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3.大气压强(师)

发布时间:2014-05-19 08:02:58  

14.3 大气压强

? 学习目标导航

1.知道大气压强产生的原因,了解大气压强的存在,了解大气压变化与哪些因素有关。(重点) 地球表面的空气由于受地球的吸引受 重力 作用,因此,对容器 底 有压强;同液体一样,空气也具有 流动性 ,因此,对容器 侧壁 有压强,也2.了解多种测量大气压的方法,知道托里拆利实验的方法和结果,记住标准大气压强的值。 3. 能自制气压计,并利用它演示大气压的变化。 4.能用大气压强的知识解释有关现象。(难点) 5.了解抽水机的工作原理,能举出实例说明大气压在生活和生产中的应用。 创意开场白

方式1:播放托里拆利实验录像,介绍大气压强。 方式2:请几位同学上台做马德保半球实验,在学生的惊异中引入大气压强。

? 课前预习方案

过渡语:生活中有哪些现象能证明大气压是存在的呢?

温故

液体由于具有 重力 和 流动性 对容器底和侧壁有压强作用,在同一深度液体向各个方向压强相等。

知新

1.大气压强产生原因:大气由于具有重力 和 流动性对浸在其中的物体有压强的作用。

2.观察P86图14.3-1的实验现象证实 大气压强 是事实存在的。

3.著名的测量大气压的实验是 托里拆利 做的;1标准大气压值= 1.01×105

Pa。 4.大气压随高度 增加而减小 。 5.抽水机是利用 大气压强 工作的。

置疑:

大气压强一定存在吗?为什么我们没有感觉到呢?

教学建议:学生预习时把握大气压强的存在、测量、特点,并进行简单的知识整理。

? 课堂导学方案

教学点一:探究大气压的存在 1.大气压的产生

存在朝 各个 方向的压强.大气对它里面物体的压强就叫 大气压强 ,简称 大气压 或 气压 。 2.大气压的存在

实例:P86页图14.3—1甲图中的吸盘能紧贴在光滑的墙上,是由于 大气压强(力)的作用;图乙中的饮料是靠 大气压强 上升到嘴里的;图丙中的铁桶是被 大气压强 压扁的。这些实例都证明了 大气压强 的存在。请你举出类似的一些实例: 用注射器把药液吸进注射器内, 自来水笔把墨水吸进管内 。

3.实验: 托里拆利实验 、 马德堡半球实验等实验有力证明了大气压的存在且很大。

●跟踪训练

1.下列事例中,利用大气压作用的是( A ) A.小王将新鲜空气吸入肺里

B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中 C.小李用图钉把地图钉在墙上

D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服

教学建议:首先让学生用类比的方法猜想,通过液体压强联想到大气存在压强,同时多列举生活中的有关实例。

教学点二:大气压强大小 1.大气压的粗略测量

如何利用吸盘、弹簧测力计、刻度尺等器材粗略地测量大气压的值。 实验原理:

测量大气压力的原理: 实验中需要测出哪些物理量?

吸盘表面收到的大气压力F 、 吸盘的表面积S。实验中弹簧测力计在什么时候读数? 刚刚将吸盘拉脱时读数 。

评估:①为什么要把吸盘表面蘸水且吸在光滑水平板上做呢?

1

避免吸盘和平板之间有缝隙导致漏气 ②用以上的方法测大气压, 在实际操作中有些哪些困难?对测量值有何影响?

在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小_100_Pa。

2.大气压与天气的关系:晴天的大气压

比阴天高;冬天大气压比夏天吸盘内空气不容易排尽,导致测量的大气压力偏小; 高 。 3.关于页“想想做做”刚刚将吸盘拉脱时读数不及时,导致读数不准。 P88 : 2.大气压的精确测量

⑴观察托里拆利实验:实验中玻璃管内水银面上方是 真空 ,管内水银下降到一定高度不再下降,是因为管内水银柱受到了 管外大气压强 作用,根据 计算出水银柱的压强值就是大气压的值。若管内水银柱的高度为76㎝,则(写出计算过程): P=ρgh=13.6×103

㎏/m3

×10N/㎏×0.76m=1.01×105

Pa

⑵管内水银柱的高度跟将玻璃管提起、玻璃管的粗细、倾斜角度等因素有关吗?

解:没有关系,因为大气压始终等于管内水银柱的压强。

⑶如果在实验中外界大气压突然变小,则玻璃管中的水银柱高度将_降低_。

⑷如果在实验中细管内不小心混进了一些空气,则测量值比真实值_小_。

⑸假若托里拆利实验中把水银换成水,1标准大气压可以支持多高的水柱呢? 解:大约可以支持10m高的水柱。

3.气压计:自学P88页最后两自然段,回答下列问题:测量大气压的仪器: 气压计 ,常见种类:_无液_气压计和_水银_气压计.托里折利所用的装置是 水银 气压计,其优点是 测量值精确 ,缺点是 携带不方便 ,常用于 气象站和实验室;氧气瓶、液化汽缺罐上的气压计、高度计都是 无液 气压计。

●跟踪训练

2.大气压强很大,为什么没有把我们人压扁呢? 解:人体内也有气压, 大小与外界大气压平衡。

教学建议:可以让学生自己用测力计、吸盘或者注射器等测量大气压的值,并讨论导致实验结果存在的差异的原因,从而提高学生实验评估的能力。 教学点三:大气压的变化及应用

1.大气压与高度的关系:海拔越高,气压越_小__;

①制作时,要使带色的水沿玻璃管上升到瓶口上方以便观察,采用的方法是:

图1

从管子上端吹入少量气体,

,你这种做法的物理道 理是

使瓶内气体压强大于大气压强,使瓶内水受到向上的压力差 。

②制作时要注意 瓶口必须密闭,不能漏气 ; 使用时要注意不要用手直接拿瓶子,以免瓶子受热 。

③拿着如图1所示的自制气压计从楼上到楼下(或从山上到山下)的过程中,玻璃管内水柱将 下降 。 4.自学P89页“想想议议”,交流讨论两种抽水机的工作过程.

解:抽水机是利用大气压来工作的。

5.重做八年级物理上册图0.1—10的实验,实验中我们烧瓶内的水重新沸腾,由此推断水的沸点 降低,由此推测瓶内气压 减小 ,导致气压变化的原因是 瓶内水蒸气温度降低,发生液化,空气变稀薄。●跟踪训练

3. 一物理兴趣小组自制成如图1的水气压计.瓶内 气体压强 > 瓶外大气压(选填“<”、“>”或“=”).当带着它从一楼到五楼时,玻璃管内水柱高度的变化情况是 变高( 选填“变高”、“变低”或“不变”)。

教学建议:布置学生课前动手制作,课堂进行个人展示,讲制作中遇到的问题,可以激发学生学习物理的热情。

? 当堂评价方案(100分)

1.(20)活塞式抽水机是利用_大气压_把水由低处抽到高处.医生打针时,先把针管里的活塞推到下端,然后把针头插入药液中,提起活塞,药液在_大气压_的作用下就能进入针管里。

2.(20)大气压随高度增加而_减小_。登山运动员带着水银气压计登山过程中,水银气压计的水银柱高度将会逐渐_降低_。

3.(15)取一个空矿泉水瓶,用嘴从瓶内吸出一部

2

分空气,瓶子会变瘪,这是因为( B ) A.嘴把瓶子吸住了 B.瓶外气压大于瓶内气体的压强 C.瓶内气体压强的作用 D.嘴和瓶之间的摩擦作用

4.(15)不能利用公式p=ρgh算出大气压强的值,偏小

B.吸盘口沿若不沾水可能导致有空气进入使测得的大气压强值偏小

C.弹簧测力计没有匀速拉动致使所测得大气压力不准

D.实际测量拉力时吸盘受到的大气压力的面积比不是因为( C )

A.温度随高度变化 B.大气压强随高度变化 C.空气密度随高度变化 D.大气压强的重力随高度变化

5.(30)我们教室屋顶的面积是50m2

,试计算大气对屋顶压力是多大?这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?发生飓风时屋外气压突然减小,假若减小到90000帕,请你通过计算说明可能会发生什么现象? 解:由P=F/S得

屋顶受到压力 F=PS=105

Pa×50㎡=5×106

N 屋顶上下都受到相同的大气压作用,上下压力平衡。 发生飓风时

屋顶受到压力 F=PS=90000Pa×50㎡=4.5×106

N 屋内气压不变,内外压力差F差=5×105

N,屋顶受到这么大的向上的压力差会掀翻屋顶。

教学建议:第5题完成后可以让学生简单讨论分析飓风造成的危害,加深对大气压的理解。

? 课后作业方案(100分) ★夯实基础(70分)

1.(8)下列现象中,不能说明大气压存在的是( C ) A.堵上茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来

B.用吸管能把饮料吸入口中

C.生产灯泡时,抽气机抽出灯泡内的空气 D.两块玻璃合在一起,中间有水时,很难将它们分开

2.(8)下列现象中,不属于利用大气压强的是( D ) A.挤钢笔胶管吸墨水 B.用吸管吸饮料 C.活塞式抽水机抽水 D.船闸

3.(8)下列关于用弹簧测力计和吸盘测量大气压强的值的实验中,误差分析错误的是( C ) A.吸盘内空气可能没有挤尽导致所测的大气压强值

拉时吸盘与桌面的接触面积小导致误差

4.(4)1标准大气压大约可以支持 10 米高的水柱。 5.(8)把塑料挂衣钩的吸盘空气挤出后,在大气压 的作用下吸盘被紧紧压在墙面上,由于 摩擦力 力的作用使挂衣钩能够挂上重物。

6.(8)用吸管吸饮料时,饮料在 大气压 的作用下被压入嘴里,吸管的一端做得尖些是为了增大压强。 7.(12)高压锅密封后加热,使锅内的水大量汽化,导致锅内气压 增大 ,从而使水的沸点 升高 ,很快煮熟食物并节约了燃料,当锅内的压强 大于 限压阀的压强和锅外大气压之和时,限压阀被顶起排气。

8.(24)冬天在玻璃瓶内装了热水后,瓶内空气 受热膨胀 会挤出一部分到瓶外,当盖上瓶盖后冷却一会儿,瓶内气体温度 降低 压强 减小 ,瓶外大气压 大于 瓶内气压,从而使瓶盖受到 向内的压力差,紧紧地套在瓶口上不易打开。要使瓶盖轻易打开,可采用的方法:是: 将瓶子放在热水里加热 。 ★拓展能力(30分)

9.(15)在测量大气压值的实验中,某同学将玻璃板放在桌子上,用吸盘贴在玻璃板上面,用弹簧测力计将吸盘缓慢向上拉,直到吸盘脱离板面。问: (1)实验原理是什么?

(2)某同学做实验时发现弹簧测力计的量程都太小,不能测出吸盘脱离板面时的拉力.请你选择其他器材与这只弹簧测力计组合,测出吸盘脱离板面时的拉力.要求写出用到的器材和方法。 解:(1)根据二力平衡的条件:F气=F拉 ,再由P=F/S得出大气压强。

(2)可以选择与杠杆组合:将吸盘与杠杆的一端相连,并将支点靠近挂吸盘的一端,在另一端挂测力计,这样组合成一个省力杠杆. (或者用动滑轮、滑轮组等,将动滑轮、滑轮组下面的挂钩拉住吸盘,用弹簧测力计拉住绳的自由端。)

3

10.(15)某探究学习小组为了研究“大气压随高度的变化规律”,从一只登山队那里获取了下表所示的

数据。 (1)请你根据表中的数据,在图2中所示坐标中作出大气压随高度变化的图像.根据表中数据,结合图像可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为:2000m以内,高度每升高1m大气压降低10Pa。当高度为1km时,大气压约为 0.9×105 Pa。

(2)当高度为3000km时,已到了大气层的边缘,此处的大气压约为 0 Pa。除了高度,大气压可能与天气变化 有关。(写出一种即可)

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