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[!--downpath--]2019-2020学年八年级数学上册第九章第3节大气浮力（第1课时初步认识大气浮力）教学案（新版）新人教版第1课时初步认识大气浮力环节1课前自学打算步骤1明晰课标要求课题初步认识大气浮力课型新讲课教学目标知识与技能1.晓得大气浮力的存在；了解大气浮力形成的诱因;2.晓得托里拆利实验的原理、过程和推论；3.晓得标准大气压的值.过程与技巧1.中学生进行实验探究感受大气浮力的存在，估测大气浮力的大小，感受科学探究的过程.2.通过对托里拆利实验的学习，使中学生认识和理解用液体浮力来研究大气浮力的等效取代的科学方式.情感、态度与价值观运用大气浮力的知识解释生活、生产中的有关现象，使中学生感受到化学知识与生活的密切联系，具有用数学知识解释日常生活现象的意识.教学重点借助实验验证大气浮力的存在.教具打算多媒体讲义、铁桶、抽气机、橡皮碗、玻璃杯、纸板、水、优酸乳铁盒（啤酒纸袋、易拉罐均可）、吸管、塑料挂衣钩、细针、广口瓶、熟鸭蛋、沙子、酒精棉花、注射器（带橡皮帽）、刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、金属盒气压计等.教学难点大气浮力的估测和测定.教学课时1课时步骤2课前自主学习课前预习1.和液体一样，空气内部朝各个方向都存在浮力，叫大气浮力，简称大气压.2.历史上知名的证明大气压存在的实验是马德堡半球实验；最先精确测出大气浮力值的实验是托里拆利实验，测出的大气压相当于0.76m高的水银柱形成的浮力，一般把这样大小的大气压称作标准大气压.在简略估算中，该气压可以取为105pA.环节2课堂教学展示步骤3课堂互动探究巩固备考班主任引导中学生备考上一节内容,并讲解中学生所做的课后作业(班主任可针对性地选购部份困局讲解),强化中学生对知识的巩固.新课导出师：通过上面的学习，我们晓得液体内部朝各个方向都有浮力，这是因为液体能否流动.空气也能流动，我们周围是否存在朝各个方向的大气浮力？你能列举几个实例或则做几个简单的实验，来否认或否定大气浮力的存在吗？班主任边展示实验器材(铁桶、抽气机)，边说：我可以不使劲挤压就可以将铁桶弄瘪，大家信吗？（中学生怀疑.）班主任进行实验:(1)用抽气机联接铁桶口，并启动抽气机，几秒钟后奇迹出现了——铁桶变瘪了.备课笔记新课导出(2)将两个橡皮碗正对，挤出皮碗里的空气，之后请两名力气大的朋友上台来使劲拉橡皮碗，并向全班的朋友介绍拉橡皮碗的体会.（中学生费了很大的劲才将橡皮碗拉开）师：橡皮碗为何拉不开？中学生思索、讨论:可能是由于大气浮力的作用.师：下边我们就一上去探求大气浮力.进行新课知识点1大气浮力的存在班主任引导中学生分成三组，动手实验探究，感受大气浮力:第一组：玻璃杯覆水实验；第二组：用吸管汲取优酸乳纸袋中的空气，发觉纸袋变瘪了.第三组：塑胶挂衣钩吸盘挤压在光滑的地砖上，使劲下拉，挂衣钩吸盘静止贴在地砖上且拉不开.之后用针将吸盘扎一小孔，发觉挂衣钩下落，根本不须要使劲.中学生交流感受,得出推论：大气浮力的确存在.板书：月球周围被厚厚的大气包围着，空气也像液体一样遭到重力的作用并且才能流动，因而空气内部向各个方向都有浮力.师：最先否认大气浮力存在的典型实验是马德堡半球实验.下边请你们欣赏.（播放讲义：马德堡半球实验)中学生观察、思考，感受大气浮力不仅剩在，并且很大.班主任演示“瓶吞猪肉”实验（在广口瓶中倒入一些石子，将燃烧着的酒精棉花装入广口瓶中，用剥了皮的熟鸭蛋挡住瓶口，塞在瓶口的猪肉被吞入瓶中），并提问：猪肉为何会被杯子“吞吃”了呢？这个实验说明了哪些？那怎么让杯子把猪肉吐下来呢？中学生观察、思考，回答：是由于瓶内的空气被燃尽，湿度增加后，瓶内二氧化碳浮力减少，外界大气压作用在鸭蛋上把猪肉压入瓶中.班主任在引导中学生剖析怎么让杯子把猪肉吐下来时，提醒中学生运用逆向思维，设法增大广口瓶内部的大气浮力.知识点2大气压的检测1.