教学设计第3节大气压强一，教材分析大气压强主要讲的是关于气体压强中大气压强的初步知识，运用压强、压力、液体压强等内容来认识的，教材内容分三部分：大气压的存在、大气压的测量、大气压的应用。本节内容在本章的结构中则具有承前启后的作用：教材不仅从内容上与前面所学的固体压强、液体压强一起构成了一个相对完整的体系，而且从培养学生的认知能力上也与前几节内容衔接得很好，也为后面学习流体的压强与流速的关系及气体浮力奠定坚实的基础。在教学中借助演示实验，利用平衡力的知识进行大气压的测量，通过观看分析托里拆利实验，了解大气压强的大小和单位，利用实例计算，感知大气压强产生压力的大小。利用托里拆利实验装置引入气压计，通过探究活动了解大气压强与高度的关系，了解常见的大气的测量方法等，给学生亲近感和真实感，便于学生更好的理解和掌握。二，学情分析知识：学生学习过液体压强，具备中立，平衡等知识能力：学生具有一定的知识迁移能力，以形象思维为主，概念的建立主要依靠生活经验情感：初中生表现欲望强，好奇心强，容易接受直观明显的现象。三、教学目标知识与技能1了解大气压的存在，知道标准大气压强的数值；2了解测量大气压强的方法，理解托里拆利实验原理、过程和结论；3知道大气压强产生的原因，知道大气压强与天气和高度有关；4认识生活中利用大气压强的现象，了解抽水机的工作原理。过程与方法1观察跟大气压强有关的现象，感知大气压强的客观存在；2通过实验探究，估测大气压的大小，体会科学探究的过程；3通过对托里拆利实验进行分析，使学生掌握推理和等效替代的方法；情感、态度与价值观1在学习中让学生亲身实践，培养实事求是的科学态度，激发其科学探究精神；2通过了解大气压的应用，认识大气压的存在与变化对人类生活的影响 。四、重点与难点：重点：验证大气压强的存在；了解大气压的测量原理难点：感受大气压的客观存在；对托里拆利实验原理的理解五、教法与学法：教法：实验法；讨论法；启发式讲授法学法：观察讨论；实验探究六、教学资源与工具设计实验器材：玻璃杯，水槽，塑料板，矿泉水瓶，吸盘，吸管专门为本课设计的多媒体课件视频：马德堡半球试验，托里拆利实验。七、教学过程：导入新课复习导入：思考问题：1液体的压强是由于什么原因产生的？2液体的压强的计算方法？学生活动：由于液体受重力，并且由于液体具有流动性，所以液体朝各个方向都有压强，且同一深度向各个方向的压强都相等。方法：pgh问题：同液体一样，地球周围覆盖着大气层，大气层中的空气和液体一样受重力，并且具有流动性，会不会也像液体一样产生压强呢？(教学说明：复习上节课所学，同时利用类比的方法引入新课，符合知识的递进关系和学生的认知规律，有利于激发学生的思维和探究欲望)实验导入实验1：魔术表演(覆杯实验)：取一个干净的透明玻璃杯，一杯清水将玻璃杯装满水，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？(硬纸片没有掉下来)再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？(硬纸片仍没有掉下来)学生观察奇妙的现象，集中学生的注意力并激发学生思考和探究的欲望。思考问题：实验中硬纸片不会掉下来的原因是什么？引导学生分析：当杯口朝下时，杯中的水和纸片都没有掉下来，说明有作用与水对纸片的压力相抵消，这个作用是空气产生的压强。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转圈时硬纸片未掉下来，说明处处都存在大气压强，且大气向各个方向都有压强。(设计说明：教师演示时可以增加神秘感，演示后要结合理论分析，关键让学生认识到容器外存在压力或压强，从而认识到大气也有压强)推进新课现象：塑料吸盘把玻 现象：水进入胶头滴管璃片“吸”起来引导学生分析1将塑料洗盘捏扁后吸到窗玻璃上，甚至还能挂上重物。2将胶头滴管内的空气排出，将其插入水中，如果空气有压强，就会进入滴管，但由于两者之间有水分隔，就会看到有水进入滴管，证明大气存在压强。交流讨论并总结：由于大气层中的空气像液体一样受重力且具有流动性，所以大气像液体一样对浸入其中的物体有压强作用，并且空气中朝各个方向都有压强。(板书)1大气压强：大气会对处于其中的物体产生压强，我们称它为大气压强，简称为大气压。(注意：大气压是大气压强的简称，不是大气压力的简称)2大气压产生的原因：由于大气受到重力作用，而且大气有流动性。3大气压的方向：大气压强的方向与液体压强的方向一样，也是朝向各个方向的。教师引导 提出著名的马德堡半球实验其实早在1654年德国马德堡市的市长奥托格利克就做了著名的马德堡半球实验，证明了大气压的存在，你能解释球为什么很难被拉开吗？二、大气压的测量提出问题：16匹马都很难将马德堡半球分开，那么大气压到底有多大？能不能借助马德堡半球的原理来测量？请同学们回忆以前学过的有关压强的知识，思考还有什么方法能够测出大气压强的大小？要求学生说出想法并叙述理由。学生活动：方法1：用吸盘和测力计。将一个吸盘压在玻璃板上，然后用弹簧测力计拉，直到将吸盘拉起，读出弹簧测力计的示数，根据二力平衡的原理，得出大气压力，再用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘的面积，根据公式p计算，即可求出大气压强的大小。