大气压强

教案示例之一

（一）教学目的

　　1．认识大气压强的存在。

　　2．了解托里拆利实验的原理。

（二）教学重点 大气压强的确定。

（三）教学过程

　　一、引入

　　我们学习了压强。固体能产生压强，液体能产生压强，那么气体能不能产生压强呢？请大家看书第121页（两分钟）

　　1．实验。我们居住的地球周周被空气层包围，空气层的厚度有几千千米。包围地球的空气层叫大气层，我们生活在大气层的底层。我们通过实验来观察大气层里的空气所产生的压强。这是一个茶杯，装满水，杯子里还有空气吗？用一个硬纸片盖住杯口，轻轻的把茶杯倒过来，大家看，硬纸片为什么不落下去？（配合板图）小纸片一定受到了来自大气层中的空气对它的压强。

　　2．实验。这是一个中医针灸科用的小瓷罐。这是一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口，将将落不下去。现在把一块棉花用水粘在罐的内壁用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口，注意观警有什么现象？（配合板图）鸡蛋进入罐内。鸡蛋一定受到很大的压强才被压进去。这个压强是大气中的空气的压强。

　　3．实验。一个大试管，管内装水。把这个小试管放在大试管的水中，小试管内没有水。用食指托住小试管，将大试管倒过来，注意观察小试管如何？小试管上升。（配合板图）。此实验说明大气层中存在着压强。

　　二、大气压强

　　以上的几个实验说明了大气层中存在着压强。再做一个著名的实验——马德堡半球的实验证明大气压强的存在。

　　1．马德堡半球实验。这是两个金属半球，合拢后很容易拉开。现在把阀门打开，把两半球内的空气抽出去一部分（抽气），再将阀门关闭，现在请两位大力士来拉拉看（学生操作）这个实验就是著名的马德堡半球实验，它有力地证明了大气对浸在它里面的物体有压强。在公元1654年的最初实验时，用十六匹马才把半球拉开。我们这个实验由于半球小，真空度不高，拉开它不必用十六匹马，但是已经足以证明了大气中存在着压强。

　　2．大气层对浸在它里面的物体的压强叫大气压强，简称大气压或气压。地球周周的万物无不在大气层之中，它们都受到大气压强。诸如马德堡半球拉不开，鸡蛋进入罐内，小试管的上升，小纸片的不落都是大气压强的作用。

　　三、大气压强的大小

　　1．实验。试管内装满水，用食指堵住开口，倒立在水银槽内（配合板图），水不流出。请大家考虑水为什么不流出？（提问，学生回答）水不流出是因为大气压强的缘故。但是试管内的水也产生压强，水不流出不仅是由于存在大气压强，而且大气压强大于管内水柱产生的压强。那么大气压强到底有多大？这个问题早在著名的马德堡半球实验之前就由伽利略的学生托里拆利解决了。

　　2．托里拆利实验。取一根大约一米长、一端封闭一端开口的玻璃管，灌满水银。（边讲边做）管内没有空气。用食指堵在开口，倒立在水银槽内，p130图11—5注意观察现象。我们先看到管内水银下降，继而又静止不动了（配合板图）请问，水银为什么下降？（学生回答）大气有压强，但是水银也有压强，水银的压强大于大气压强，所以下降。那么现在为什么静止而不再继续下降？（学生回答）大气压强等于水银柱的压强。所以欲知现在的大气压强，就需要计算这个水银柱产生的压强。根据上一章液体压强的计算方法，设水银柱下有一个水平的小平面，通过测量水银柱的高，计算水银柱的质量和重力，利用压强的公式

　　（操作）。（实际测量结果不一定是760毫米，但是仍可以认为水银柱的压强是105帕斯卡）。

　　可见，大气压强的值等于105帕斯卡，即等于 毫米水银柱产生的压强。

　　这个实验就是托里拆利实验，它是用来测定大气压的值。

　　3．实验。现在将玻璃管稍稍上提，观察水银柱的高度，结果是不变的。现在将玻璃倾斜，注意，水银面上的真空体积如何变化？（学生回答）管内水银柱的长度如何变化？（学生回答）。当倾斜时，管内水银面上方的真空体积减小，水银柱变长，但是水银柱的高度如何？（测量，并在板图上画出）很显然，管内水银柱的高度不变。

　　4．提问，学生讨论。请大家讨论，如果由于天气的变化引起了大气压强的增大或减小，托里拆利实验的水银柱高度怎样变化？（学生讨论后回答）大气压强增大，管内水银柱的高度增大；大气压强减小，管内水银柱下降。所以这个实验中水银柱的高度随大气压而变，这就为我们测量大气压提供了方便。今后学习气压计就是这个道理。

　　四、总结

　　今天我们学习了两个内容。第一个是通过大量的实验，尤其是著名的马德堡半球的实验充分认识到大气压强的存在。第二个是解决了大气压强的测量。托里拆利实验说明，大气压强的值等于实验中管内水银柱产生的压强。