大气压的简略检测师：刚刚两位朋友拉橡皮碗时用了很大的力，而马德堡半球用了16匹马才被拉开，由此可见，大气浮力不但存在并且很大，那究竟有多大呢？朋友们能够设计一个实验检测下来呢？请你们借助自己手中的器材设计实验进行简略检测.中学生分组设计实验进行探究，估测大气浮力的值.第一组：将两个塑胶挂衣钩吸盘正对，之后挤出上面的空气，用测力计检测出正好拉开吸盘所用的力，按照二力平衡，拉力与大气对吸盘的压力相等，之后测出吸盘的面积，估算出大气浮力.第二组：将塑胶挂衣钩的吸盘紧压在平玻璃板上，测出塑胶挂衣钩的半径D，估算出塑胶挂衣钩的表面积S，用测力计检测出塑胶挂衣钩正好被拉下的拉力F，借助公式p=4F/（πD2）估算出大气浮力.备课笔记知识拓展：大气浮力的微观解释：由于二氧化碳是由大量的做无规则运动的分子组成，而这种分子必然要与浸在空气中的物体不断地发生碰撞.每次碰撞，二氧化碳分子都要给与物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就彰显为大气对物体表面的压力，因而产生大气压.单位容积中富含的分子数越多，则相同时间内二氧化碳分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多，从而形成的浮力也就越大.进行新课第三组：将注射器针头内的空气排空，之后用橡皮帽挡住，竖直固定在铁架台上，在针头下边挂钩码，记录当活塞恰好开始下降时钩码的总重力F，估测针头的横截面积S，借助p=F/S公式估算大气浮力.各小组交流自己的设计思想、实验的步骤和检测结果,讨论可能形成偏差的环节，得出推论：上述方式的检测是简略检测，不够确切.2.大气压的精确检测——托里拆利实验师：在科学实验室里这么的检测是否可信？如何能够确切地检测出大气浮力的大小？中学生思索、讨论.师：从前面的覆杯实验可知，覆在玻璃杯里面的纸片之所以不会掉出来，是因为遭到了大气浮力的作用，倘若换用一个足够长的瓶子，饱含足够高的水，纸片也不会掉出来吗？班主任引导中学生借助二力平衡的知识剖析，得出托起的火柱最高形成的浮力恰好等于大气浮力时，纸片都会下落（不计纸片的重力），因而，可以通过火柱的浮力估算出大气浮力.这就是托里拆利实验的原理(提醒中学生这是等效取代法,曾经我们也学习过，如在滑动磨擦力的探究实验中).在分组实验中，你们检测的大气浮力值接近在105pA，这么，要形成如此大的浮力，须要多高的火柱呢？请你们估算.生：借助p=ρgh估算出水柱的高度h约为10m.师：如此高的火柱，我们操作上去容易进行吗？生：不便捷.班主任引导中学生借助p=ρ液gh进行剖析，在浮力一定时，密度大的液体，高度小，因而可换用密度大的水银取代水进行实验.托里拆利正是选用液体中密度最大的水银取代水进行检测大气压值的实验，成为了世界上第一个最先较精确检测出大气压值的科学家.班主任播放讲义“托里拆利实验”,之后提出问题：（用多媒体展示，引导中学生在观看过程中思索、讨论）思索题：（1）为何要灌满水银？（2）管内水银面为何会增长？（3）水银升高后，管内水银柱的上方是否有空气？（4）水银面升高了一段距离后为何不再增长了？（5）如何通过估算得出大气浮力的大小？班主任可以适当引导中学生剖析，加深理解.中学生回答:(1)开始时将玻璃管内灌满水银是为了排出玻璃管内的空气.(2)玻璃管倒置在水银槽中放开右手后管内水银柱升高是由于水银柱对水银槽表面的浮力小于外界对水银槽上表面的浮力.(3)水银升高一段距离后,管内水银柱的上方没有空气,是真空.（4）当浮力相等时,水银面就不会再增长了,此时水银槽外的大气压支撑着玻璃管内一定高度的水银.(5)管内外水银面高度差不再变化时,管内760mm的水银柱形成的浮力就是大气浮力的值.备课笔记小组问题阐述：既然大气浮力的确存在，这么我们日常却觉得不到，为何？知识总结：大气压在我们周围时时存在，而我们却没有觉得，这是由于人体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同；内外平衡，所以在浮力不平衡时会表现出一些特殊的现象.