能產(chǎn)生壓強,那么氣體能不能產(chǎn)生壓強呢?請大家看書第121頁(兩分鐘)
1.實驗。我們居住的地球周周被空氣層包圍,空氣層的厚度有幾千千米。包圍地球的空氣層叫大氣層,我們生活在大氣層的底層。我們通過實驗來觀察大氣層里的空氣所產(chǎn)生的壓強。這是一個茶杯,裝滿水,杯子里還有空氣嗎?用一個硬紙片蓋住杯口,輕輕的把茶杯倒過來,大家看,硬紙片為什么不落下去?(配合板圖)小紙片一定受到了來自大氣層中的空氣對它的壓強。
2.實驗。這是一個中醫(yī)針灸科用的小瓷罐。這是一個煮熟的去皮雞蛋。把雞蛋放在罐口,將將落不下去。現(xiàn)在把一塊棉花用水粘在罐的內(nèi)壁用火柴將棉花點燃后立即把雞蛋放在罐口,注意觀警有什么現(xiàn)象?(配合板圖)雞蛋進(jìn)入罐內(nèi)。雞蛋一定受到很大的壓強才被壓進(jìn)去。這個壓強是大氣中的空氣的壓強。
3.實驗。一個大試管,管內(nèi)裝水。把這個小試管放在大試管的水中,小試管內(nèi)沒有水。用食指托住小試管,將大試管倒過來,注意觀察小試管如何?小試管上升。(配合板圖)。此實驗說明大氣層中存在著壓強。
二、大氣壓強
以上的幾個實驗說明了大氣層中存在著壓強。再做一個著名的實驗——馬德堡半球的實驗證明大氣壓強的存在。
1.馬德堡半球?qū)嶒灐_@是兩個金屬半球,合攏后很容易拉開。現(xiàn)在把閥門打開,把兩半球內(nèi)的空氣抽出去一部分(抽氣),再將閥門關(guān)閉,現(xiàn)在請兩位大力士來拉拉看(學(xué)生操作)這個實驗就是著名的馬德堡半球?qū)嶒灒辛Φ刈C明了大氣對浸在它里面的物體有壓強。在公元1654年的最初實驗時,用十六匹馬才把半球拉開。我們這個實驗由于半球小,真空度不高,拉開它不必用十六匹馬,但是已經(jīng)足以證明了大氣中存在著壓強。
2.大氣層對浸在它里面的物體的壓強叫大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。地球周周的萬物無不在大氣層之中,它們都受到大氣壓強。諸如馬德堡半球拉不開,雞蛋進(jìn)入罐內(nèi),小試管的上升,小紙片的不落都是大氣壓強的作用。
三、大氣壓強的大小
1.實驗。試管內(nèi)裝滿水,用食指堵住開口,倒立在水銀槽內(nèi)(配合板圖),水不流出。請大家考慮水為什么不流出?(提問,學(xué)生回答)水不流出是因為大氣壓強的緣故。但是試管內(nèi)的水也產(chǎn)生壓強,水不流出不僅是由于存在大氣壓強,而且大氣壓強大于管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強。那么大氣壓強到底有多大?這個問題早在著名的馬德堡半球?qū)嶒炛熬陀少だ缘膶W(xué)生托里拆利解決了。
2.托里拆利實驗。取一根大約一米長、一端封閉一端開口的玻璃管,灌滿水銀。(邊講邊做)管內(nèi)沒有空氣。用食指堵在開口,倒立在水銀槽內(nèi),P130圖11—5注意觀察現(xiàn)象。我們先看到管內(nèi)水銀下降,繼而又靜止不動了(配合板圖)請問,水銀為什么下降?(學(xué)生回答)大氣有壓強,但是水銀也有壓強,水銀的壓強大于大氣壓強,所以下降。那么現(xiàn)在為什么靜止而不再繼續(xù)下降?(學(xué)生回答)大氣壓強等于水銀柱的壓強。所以欲知現(xiàn)在的大氣壓強,就需要計算這個水銀柱產(chǎn)生的壓強。根據(jù)上一章液體壓強的計算方法,設(shè)水銀柱下有一個水平的小平面,通過測量水銀柱的高,計算水銀柱的質(zhì)量和重力,利用壓強的公式
(操作)。(實際測量結(jié)果不一定是760毫米,但是仍可以認(rèn)為水銀柱的壓強是105帕斯卡)。
可見,大氣壓強的值等于105帕斯卡,即等于毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強。
這個實驗就是托里拆利實驗,它是用來測定大氣壓的值。
3.實驗。現(xiàn)在將玻璃管稍稍上提,觀察水銀柱的高度,結(jié)果是不變的。現(xiàn)在將玻璃傾斜,注意,水銀面上的真空體積如何變化?(學(xué)生回答)管內(nèi)水銀柱的長度如何變化?(學(xué)生回答)。當(dāng)傾斜時,管內(nèi)水銀面上方的真空體積減小,水銀柱變長,但是水銀柱的高度如何?(測量,并在板圖上畫出)很顯然,管內(nèi)水銀柱的高度不變。
4.提問,學(xué)生討論。請大家討論,如果由于天氣的變化引起了大氣壓強的增大或減小,托里拆利實驗的水銀柱高度怎樣變化?(學(xué)生討論后回答)大氣壓強增大,管內(nèi)水銀柱的高度增大;大氣壓強減小,管內(nèi)水銀柱下降。所以這個實驗中水銀柱的高度隨大氣壓而變,這就為我們測量大氣壓提供了方便。今后學(xué)習(xí)氣壓計就是這個道理。
四、總結(jié)
今天我們學(xué)習(xí)了兩個內(nèi)容。第一個是通過大量的實驗,尤其是著名的馬德堡半球的實驗充分認(rèn)識到大氣壓強的存在。第二個是解決了大氣壓強的測量。托里拆利實驗說明,大氣壓強的值等于實驗中管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強。
五、作業(yè)
課后請大家注意觀察生活中哪些地方或設(shè)備是利用大氣壓強的原理,每人舉三個例子。
大氣的壓強物理教案 篇3
“發(fā)現(xiàn)法”“做中學(xué)”“思中學(xué)”“說中學(xué)”“練中學(xué)”是新課改中常見的詞匯,其側(cè)重點各有不同,但其內(nèi)在的宗旨都是自主、合作、探究,都是為了實現(xiàn)課堂互動,讓學(xué)生快樂學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí)。由于水銀對人體有害,“大氣壓強”一節(jié)的實驗多為講解實驗,增加了教學(xué)的難度,應(yīng)該怎樣把握教材,實現(xiàn)師生互助,達(dá)到教學(xué)目標(biāo)呢?下面談?wù)勎业淖龇ā?/p>
對于本節(jié)的教學(xué),對學(xué)生提出課前預(yù)習(xí)要求:
1、根據(jù)課文的描述,做一做皮碗實驗和水杯實驗,初步體會實驗原理、產(chǎn)生問題;
2、觀察生活中與大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象。
課堂上,我將其分為四部曲:
一、課題的引入──設(shè)置問題、激發(fā)興趣;
二、問題的探究──得出概念、實驗測量;
三、問題的拓展──聯(lián)系實際、深化研討;
四、總結(jié)和歸納──形成結(jié)論、體味方法。
具體的處理方法:
一、課題的引入──設(shè)置問題、激發(fā)興趣
同學(xué)們在家里做了實驗,你是怎樣做的?你有什么想法?(大約2分鐘的發(fā)言時間)教師對講得好的進(jìn)行表揚,對講得不怎么好的進(jìn)行鼓勵,調(diào)動積極性。
二、問題的探究──得出概念、實驗測量
(一)大氣壓強概念的得出
1、學(xué)生做皮碗實驗(如圖1),思考是什么力量吊起了鉤碼?在教師的引導(dǎo)下分析原因:除了皮碗和鉤碼,就只有空氣!這個力量一定來自空氣。那為什么要擠壓皮碗呢?學(xué)生會談很多的想法,然后教師進(jìn)行動畫分析講解(圖2),得出a中大氣對皮碗有向上的壓力f;b中大氣對皮碗有向右的壓力f,在f的作用下,玻璃和皮碗間產(chǎn)生一個摩擦力f,f等于皮碗和鉤碼的重,從而得出大氣壓強的概念。