教学说明：这里可以演示一下，帮助学生设计测量方案，为托里拆利实验的引入做一下铺垫。思考一下：用这些方法为什么只能粗略测量大气压值？学生讨论：吸盘里进入空气教师提问：想知道世界上第一个精确测出大气压值的实验吗？大气压强值的测定：很久以前意大利的物理学家托里拆利就做了下面的实验，这就是著名的托里拆利实验。1演示(观察录像)托里拆利实验装置。引导学生讨论以下问题：(1)为什么要在玻璃管内装满水银？(2)玻璃管中水银柱上方的空间中是否有空气？(3)管内水银柱为什么要下降？为什么水银柱要停在760 mm处？(4)管子倾斜，管子直径加粗，水银柱竖直高度是否发生变化，即所测大气压强值是否变化？学生讨论交流：灌满水银是为了排除出管内的空气。玻璃管中水银柱的上方空间是真空。管内水银柱下降是因为水银柱太高，产生的压强大于外界大气压强，当下降到760 mm处时，产生的压强与外界大气压强相等，水银柱就不再下降。通过计算可知，求出760 mm水银柱的压强的大小。pgh1.36104 kg/m39.8 N/kg0.76 m1.013105 Pa通过液体压强公式pgh可知，水银柱产生的压强只与水银柱的高度(水银的深度)和密度有关，所以管子粗一点、弯曲一点、提高一点、倾斜一点，管内的水银柱的高度不变。归纳总结：托里拆利实验测量出：大气压强支持着管内760 mm高的水银柱，也就是大气压强跟760 mm高的水银柱产生的压强相等。通常把这样的大气压叫做标准大气压，约为105 Pa。即1标准大气压相当于760 mm水银柱所产生的压强值为1.013105 Pa(约为105 Pa)p01.013105 Pa大气压的单位：帕、厘米汞柱、毫米汞柱现在知道覆杯实验中杯里的水为什么不会掉下来了吧，除非杯子中的水超过10.3 m的高度。2.大气压的测量工具：气压计：水银气压计金属盒气压计的外形和内部构造无液气压计(盒式气压计)抽去内部空气的薄金属盒在大气压发生变化时会发生形变，这种形变经放大并显示出来。水银气压计的特点：精确但携带不方便。无液气压计的特点：携带方便但不精确。大气压与液体的压强有许多相同之处，根据液体的压强公式pgh可知，当液体的密度越小，深度越小时，压强也越小。在大气层中就像在海洋中一样，越高的地方越浅，h越小，并且空气越稀薄，密度越小，于是大气压也越小，比如高山上。归纳总结：大气压的大小跟大气的密度直接相关。大气的密度随高度升高而减小，离地面越高，气压越小。(1)海平面附近：大气压的数值接近1.01105 Pa(标准大气压)。(2)在海拔3 000 m以内大约每升高10 m，大气压减小100 Pa。(3)天气的变化也影响大气压，晴天比阴雨天气压高。(4)气压会影响沸点，气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。教师提出问题：为什么在高山上煮不熟鸡蛋？学生交流：海拔越高，气压越低，沸点越低，所以不容易煮熟食物。三大气压的运用引导学生生活中大气压的运用有哪些实例？展示活塞式抽水机原理图，由学生尝试说出构造和原理。思考问题：1为什么使用抽水机之前都需要先灌水？2活塞式抽水机能提升水的高度最大有多少？学生活动得出答案：排出抽水机的空气，利用大气压将水压上来，只能抽到10.3米的高度。(教学说明：通过观察，学生容易理解活塞式抽水机的工作原理，但离心式抽水机结构复杂，通过演示实验，可以提高学生的兴趣，加强学生从生活走向物理，从物理走向社会的意识) 课后练习：1、由于空气也受_____力的作用，而且能流动，因而空气内部向_______方向都有压强。2、著名的____________实验有力的证明了大气压强的存在.3、盛满水的玻璃杯，用硬纸片把杯口封严，小心地将杯口朝下，纸片不会掉下来，这是因为（ ）A 纸片太轻了B 空气对纸片向上的压力大于水的重力C 水由于惯性处于静止状态D 水把纸片粘住了4、用塑料管吸瓶内果汁时，是由于（ ）A、人体内部对果汁产生吸引力。B、人用嘴吸去管内气体使管内气压降低，大气压使果汁沿管上升。C、吸管本身有吸水作用。D、果汁本身产生压强较大。5.做托里拆利实验时，当玻璃管里的水银柱稳定后，在管的顶端穿一个小孔，那么管中水银将（ ）A、往上喷出 B、稍微下降C、保持不变 D、降到与外面水银面相平6某同学在做托里拆利实验中，不慎在玻璃管中混入了少量空气，则测量结果将（ ）A偏大 B偏小 C相等 D都有可能 第3节大气压强一大气压的存在1大气压强：大气会对处于其中的物体产生压强，我们称它为大气压强，简称为大气压。2大气压产生的原因：由于大气受到重力作用，而且大气有流动性3大气压的方向：大气压强的方向与液体压强的方向一样，也是朝向各个方向的。4.马德堡半球实验：证明了大气压强的存在。二大气压的测量1.大气压的大小：托里拆利实验的原理标准大气压：p01.013105 Pa2.测量大气压的仪器：气压计水银气压计、无液气压计3.海拔越高，气压越低，沸点越低三大气压强的运用吸管，吸盘，注射器吸药水，抽水机抽水机的原理