　　五、作业

　　课后请大家注意观察生活中哪些地方或设备是利用大气压强的原理，每人举三个例子。

第三节         大气压强（第1课时）l         学习目标：1、了解由于大气压强的客观存在而产生现象。2、了解测大气压的方法，了解大气压的大小和单位。3、了解抽水机的工作原理。4、了解生活中利用气压的现象。l         学习过程：一、          导入： 演示实验一：如p92——图13.3-1丙。思考是什么力量将塑料罐压扁了？二、          大气压的存在。1、              思考：p82想想议议。2、              探究实验：真空玻璃罩中放置一个气球，气球外面套一个带孔的塑料球，将罩中的气体抽出来，观察气球形状的变化。结论：本实验说明，大气对周围都存在______。3、              举出生活中存在大气压的例子。                                                  三、          大气压的测量。1、              探究实验二：p83想想做做。2、              观看录像。3、              1标准大气压=_______水银柱产生的压强=_______pa4、              大气压的测量：气压计的种类：____________和___________。5、  大气压的变化：      大气压的大小与_______有关，还与______有关。大气压随高度的升高而_____。根据此原理可以用气压计制造出高度计。此种高度计的准确性很高吗？它的准确性主要受什么因素影响？      一定质量的密闭气体，温度越高，压强越 ____，体积越大，气体压强越______。你能根据生活实际举例或设计实验来说明上述结论吗？试试看，议议看。l       练习：1、下列现象中，不能说明大气压存在的是（     ）a、堵上茶盖上的小孔，茶壶里的水就不容易倒出来。b、吸管能把饮料吸入口中。c、生产灯泡时，抽气机能抽出灯泡中的空气。d、两块玻璃合在一起，中间有水，很难把它们分开。2、如右图甲所示，将杯子里装满水，用纸片把杯口盖严，按住纸片，把杯子倒过来，放手后，纸片不会掉下来，这表明纸片收到向上的____________。把杯子放于图乙所示位置，纸片也不会掉下来。图甲、乙可以说明大气向各个方向都有________。3、下列现象中不属于应用大气压的是（      ）b.     塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣服。c.     纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒。d.     用吸管吸敞口瓶中的饮料。e.     用注射器能把药液注射到肌肉里。4、用注射器在吸取药液时，先把活塞推进针筒底，然后将针头插入药液内，提起活塞药液就会流入针筒，这样做的道理是（      ）a.     使针筒内气压大于大气压，药液会自动流入针筒。b.     使针筒内气压小于大气压，药液就被大气压压入针筒内。c.     使针筒内气压等于大气压，药液所受压力平衡容易流入针筒内。d.     针筒本身有吸取药液的本领。5、关于托里折利实验，下列说法正确的是（     ）。a.     玻璃管内径越大，管内外水银面高度差越小。b.     往水银槽内多倒些水银，管内外水银面高度差就增大。c.     玻璃管倾斜，管内外水银面高度差不变。d.     玻璃管内顶部进入一些空气，管内外水银面高度差不变。6、如右图所示，在测定大气压强的托里拆利实验中，如果把玻璃管从甲位置倾斜到乙位置，下面说法中正确的是（   ）a.     玻璃管中的水银柱长度不变。b.     玻璃管中的水银柱竖直高度不变。c.     玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都不变。d.     玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都改变。7、某同学估测大气对0.28平方米的课桌上表面的压力，大约是（   ） a、2.8 102n                 b、2.8 103n c  2.8 104n                 d、2.8 105n8、如右图所示，浸在水中装滿水的量筒a，口朝下，抓住筒底向上提，在筒口离开水面前，量筒内露出水面的部分是空的还是充滿水？______。形成此现象的原因是_________________________________________________________。 9、大气压的变化受天气的影响，请你通过查找资料或咨询父母兄弟，看晴转阴天时大气压变大还是变小？夏天的大气压大还是冬天的大气压大？为什么呢？

流体压强与流速的关系【教学目标】通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。课程理念的渗透和学生个性的培养：通过参与从生活走向物理科学探究活动，学习制订简单的科学探究计划和实验方案，观察物理现象，能简单描述所观察物理现象的主要特征，归纳简单的科学规律。让学生真切地感受到科学的真实性，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，使学生产生强烈的求知欲，乐于参与观察、实验等科学实践活动，初步体验探索问题时的喜悦，领略它的美妙与和谐。【教学方式】小组合作实验探究、班级师生交流。【教学用具】1. 教师用具教师自制的如图（1）所示的演示器、漏斗、乒乓球、自制的cai课件2. 学生用具乒乓球两个、小木条两根、饮料吸管一支、大号注射器一支、水槽一个、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。【教学过程】一、新课引入科学探究要素：提出问题并对问题的成因提出猜想学习方法：从实验观察中发现与物理学有关的问题，尝试根据经验对问题的成因提出猜想。

图1师：同学们，请先看一个实验，如图1所示，我打开阀门a，关闭阀门b，让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管，请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么？学生回答。师：请看如果我打开阀门b，可以看到什么现象？学生回答。师：这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同？学生回答。师：你看高度发现什么特点呢？学生回答。师：根据学过的连通器原理，当水不流动时，各容器的液面总保持相平。如今当水流动时，小管中水柱的高度却不相同，说明水平管中的深度也就不相同。根据液体的压强公式p=ρgh ，也就是说各个粗细管中水的压强就不相同。同学们猜一猜，想一想，这个不相同可能会跟什么有关系呢？学生回答。师：同学们，请继续看另一个实验，如图2所示，我把乒乓球放在伸平的手掌上，并把乒乓球放在翻转的漏斗中，请看（说完，松开手掌），看到了什么现象？

图2学生回答。师：我用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开手。又看到了什么现象？学生回答。师：乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来，我们分析看看，乒乓球能在漏斗下方不会掉下来，由物体的平衡条件可知，竖直方向除了受到重力以外，一定还受到一个向上的压力。未吹气时没有这个现象，当吹气之后才产生这种现象，同学们再猜一猜，想一想，这个压力可能会跟什么有关系呢？学生回答。师：吹气就是气体在流动，那么你们认为与气体的流动有关，是吧？学生回答。师：液体和气体，它们一个共同的特点是：都具有流动性，统称为流体。两个实验的共同之处是，流体在运动时才导致现象的产生。且我们已猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么，这可能是什么关系呢？学生回答。师：我们猜想这种关系无非存在两种情况：一种是流体在流速大的地方压强大，在流速小的地方压强小；另一种是流体在流速大的地方压强反而小，在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢？下面我们将通过实验的方法进行探究。二、新课教学科学探究要素：制定计划与设计实验学习方法：明确探究目的，给定一些器材，由学生选择并设计实验方案，经历实验的过程，来探究流体的流速与压强的关系。师：好，我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。同学们的桌子上有乒乓球两个，小木条两根，饮料吸管一支，大号注射器一支，装满水的水槽一个，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。这里提示你们，我们可以用嘴吹气产生气流，用注射器喷射水产生水流，通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。这里提供几个参考实验装置，请看大屏幕，如图3所示。同学也可以自己设计别的实验方案。

图3科学探究要素：进行实验与收集证据学习方法：通过观察和实验，记录有关实验现象。师：现在我们的研究活动以小组进行，请大家在小组内积极地讨论、研究方案，积极地用眼睛去观察、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？集体的力量是巨大的，看看哪一小组做得最好？（学生开始实验、探究、讨论，教师巡视各组的实验情况）科学探究要素：分析与论证学习方法：分析物理现象，进行简单的推断，归纳出科学的规律。师：你们的实验完成了吗？学生回答。师：下面我们进行全班交流，把你所看到的，所想的说出来与大家交流，就按顺序来进行，好不好？声音要大些，那么，第一组开始吧。估计学生会回答到的几个情况：（1）我们这一小组选择老师提供的实验装置第三个图，选择用大号注射器一支，装满水的水槽一个，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近。（2）我们这一小组选择老师提供的实验装置第一个图，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，两个乒乓球互相靠近。（3）我们这一小组选择老师提供的实验装置第二个图，我们选择在两张纸中间吹气，结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。（4）我们这一小组选择老师提供的实验装置第四个图，我们把一根中间切开（未断）折成直角的饮料吸管，一端插入水中，向管中间吹气，我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中间被我们吹气，因此切口处压力变小，底下的大气压就会产生一个力把水往中间压。因此，我们也认为：流体在流速大的地方压强反而小，在流速小的地方压强反而大。……师：好，非常好！还有没有不按照大屏幕上的实验方案，而设计其他实验方案呢？师：好，因气流具有不可见性，并且流体不容易任意控制，我们结合同学分析的现象，采用cai课件对实验现象进行分析。（操作cai课件）师：综上所述，我们可以得出结论：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。科学探究要素：评估、交流师：我们一起对上述实验方案进行评估和交流。第一、看看实验方法是否存在缺陷，是否需要改进；第二、是否还有其他实验方案也可以实现实验目的；第三、利用其他比较简单的实验器材是否也能说明问题等。并作为同学们的家庭作业。教学链接师：同学们想一想，我们日常生产、生活中的哪些物理现象，能用我们实验得出的结论来解释呢？并请同学们查阅相关网站、网页，获得有关的知识。1. http://www.gscaac.com/t5/default1.asp飞机的飞行原理简介2. http://combatsim.cpgl.net/school.htm模拟军校/飞行指南，飞行物理学3. http://www.kepu.com.cn/gb/beyond/aviation/knowledge/index.html中国科普博览/航空常识4. http://www.chinaschool.org/xspd/xspd-zsdt/077.htm水翼船5. http://www.age06.com/06school/nature/sh/whyshuiyi.asp为什么水翼船的速度特别快？