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視頻教學:
重點知識:
一、概念:
1、大氣對浸入其中的物體形成的浮力稱為大氣浮力,簡稱大氣壓,通常用P0表示。
2、解釋:“大氣壓”和“氣壓”(或二氧化碳的部分浮力)是有區別的。 例如,壓力鍋中的氣壓是指二氧化碳的部分浮力。 壓力鍋外的大氣壓力。
2、成因:二氧化碳受重力作用,具有流動性,因此能對浸入其中的物體形成全方位的浮力。
3、大氣壓力的存在(實驗證明)
1、證明大氣壓存在的著名實驗:馬格德堡半球實驗
2、證明大氣壓力存在和應用大氣壓力的其他現象:吸盤衣鉤可以緊貼墻壁,用吸管吸啤酒,活塞泵。
3、小實驗:蓋杯實驗、瓶吞豬肉實驗、皮碗仿茜草
4.大氣壓的實驗測定
(1)托里切利實驗(第一個準確測量大氣壓值的實驗)
1、實驗過程:在一根長約1m、一端封閉的玻璃管中裝滿水銀,塞住管口,然后倒扣插入水銀槽中,松開堵住管口的右手。 管內水銀表面增加一點后,就不再增加了。 ,此時管內外水銀表面的高度差約為760mm。
2、原理分析:在管外液體手的水平面上取管內的一塊液體,由于液體不動,液體塊靠浮力上下平衡。 即向下的大氣壓=水銀柱形成的浮力。
3、結論:大氣壓P0===1.01×105Pa(其值隨外界大氣壓的變化而變化)
四、說明:
⑴實驗前在玻璃管內充水銀的目的是:玻璃管倒置后,水銀上方為真空; 如果不填充,測試結果會很小。
(2) 本實驗若將水銀換成水,要求玻璃管的寬度為10.3m
⑶ 輕輕抬起或壓下玻璃管,管內外高差不變,傾斜玻璃管,高度不變,寬度變長。
⑷膨脹:若外界大氣壓為HcmHg,試寫密封二氧化碳(管內液體為水銀)在下列情況下的浮力。
5、標準大氣壓(海平面氣壓):支持76cm水銀柱的大氣壓稱為標準大氣壓。
1個標準大氣壓===1.01×105Pa
五、其他
1、大氣壓力隨著高度的降低而降低。 而大氣壓的大小與地點、天氣、季節等的變化有關。 一般來說,陰天的氣壓比晴天的氣壓高,冬天的氣壓比夏天的氣壓高。
2、氣壓計及類型:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(無液氣壓計)
3、大氣壓應用實例:用水泵抽水,用吸管吸啤酒,用注射器吸藥水。
8. 液體的沸點隨著液體表面壓力的降低而降低。
優秀講義:
學習案例:
一、教材分析:
本課的教學內容包括兩部分:證明大氣壓力的存在和測量大氣壓力的大小。 其中大氣壓的存在與大氣壓的大小是教學的重點。 由于空氣是看不見摸不著的,在日常生活中也不容易感受到大氣浮力的存在,所以本課采用中學生探究實驗、教師演示實驗、多媒體講義等方式輔助教學,所以以最大限度地調動中學生的學習熱情和積極性,使中學生實驗、觀察、思考、討論,把知識具體化為形象,化難為易,從而完成教學任務。
二、教學目標
1. 知識目標:
(1)了解大氣浮力形成的原因。
(2)能感覺到大氣浮力的存在; 可以舉例證明大氣浮力的存在。
(3) 能用大氣浮力解釋簡單現象。
(4)知道托里切利實驗值和標準大氣壓,可用氣壓計測出大氣浮力的大小。
2、過程與方法:
體驗科學探究的過程,能夠設計和進行實驗來驗證大氣壓力的存在。
3. 情緒、態度和價值觀:
(1)讓中學生積極參與探究,學會合作、交流和評價。 體驗成功的喜悅,提高對科學探究的興趣。 了解科學家用來發現和解決問題的思維過程。
(2) 論證“物理學始于生命”的理念。 培養課堂與生活緊密聯系的意識,激發中學生學習科學的興趣,培養中學生嚴謹的科學態度和敢于探索的精神。
三、教學重點難點:
1.要點:大氣壓力的存在與大小。
2.難點:
(1) 了解托里拆利實驗現象。 (2) 解釋大氣浮力現象。
4、教學方法:實驗探究法、觀察法、分析討論法
5、教學用品:水療槍2個、玻璃杯1個、硬紙板1個、注射器1個、馬格德堡半球模型、氣泵、注射器、吸盤、筆、吸管等。
6.課前計劃:
(1)班主任首先要熟悉實驗,充分考慮每次實驗中可能出現的問題存在大氣壓強的實例,總結實驗成功或失敗的經驗和原因。
(2)讓中學生查閱資料,學習一些關于大氣壓的小故事。
七、教學過程:
(1) 新課程導入:(實驗導入法)
師:朋友們,我們知道浮力分為固體浮力、液體浮力和氣體浮力,但是我們已經有了
我們已經了解了固體浮力和液體浮力,所以在這一節課中我們將學習二氧化碳浮力
知識。
我們先做幾個小實驗。
(拿出一個空杯子,一張紙,一個裝滿水的水槽,給你的朋友看你需要什么,然后把紙蓋在杯子的口上,用手蓋住,把杯子倒過來)
師:小伙伴們,你們猜我舉手,這張紙會掉出來嗎?
