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[!--downpath--]大氣浮力案例之一
大氣浮力案例之一
（一）教學(xué)目的
1. 認(rèn)識(shí)大氣浮力的存在。
2.了解托里切利實(shí)驗(yàn)原理。
(2)以大氣浮力的測(cè)定為教學(xué)重點(diǎn)。
（三）教學(xué)過(guò)程
一、簡(jiǎn)介
我們學(xué)習(xí)了浮力。 固體能形成浮力，液體能形成浮力，那么二氧化碳能形成浮力嗎？ 請(qǐng)閱讀第 121 頁(yè)（兩分鐘）
1.實(shí)驗(yàn)。 我們生活的月球被空氣層包圍著，空氣層的寬度有幾千公里。 月球周?chē)目諝鈱臃Q(chēng)為大氣層，我們生活在大氣層的底部。 我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察空氣在大氣中產(chǎn)生的浮力。 這是一個(gè)杯子，裝滿(mǎn)了水，瓶子里還有空氣嗎？ 用一塊紙板蓋住杯口，輕輕將杯子倒置。 你看，紙板為什么不掉下來(lái)？ （配合木板圖）小紙片一定是被大氣中的空氣浮起來(lái)了。
2.實(shí)驗(yàn)。 這是西醫(yī)按摩用的小瓷罐。 這是一只煮熟的去皮蝦。 把豬肉放在罐口上，它不會(huì)掉下來(lái)。 現(xiàn)在用火柴在罐子的內(nèi)壁上粘一塊棉花，點(diǎn)燃棉花，立即把豬肉放到罐子的口上。 （配合盤(pán)圖）豬肉踏入缸中。 豬肉必須在很大的浮力下被壓進(jìn)去。 這個(gè)浮力就是空氣在大氣中的浮力。
3.實(shí)驗(yàn)。 一個(gè)裝滿(mǎn)水的大試管。 把這個(gè)小試管放在大試管的底部，小試管里沒(méi)有水。 右手握住小試管，將大試管倒置，注意觀察小試管？ 小試管上升。 （配合板圖）。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明大氣中存在浮力。
2.大氣浮力
以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都表明大氣中存在浮力。 我們?cè)僮鲆粋€(gè)著名的實(shí)驗(yàn)——馬格德堡半球證明大氣浮力存在的實(shí)驗(yàn)。
1.馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)。 這是兩個(gè)金屬半球，閉合后很容易拉開(kāi)。 現(xiàn)在打開(kāi)球閥，抽出兩個(gè)半球的一部分空氣（排氣），然后關(guān)閉球閥，現(xiàn)在請(qǐng)兩個(gè)壯漢過(guò)來(lái)看看（中學(xué)生操作）這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是著名的馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)，令人信服地證明大氣對(duì)浸入其中的物體具有浮力。 在公元 1654 年的第一次實(shí)驗(yàn)中，需要 16 匹馬才能將半球拉開(kāi)。 在我們的實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)榘肭蛐。婵斩炔桓撸挥檬ヱR拉開(kāi)，已經(jīng)足以證明大氣層有浮力了。
2、大氣對(duì)浸入其中的物體的浮力稱(chēng)為大氣浮力，簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或氣壓。 月球周?chē)囊磺卸荚诖髿鈱又校鼈兌际艿酱髿飧×Φ挠绊憽?比如馬格德堡半球拉不開(kāi)，豬肉進(jìn)缸，小試管上升大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)原理，小紙片不落，都是大氣浮力的作用。
3.大氣浮力的大小
1.實(shí)驗(yàn)。 將試管裝滿(mǎn)水，用手指堵住開(kāi)口，倒置在水銀罐中（與板圖配合）大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)原理，水不會(huì)流出。 請(qǐng)思考為什么水流不出來(lái)？ （問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，一個(gè)中學(xué)生回答）水之所以流不出來(lái)，是因?yàn)榇髿獾母×Α?而試管中的水也形成浮力，水不會(huì)流出，除非有大氣浮力，而大氣浮力小于管內(nèi)火柱形成的浮力。 大氣壓力有多大？ 早在著名的馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)之前，這個(gè)問(wèn)題就被伽利略的中學(xué)生托里切利解決了。
2.托里切利實(shí)驗(yàn)。 取一根大約一米長(zhǎng)的玻璃管，一端封閉，另一端開(kāi)口，在里面裝滿(mǎn)水銀。 （邊說(shuō)邊做）管子里沒(méi)有空氣。 用手指堵住開(kāi)口，倒立在水銀罐中，觀察P130圖11-5的現(xiàn)象。 我們先聽(tīng)說(shuō)管內(nèi)的水銀上升，然后靜止不動(dòng)（配合板圖）。 請(qǐng)問(wèn)，為什么水銀會(huì)升高？ (中學(xué)生回答)大氣有浮力，水銀也有浮力，水銀的浮力小于大氣的浮力，所以它往下滑。 那為什么現(xiàn)在還在，不繼續(xù)漲呢？ （中學(xué)生回答）大氣的浮力等于水銀柱的浮力。 所以要想知道現(xiàn)在的大氣浮力，就需要估算這個(gè)水銀柱造成的浮力。按照上一章液體浮力的估算方法，假設(shè)水銀柱下面有一個(gè)水平面，估算通過(guò)檢測(cè)水銀柱的高度，得到水銀柱的質(zhì)量和重力，并使用浮力公式
（操作）。 （實(shí)際測(cè)試結(jié)果不一定是760毫米，但還是可以感覺(jué)到水銀柱的浮力是105帕斯卡）。
可見(jiàn)大氣浮力的數(shù)值等于105帕斯卡，等于×××mm水銀柱形成的浮力。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是托里切利實(shí)驗(yàn)，用來(lái)測(cè)定大氣壓的值。
3.實(shí)驗(yàn)。 現(xiàn)在稍微抬起玻璃管，觀察水銀柱的高度，結(jié)果沒(méi)有變化。 現(xiàn)在傾斜玻璃，注意水銀表面的真空體積如何變化？ （中學(xué)生回答）管內(nèi)水銀柱的寬度如何變化？ （中學(xué)生回答）。 傾斜時(shí)，管內(nèi)水銀表面上方的真空體積增大，水銀柱變長(zhǎng)，水銀柱的高度是多少？ （檢測(cè)并在板圖上畫(huà)出）實(shí)際上，管內(nèi)水銀柱的高度是不變的。
4.提問(wèn)，中學(xué)生討論。 請(qǐng)討論如果大氣浮力下降或因天氣變化而減少，托里切利實(shí)驗(yàn)中水銀柱的高度如何變化？ （中學(xué)生討論后回答）隨著大氣浮力的減小，管內(nèi)水銀柱的高度減小； 隨著大氣浮力的降低，管中的水銀柱上升。 因此，本實(shí)驗(yàn)中水銀柱的高度隨大氣壓力的變化而變化，為我們檢測(cè)大氣壓力提供了方便。 這就是以后學(xué)習(xí)晴雨表的原因。
四。 概括
明天我們學(xué)到了兩件事。 第一個(gè)是通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，特別是著名的馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)，充分認(rèn)識(shí)到大氣浮力的存在。 二是解決大氣浮力探測(cè)。 托里切利實(shí)驗(yàn)表明，大氣浮力值等??于實(shí)驗(yàn)中水銀柱在管內(nèi)形成的浮力。
5.作業(yè)
下課后，請(qǐng)注意觀察你生活中有哪些地方或設(shè)備依賴(lài)大氣浮力原理。 每個(gè)人將舉出三個(gè)例子。
P． 1311, 2, 3。
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