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视频教学:
重点知识:
一、概念:
1、大气对浸入其中的物体形成的浮力称为大气浮力,简称大气压,通常用P0表示。
2、解释:“大气压”和“气压”(或二氧化碳的部分浮力)是有区别的。 例如,压力锅中的气压是指二氧化碳的部分浮力。 压力锅外的大气压力。
2、成因:二氧化碳受重力作用,具有流动性,因此能对浸入其中的物体形成全方位的浮力。
3、大气压力的存在(实验证明)
1、证明大气压存在的著名实验:马格德堡半球实验
2、证明大气压力存在和应用大气压力的其他现象:吸盘衣钩可以紧贴墙壁,用吸管吸啤酒,活塞泵。
3、小实验:盖杯实验、瓶吞猪肉实验、皮碗仿茜草
4.大气压的实验测定
(1)托里切利实验(第一个准确测量大气压值的实验)
1、实验过程:在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中装满水银,塞住管口,然后倒扣插入水银槽中,松开堵住管口的右手。 管内水银表面增加一点后,就不再增加了。 ,此时管内外水银表面的高度差约为760mm。
2、原理分析:在管外液体手的水平面上取管内的一块液体,由于液体不动,液体块靠浮力上下平衡。 即向下的大气压=水银柱形成的浮力。
3、结论:大气压P0===1.01×105Pa(其值随外界大气压的变化而变化)
四、说明:
⑴实验前在玻璃管内充水银的目的是:玻璃管倒置后,水银上方为真空; 如果不填充,测试结果会很小。
(2) 本实验若将水银换成水,要求玻璃管的宽度为10.3m
⑶ 轻轻抬起或压下玻璃管,管内外高差不变,倾斜玻璃管,高度不变,宽度变长。
⑷膨胀:若外界大气压为HcmHg,试写密封二氧化碳(管内液体为水银)在下列情况下的浮力。
5、标准大气压(海平面气压):支持76cm水银柱的大气压称为标准大气压。
1个标准大气压===1.01×105Pa
五、其他
1、大气压力随着高度的降低而降低。 而大气压的大小与地点、天气、季节等的变化有关。 一般来说,阴天的气压比晴天的气压高,冬天的气压比夏天的气压高。
2、气压计及类型:水银气压计、金属盒气压计(无液气压计)
3、大气压应用实例:用水泵抽水,用吸管吸啤酒,用注射器吸药水。
8. 液体的沸点随着液体表面压力的降低而降低。
优秀讲义:
学习案例:
一、教材分析:
本课的教学内容包括两部分:证明大气压力的存在和测量大气压力的大小。 其中大气压的存在与大气压的大小是教学的重点。 由于空气是看不见摸不着的,在日常生活中也不容易感受到大气浮力的存在,所以本课采用中学生探究实验、教师演示实验、多媒体讲义等方式辅助教学,所以以最大限度地调动中学生的学习热情和积极性,使中学生实验、观察、思考、讨论,把知识具体化为形象,化难为易,从而完成教学任务。
二、教学目标
1. 知识目标:
(1)了解大气浮力形成的原因。
(2)能感觉到大气浮力的存在; 可以举例证明大气浮力的存在。
(3) 能用大气浮力解释简单现象。
(4)知道托里切利实验值和标准大气压,可用气压计测出大气浮力的大小。
2、过程与方法:
体验科学探究的过程,能够设计和进行实验来验证大气压力的存在。
3. 情绪、态度和价值观:
(1)让中学生积极参与探究,学会合作、交流和评价。 体验成功的喜悦,提高对科学探究的兴趣。 了解科学家用来发现和解决问题的思维过程。
(2) 论证“物理学始于生命”的理念。 培养课堂与生活紧密联系的意识,激发中学生学习科学的兴趣,培养中学生严谨的科学态度和敢于探索的精神。
三、教学重点难点:
1.要点:大气压力的存在与大小。
2.难点:
(1) 了解托里拆利实验现象。 (2) 解释大气浮力现象。
4、教学方法:实验探究法、观察法、分析讨论法
5、教学用品:水疗枪2个、玻璃杯1个、硬纸板1个、注射器1个、马格德堡半球模型、气泵、注射器、吸盘、笔、吸管等。
6.课前计划:
(1)班主任首先要熟悉实验,充分考虑每次实验中可能出现的问题存在大气压强的实例,总结实验成功或失败的经验和原因。
(2)让中学生查阅资料,学习一些关于大气压的小故事。
七、教学过程:
(1) 新课程导入:(实验导入法)
师:朋友们,我们知道浮力分为固体浮力、液体浮力和气体浮力,但是我们已经有了
我们已经了解了固体浮力和液体浮力,所以在这一节课中我们将学习二氧化碳浮力
知识。
我们先做几个小实验。
(拿出一个空杯子,一张纸,一个装满水的水槽,给你的朋友看你需要什么,然后把纸盖在杯子的口上,用手盖住,把杯子倒过来)
师:小伙伴们,你们猜我举手,这张纸会掉出来吗?