出生:…………
(松手,紙掉了)
師:紙片掉出來是因為紙片受到向上的重力作用。 所以如果我們把杯子裝滿水,
再次重復昨天的動作。 此時這張紙會怎樣呢? 讓我們試試吧。
(在水槽里把杯子裝滿水,用一張紙蓋住杯口,倒立)
師:朋友們注意觀察,看看紙會不會掉下來?
(松手,紙片沒掉)
師:這張紙不僅受到重力,還有水向上的壓力,但為什么這張紙沒有
跌倒了怎么辦? 這表明它處于下行壓力之下。 誰提供了這個壓力?提供的是空氣
這個力,這個力作用在紙上形成浮力,這就是我們這節課要學的
強大的氣壓。
所以如果我傾斜玻璃,我們會發現無論玻璃的邊緣朝向哪個方向,紙片都不會下落,這意味著紙片在各個方向都受到大氣浮力的作用。
空氣是流動的,我們從風的流動就可以知道,從日常生活中我們也可以知道空氣是有質量的,比如:一個充滿空氣的足球,用氣針放氣后我們會感覺更輕,這意味著空氣有質量。 下面我們來回顧一下液體浮力形成的原因。 液體由于其重力和流動性,在各個方向都有浮力。 那么同樣具有流動性和重量的二氧化碳也對其中的物體形成浮力,這就是大氣浮力。
(2) 新課教學:(實驗探究法)
1、大氣壓力的存在與形成:
活動一:液體對倒入其中的物體有浮力,潛水員潛入深水會被水壓垮。 我們平時不會覺得自己會被空氣壓到,但是空氣也是有質量的。 試著估計一下你所在房間的空氣質量。(ρair=1.29kg/m3)) (中學生上臺表演)
學生:(過了一會兒)
師:估算結果是教室內的二氧化碳質量約為209.466kg,相當于四
個人品質。 所以你們宿舍的空氣質量還是挺高的。
我們再看下面課本接下來的幾段,從中我們可以知道,月球被空氣包圍著,長度有幾千公里,包圍著月球的空氣層叫做大氣層。 在大氣層中,下方的空氣被鋒面壓著,而月亮則被整個大氣層壓著。 空氣是有質量的,它們在月球引力的作用下都會在作用區形成浮力。 也就是說,大氣的浮力是由重力引起的,具有流動性。
里面的實驗好像證明了大氣浮力的存在,但是歷史上最著名的證明大氣浮力的實驗是馬格德堡半球實驗。 朋友,請閱讀信息窗口上的內容。
學生:(過了一會兒)
師:明天我們模仿它做一個類似的實驗,請看講義。
(一段時間后)
師:引導中學生分析大氣壓力形成的原因。 班主任作了補充和總結。
活動二:感受大氣壓力
中學生上臺演示實驗:用兩個一模一樣的礦泉射器分別注入適量的冷水。 一段時間后,擰上其中一個 SPA 射器的蓋子,將兩個 SPA 射器放入浴缸中,觀察兩個 SPA 射器在倒入熱水后發生了什么變化?
(未加蓋的 spa 射手沒有受傷,而帶蓋的 spa 射手倒塌了一些。)
疑惑:溫泉射手為什么會變形?
班主任指導中學生分析實驗
班主任評價:以上實驗不僅證明了大氣壓的存在,也證明了大氣在各個方向都有浮力。
馬格德堡半球實驗通過實驗首次向世人證明了大氣浮力的存在,讓人們看到了大氣壓力的威力,知道大氣壓力很大。
推論:和液體一樣,由于空氣具有質量和流動性,所以空氣內部各個方向都有浮力,稱為大氣浮力,簡稱大氣壓或氣壓。
疑問:大氣的浮力有多大? 如何檢測大氣浮力的大小?
2、大氣壓力的大小:
(一)托里切利實驗介紹
講座介紹:托里切利實驗視頻。 班主任介紹了托里切利實驗的裝置和過程,并提醒中學生注意管內水銀液面的變化。
實驗結果發現:當玻璃管倒置插入水銀流通池時,水銀柱上升一定高度后不會增加,但無論試管是否傾斜,水銀柱的高度差管內外表面長約760mm。
在班主任的引導下,讓中學生思考并討論以下問題。
活動 3:反思托里切利實驗:
1、實驗操作時,管內裝滿水銀液后,蓋上管口,倒置在水銀槽內。 這樣做的目的是什么?
2、將玻璃管倒置放入水銀罐中,為什么手一抬,管內的水銀柱就增加了? 長到一定高度后,水銀柱就不再長了。 管中水銀表面上方的空間是什么狀態? 水銀柱能保持一定高度不再增長的原因是什么?