2、能證明大氣壓強存在的還有哪些實例?鼓勵學(xué)生發(fā)言,肯定學(xué)生的發(fā)言后,請兩位學(xué)生分別演示書上的“水杯實驗”和“雞蛋實驗”,再一次分析原因。
3、教師指出:能證明大氣壓強存在的事例很多,但最早證明大氣壓強存在的是馬德堡半球?qū)嶒灐Mㄟ^多媒體介紹奧托·格里克和馬德堡半球?qū)嶒灒缓笳垖W(xué)生上臺演示,學(xué)生踴躍爭取動手,此時,可趁機提問:①怎么做這個實驗?②為什么要將里面的空氣抽掉?實驗完畢后,再請學(xué)生講講:為什么會有那么大的力量?說明了什么?鼓勵學(xué)生勇于探索,科學(xué)求證,大膽實踐。
4、思路拓展:為什么大氣有壓強?為什么大氣對各個方向都有壓強了
對比液體產(chǎn)生壓強的原因,學(xué)生很容易得出空氣受重力作用,所以能產(chǎn)生壓強,空氣具有流動性,所以大氣對各個方向都有壓強的結(jié)論。
(二)大氣壓強的測量
1、提問:我們怎樣才能測量出大氣壓強的值呢?要用到什么器材?(猜想)
2、演示(圖3)實驗:將玻璃瓶灌滿水,再倒過來,看到什么現(xiàn)象?水受重力的作用,但沒有往下流,一定是受到一個向上的力的作用,這個作用只能是來自大氣壓。將瓶子灌滿的目的是什么?再將玻璃瓶換成1米長的玻璃管,用水灌滿后倒放在水槽里,看到水還是沒有流下來。那么,是不是不管玻璃管多么長,水都不往下流呢?究竟大氣壓能支待多高的水柱?(引出話題,進(jìn)一步猜想)
3、介紹托里拆利和托里拆利實驗:用多媒體向?qū)W生展示實驗動畫,邊演示邊講解。
4、我們怎樣將大氣壓強計算出來呢?
水銀產(chǎn)生的壓力與大氣壓力平衡,將大氣壓強轉(zhuǎn)化為水銀的壓強來計算:
p=p0=ρ水銀gh
5、這里是采用轉(zhuǎn)化和替代的方法來解決問題的,算一算標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持多高的水柱?由此知道如果用水來做這個實驗有難度。
三、問題的拓展──聯(lián)系實際、深化研討
(一)托里拆利實驗的拓展
1、實驗中為什么要把玻璃管中的空氣排盡?如果沒有排盡空氣,對實驗結(jié)果有什么影響?為什么?我們又怎樣檢驗空氣是否排盡?
2、玻璃管的粗細(xì)對結(jié)果有沒有影響?為什么?
3、如果將玻璃管往上提1cm或往下壓1cm,但管口都不離開槽中水銀面,管內(nèi)外水銀高度差有沒有變化?如果將玻璃管傾斜呢?為什么?
4、如圖4,a中在玻璃管頂端a處開一個小孔,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?b中如果在玻璃管中間b處開一個小孔呢?
5、如圖5,如果當(dāng)時的
大氣壓是72cm水銀柱,a中a點的壓強是多少?b點的壓強又是多少?b中玻璃管頂端受到多大的壓強?
(二)計算問題拓展
1、能不能用公式p=ρ空氣gh來計算空中某點的壓強?為什么?
2、假定當(dāng)?shù)氐臍鈮菏?6cm水銀柱,塑料吸盤的半徑是10cm,塑料吸盤吸在天花板上(不考慮吸盤的質(zhì)量),下面能吊多重的物體?
3、假定地面的氣壓是76cm水銀柱,地球的半徑是6400km,地球上空氣的質(zhì)量大約是多少?
四、總結(jié)和歸納──形成結(jié)論、體味方法
這一部分盡量由學(xué)生完成,教師提示、鼓勵。在這里就略寫。
1、學(xué)生活動:總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,相互補充,形成本節(jié)知識體系。
2、學(xué)生活動:大氣壓在生活中的應(yīng)用。
3、教師結(jié)語:生活處處皆物理,只要我們用心觀察,多想方法,大膽實踐,就能學(xué)好學(xué)活。