方式总结：用水银柱的高度差表示大气浮力的大小，运用了转换法.进行新课班主任引导中学生按照液体浮力公式及密度值算出大气浮力的值:p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×760×10-3m=1.013×105pA.师：托里拆利进行实验时,是在海平面附近完成的,一般把这样的大气压称作标准大气压p0.板书：标准大气浮力的值等于760mm汞柱(10.3m火柱),即1.013×105pA.班主任总结：托里拆利实验的几点疑惑：（1）假如管子倾斜，管内水银柱的宽度会降低，竖直高度不会变，所以不会影响实验结果.（2）由于水银柱形成的浮力跟水银柱的粗细无关，所以把管子换成粗的或细的，管内水银的竖直高度不会改变，因而不会影响结果.（3）把管子换成比1米长得多的管子，只要水银柱上方保持真空，管内水银柱竖直高度就不会改变，因此不会影响实验结果；若把管子换成比1米短得多的管子，如比76cm还短，则水银将会饱含管子，高度随管子宽度改变而改变，因而管内水银柱形成的浮力就不是大气压的值，这样就难以检测了.（4）把管子在水银中提起一点或插入一点，管内水银柱的竖直高度不会改变，所以不影响实验结果.（5）当有少量空气混进管中时，管内水银面上方不再是真空的，这种空气有一定的浮力作用在管内水银柱里面，会使水银柱高度降低，混进的空气越多，形成的浮力越大，管内水银柱越短，所以会影响实验结果，使检测结果变小.师：1.013×105pA究竟有多大呢？请朋友们计算大气对趾甲盖的压力有多少牛顿？相当于多少千克的物体压在了趾甲上？朋友们演算，一名朋友板演.解：趾甲盖的面积约1cm2，即S=10-4m2，由p=F/S可知大气形成的压力F=p·S=1.013×105pA×10-4m2=10.13N，相当于1kg的物体压在了趾甲上.师：如此大的压力，我们为何觉得不到呢？生：由于大气浮力是朝各个方向的，大气压的作用相互抵消了.例题1（用多媒体展示）小明借助如图所示的装置，检测当地大气压强的大小，他将检测结果汇报给数学老师，老师告诉他检测结果偏小.你晓得小明检测结果偏小的诱因可能是下边的()A.玻璃管没有竖直放置B.玻璃管底部混进少量空气C.水银槽内水银液面太高D.玻璃管太粗，管内的水银太重解析：借助上述装置检测大气压是借助大气压跟支持它的水银柱形成的浮力相等的原理来检测的.水银柱形成的浮力，只与水银的密度和水银柱高度两个诱因有关，而与玻璃管的粗细、玻璃管是否竖直放置、水银槽内水银面高低等诱因无关.而且玻璃管底部如混有空气，管内空气会对水银柱形成向上的浮力，使水银柱的高度变小，因而造成检测结果偏小.答案：B备课笔记进行新课3.气压计师：标准大气压的值是p0=1.013×105pA.通常情况下,不同地点,不同高度的大气压值是不同的.但在日常生活和生产中我们经常须要了解各地的气压和气压的变化,于是人们设计了拿来测定大气压的仪器——气压计().下边我们就主要介绍两种气压计:(1)水银气压计构造原理:实际上就是一个托里拆利实验装置.只是在刻度尺上不是标水银柱与水银槽中水银面的高度差,而是标与高度差对应的大气压值,这样就可以直接读出大气压值.特征:检测结果确切,但携带不便捷.(2)金属盒气压计(无液气压计)班主任结合实物或模型引导中学生了解金属盒气压计各部份的构造和功能.师：它的主要部份是一个抽成真空的金属盒及与盖子中央相连的弹簧片.盒的表面是波纹状的,大气压变化时,盒的长度及弹簧片的弯曲程度随着变化,通过传动机构推动表针旋转,指示大气浮力的值.(注：假如无液气压计的刻度盘上标的不是大气压的值,而是高度,就成了民航,徒步用的高度计.)教学板书课堂小结通过本节课的学习，我们晓得了大气浮力的存在，还晓得大气浮力的检测方式，非常是托里拆利实验.还了解了检测大气压的一些工具.步骤4课堂析疑解难教材习题解答1.人的血糖的正常值（收缩压和舒张压）大概是多少帕？自己查找资料进行计算.2.1654年，在日本马德堡市的广场上以前做过一个知名的马德堡半球实验.