3、我們用等于大氣壓的浮力來衡量大氣壓的大小。
4、實驗中玻璃管的傾斜對實驗結果沒有影響。 原因是什么? 如果實驗中使用的玻璃管換粗一點,會不會有什么影響?
指導中學生分析實驗
推論:管子上部是真空,沒有大氣浮力,管外大氣壓支撐著760mm高的水銀柱。 也就是說大氣浮力等于760mm高的水銀柱形成的浮力。
讓中學生計算760mm高的水銀柱形成的浮力值。
1個標準大氣壓==1.013×105 Pa
疑惑:大氣的浮力這么大,為什么我們感覺不到呢?
(2) 分析與討論:為什么大氣壓大房子沒有倒塌?
師:指導中學生分析討論房屋內外二氧化碳浮力的關系。
學生:(過了一會兒)
師:房子之所以不倒塌,是因為房子里有空氣,房子內外的大氣壓力是相等的,相反的,所以房子不會被壓垮,不會倒塌。
弟子:受啟發后答:為什么感受不到大氣的浮力?
師:我們來分析一下:我們感受不到大氣的浮力,是因為人體內部也有浮力,也是因為人類長年習慣了在這樣的條件下生活。
3、大氣壓力的應用:
師:請中學生談談大氣壓在日常生活中應用的反例。
學生: 1. 喝酒比賽。
2.注射器吸藥液。
3.鉛筆吸墨
4.吸盤衣鉤可以掛衣服
...
(3) 課堂總結:
1、大氣壓力的存在是通過實驗證明的。
2、空氣內部各個方向都存在浮力,稱為大氣浮力,簡稱大氣壓或氣壓。
3、大氣浮力的形成原因是空氣受重力影響,具有流動性。
4.知道托里切利實驗可以測量大氣壓力。 在760mm高的水銀柱下,標準大氣壓值約為1.01×105 Pa。
八、作業安排:
1.《頂尖數學》相關習題 2.設計制作簡易氣壓計
9. 板書設計:§8.3 空氣的力量(一)
1、大氣壓力的存在:空氣內部各個方向都存在浮力,稱為大氣浮力存在大氣壓強的實例,簡稱大氣壓或氣壓。
2、大氣浮力的形成原因:空氣受重力影響,具有流動性。
3、馬格德堡半球實驗證明了大氣浮力的存在,而且特別大。
4、托里切利實驗測得大氣壓為760毫米高的水銀柱,約為1.01×105帕。
實踐:
1、馬格德堡半球實驗證明了抗生素的存在。 制藥工業中為了在不超過80℃的溫度下從濾液中提取抗生素,采用的方法是。 (可選填“增加”或“減少”)容器內的氣壓使水的沸點高于80℃。
2、1644年,法國科學家準確地測量出大氣壓力值。 1.01×105Pa的大氣壓可支持火柱的最大高度為m。 (克=10N/公斤)
3、鋼筆芯由于墨水的作用,可以把墨水吸進筆里。 適應了平原生活的人,到了高原就會呼吸困難。 這是因為隨著高度下降,大氣壓力(可選地變大、變小或不變)。
4、小明買了滿滿一桶鶴牌味精。 她用小釘子在密閉的A口扎了一個小洞,發現雞精倒不下去了。 原因是有效的解決方案是。
5、如圖,在薄皮鐵桶里放一些水,燒開后封口,然后倒入熱水,發現薄皮鐵桶已經變扁了,證明了薄皮鐵桶; 力可以改變物體。
問題四
問題 5
問題 6
問題 7
課后作業
6.如圖阿里朋友把自制的氣壓計從山腳帶到山頂的過程中,氣壓計火柱和外界氣壓的變化分別為
A。 上升,增加 b.增長,下降
C。 向上,向下 d.增長,增加
7.圖中所示的實驗中,吸盤保持不動,但鉤子的大小已經是吸盤所能舉起的最大重量。對此,下列說法正確的是
A.圖A中吸盤上的大氣壓力等于掛鉤重物的重力
B. 圖B中大氣對下吸盤的壓力等于吊鉤重量重力的1/2
C.大氣壓的值可以借助圖1中的實驗粗略測出。
D.借助圖B的實驗,可以粗略測出大氣壓力值
8.小華想用一個空罐頭來證明大氣浮力的存在。 以下操作可以達到目的: A.用手擠壓空罐,罐子會漏氣。 B. 將空罐封好,放入深水中,罐子就會癟了。 C. 讓空罐從高處落下砸在地上,罐子癟了 D. 用注射器抽出密封罐內的空氣,罐子癟了
9、朋友A做了托里切利實驗,測出管子內外水銀表面的高度差約為76cm。 朋友B可以通過以下措施來改變這個身高差()
A。 向水銀罐中加入少量水銀 b.用較粗的玻璃管進行實驗
C。 把玻璃管舉起來,水銀表面出不來 D.把實驗移到山上做
10.圖中所示現象,不是大氣浮力造成的
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