出生:…………
(松手,纸掉了)
师:纸片掉出来是因为纸片受到向上的重力作用。 所以如果我们把杯子装满水,
再次重复昨天的动作。 此时这张纸会怎样呢? 让我们试试吧。
(在水槽里把杯子装满水,用一张纸盖住杯口,倒立)
师:朋友们注意观察,看看纸会不会掉下来?
(松手,纸片没掉)
师:这张纸不仅受到重力,还有水向上的压力,但为什么这张纸没有
跌倒了怎么办? 这表明它处于下行压力之下。 谁提供了这个压力?提供的是空气
这个力,这个力作用在纸上形成浮力,这就是我们这节课要学的
强大的气压。
所以如果我倾斜玻璃,我们会发现无论玻璃的边缘朝向哪个方向,纸片都不会下落,这意味着纸片在各个方向都受到大气浮力的作用。
空气是流动的,我们从风的流动就可以知道,从日常生活中我们也可以知道空气是有质量的,比如:一个充满空气的足球,用气针放气后我们会感觉更轻,这意味着空气有质量。 下面我们来回顾一下液体浮力形成的原因。 液体由于其重力和流动性,在各个方向都有浮力。 那么同样具有流动性和重量的二氧化碳也对其中的物体形成浮力,这就是大气浮力。
(2) 新课教学:(实验探究法)
1、大气压力的存在与形成:
活动一:液体对倒入其中的物体有浮力,潜水员潜入深水会被水压垮。 我们平时不会觉得自己会被空气压到,但是空气也是有质量的。 试着估计一下你所在房间的空气质量。(ρair=1.29kg/m3)) (中学生上台表演)
学生:(过了一会儿)
师:估算结果是教室内的二氧化碳质量约为209.466kg,相当于四
个人品质。 所以你们宿舍的空气质量还是挺高的。
我们再看下面课本接下来的几段,从中我们可以知道,月球被空气包围着,长度有几千公里,包围着月球的空气层叫做大气层。 在大气层中,下方的空气被锋面压着,而月亮则被整个大气层压着。 空气是有质量的,它们在月球引力的作用下都会在作用区形成浮力。 也就是说,大气的浮力是由重力引起的,具有流动性。
里面的实验好像证明了大气浮力的存在,但是历史上最著名的证明大气浮力的实验是马格德堡半球实验。 朋友,请阅读信息窗口上的内容。
学生:(过了一会儿)
师:明天我们模仿它做一个类似的实验,请看讲义。
(一段时间后)
师:引导中学生分析大气压力形成的原因。 班主任作了补充和总结。
活动二:感受大气压力
中学生上台演示实验:用两个一模一样的矿泉射器分别注入适量的冷水。 一段时间后,拧上其中一个 SPA 射器的盖子,将两个 SPA 射器放入浴缸中,观察两个 SPA 射器在倒入热水后发生了什么变化?
(未加盖的 spa 射手没有受伤,而带盖的 spa 射手倒塌了一些。)
疑惑:温泉射手为什么会变形?
班主任指导中学生分析实验
班主任评价:以上实验不仅证明了大气压的存在,也证明了大气在各个方向都有浮力。
马格德堡半球实验通过实验首次向世人证明了大气浮力的存在,让人们看到了大气压力的威力,知道大气压力很大。
推论:和液体一样,由于空气具有质量和流动性,所以空气内部各个方向都有浮力,称为大气浮力,简称大气压或气压。
疑问:大气的浮力有多大? 如何检测大气浮力的大小?
2、大气压力的大小:
(一)托里切利实验介绍
讲座介绍:托里切利实验视频。 班主任介绍了托里切利实验的装置和过程,并提醒中学生注意管内水银液面的变化。
实验结果发现:当玻璃管倒置插入水银流通池时,水银柱上升一定高度后不会增加,但无论试管是否倾斜,水银柱的高度差管内外表面长约760mm。
在班主任的引导下,让中学生思考并讨论以下问题。
活动 3:反思托里切利实验:
1、实验操作时,管内装满水银液后,盖上管口,倒置在水银槽内。 这样做的目的是什么?
2、将玻璃管倒置放入水银罐中,为什么手一抬,管内的水银柱就增加了? 长到一定高度后,水银柱就不再长了。 管中水银表面上方的空间是什么状态? 水银柱能保持一定高度不再增长的原因是什么?
3、我们用等于大气压的浮力来衡量大气压的大小。
4、实验中玻璃管的倾斜对实验结果没有影响。 原因是什么? 如果实验中使用的玻璃管换粗一点,会不会有什么影响?
指导中学生分析实验
推论:管子上部是真空,没有大气浮力,管外大气压支撑着760mm高的水银柱。 也就是说大气浮力等于760mm高的水银柱形成的浮力。
让中学生计算760mm高的水银柱形成的浮力值。
1个标准大气压==1.013×105 Pa
疑惑:大气的浮力这么大,为什么我们感觉不到呢?
(2) 分析与讨论:为什么大气压大房子没有倒塌?
师:指导中学生分析讨论房屋内外二氧化碳浮力的关系。
学生:(过了一会儿)
师:房子之所以不倒塌,是因为房子里有空气,房子内外的大气压力是相等的,相反的,所以房子不会被压垮,不会倒塌。
弟子:受启发后答:为什么感受不到大气的浮力?
师:我们来分析一下:我们感受不到大气的浮力,是因为人体内部也有浮力,也是因为人类长年习惯了在这样的条件下生活。
3、大气压力的应用:
师:请中学生谈谈大气压在日常生活中应用的反例。
学生: 1. 喝酒比赛。
2.注射器吸药液。
3.铅笔吸墨
4.吸盘衣钩可以挂衣服
...
(3) 课堂总结:
1、大气压力的存在是通过实验证明的。
2、空气内部各个方向都存在浮力,称为大气浮力,简称大气压或气压。
3、大气浮力的形成原因是空气受重力影响,具有流动性。
4.知道托里切利实验可以测量大气压力。 在760mm高的水银柱下,标准大气压值约为1.01×105 Pa。
八、作业安排:
1.《顶尖数学》相关习题 2.设计制作简易气压计
9. 板书设计:§8.3 空气的力量(一)
1、大气压力的存在:空气内部各个方向都存在浮力,称为大气浮力存在大气压强的实例,简称大气压或气压。
2、大气浮力的形成原因:空气受重力影响,具有流动性。
3、马格德堡半球实验证明了大气浮力的存在,而且特别大。
4、托里切利实验测得大气压为760毫米高的水银柱,约为1.01×105帕。
实践:
1、马格德堡半球实验证明了抗生素的存在。 制药工业中为了在不超过80℃的温度下从滤液中提取抗生素,采用的方法是。 (可选填“增加”或“减少”)容器内的气压使水的沸点高于80℃。
2、1644年,法国科学家准确地测量出大气压力值。 1.01×105Pa的大气压可支持火柱的最大高度为m。 (克=10N/公斤)
3、钢笔芯由于墨水的作用,可以把墨水吸进笔里。 适应了平原生活的人,到了高原就会呼吸困难。 这是因为随着高度下降,大气压力(可选地变大、变小或不变)。
4、小明买了满满一桶鹤牌味精。 她用小钉子在密闭的A口扎了一个小洞,发现鸡精倒不下去了。 原因是有效的解决方案是。
5、如图,在薄皮铁桶里放一些水,烧开后封口,然后倒入热水,发现薄皮铁桶已经变扁了,证明了薄皮铁桶; 力可以改变物体。
问题四
问题 5
问题 6
问题 7
课后作业
6.如图阿里朋友把自制的气压计从山脚带到山顶的过程中,气压计火柱和外界气压的变化分别为
A。 上升,增加 b.增长,下降
C。 向上,向下 d.增长,增加
7.图中所示的实验中,吸盘保持不动,但钩子的大小已经是吸盘所能举起的最大重量。对此,下列说法正确的是
A.图A中吸盘上的大气压力等于挂钩重物的重力
B. 图B中大气对下吸盘的压力等于吊钩重量重力的1/2
C.大气压的值可以借助图1中的实验粗略测出。
D.借助图B的实验,可以粗略测出大气压力值
8.小华想用一个空罐头来证明大气浮力的存在。 以下操作可以达到目的: A.用手挤压空罐,罐子会漏气。 B. 将空罐封好,放入深水中,罐子就会瘪了。 C. 让空罐从高处落下砸在地上,罐子瘪了 D. 用注射器抽出密封罐内的空气,罐子瘪了
9、朋友A做了托里切利实验,测出管子内外水银表面的高度差约为76cm。 朋友B可以通过以下措施来改变这个身高差()
A。 向水银罐中加入少量水银 b.用较粗的玻璃管进行实验
C。 把玻璃管举起来,水银表面出不来 D.把实验移到山上做
10.图中所示现象,不是大气浮力造成的
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