人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去上面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球.当一侧的牲畜达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大的声响.图9.3-9为朋友们借助半径26cm的压力锅取代空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形.她们将压力锅拉开须要多大力？实际使劲大小与估算的结果是否相同？请说出你的理由.备课笔记非常提醒：大气浮力不能用公式p=ρgh来估算获得，只能通过检测获得.教材习题解答3.小明为屋内的盆栽设计了一个手动供热装置.如图9.3-10，用一个塑胶瓶装满水倒置于盆栽盘中，瓶口刚才被水浸入.当盘中的水位上涨到使瓶口漏出海面时，空气步入瓶中，瓶中都会有水流出，使盘中的水位下降，瓶口又被浸入，瓶中的水不再流出.这样盆栽盘中的水位可以保持一定的高度.请问：是哪些缘由促使水不会全部流掉而能保留在塑胶瓶中？4.楼顶的面积是45m2，大气对楼顶的压力有多大？如此大的压力为何没有把房顶压塌呢？1.解答：收缩压是指心室收缩时，动脉内血糖下降所达到的最高值(也称高压).舒张压是指心室舒张时，动脉内血糖增加所达到的最低值(也称低压).正常成人的血糖范围：收缩压：90~舒张压：60~收缩压超过舒张压超过，即被确诊为高血糖.若某人低压，高压为，则低压大概为0.92×104pa，高压大概为1.58×104pa.2.解答：由p=F/S可得F=pS=105×3.14×(0.13)2N≈5.31×103N.实际使劲大于估算结果，由于压力锅内可能还有少许空气，实际使劲可能为大气压力除以压力锅内二氧化碳压力的差.3.解答：每次瓶内放出水后，对瓶口而言，瓶内的二氧化碳浮力与瓶内水的浮力之和总是与瓶口遭到的大气压相等，这样就促使瓶口可以放出部分水后，又停止.4.解答：F=pS=45m2×105pa=4.5×106N楼顶上下方都分别遭到向上和向下的大气压力，彼此平衡，所以不会把房顶压塌.困局解答例题2如图所示，借助托里拆利实验装置检测大气浮力时，当被玻璃管内的水银柱稳定后，在玻璃管的底部穿一小孔，这么管内的水银液面将（）A.保持不变B.渐渐增长，最终与管外液手相平C.逐步上升，最终从小孔中流出D.稍为回升一些解析:底部开孔后，管与水银槽组成了连通器，管内水银面将降到与水银槽中的水银手相平.答案：B备课笔记易错提示：不要误觉得穿一小孔后，水银从小孔中流出.环节3课后反馈总结步骤5课后达标检查布置作业：班主任引导中学生课后完成本课时对应练习，并提醒中学生预习下一课时的内容。
步骤6课后教学反省教学反省1.在本节课教学的过程中，一直把中学生是教学的主体置于第一位.因而，在设计和组织教学的过程中，以中学生活动和实验探究为主线，引导中学生通过多媒体教案、实验等来主动发觉问题,收集证据,剖析有关信息和资料，构建良好的认知结构，进而培养中学生的观察能力、动手能力，使中学生学会自主学习，培养中学生的创新意识.2.在课堂教学学生的思维活动必须是有目的性的思维水银测大气压强的原理，要达目的必须依靠于外界的剌激作用，在“做学校”，将中学生的思维和实践结合上去，因而导致中学生积极地投入情感.例如：让中学生拉吸盘体会大气浮力的确存在并且很大；在做塑胶挂衣钩的实验中，有意安排中学生用细针扎个小孔来进一步体验大气浮力的作用，迸发她们的学习热情，由于这样的实验来始于她们自己的劳动成果水银测大气压强的原理，达到了探究知识的目的.既调动了中学生的积极性、主动性，又使中学生进行合理的科学猜测，快速步入探究的课题*.中学生实验探究后发表各自的想法，并进行交流、评估,这样除了营造了修身的学习环境，并且培养了中学生敢想敢说的精神及剖析概括问题的能力.教学过程中老师的疑惑：班主任点评和总结�
