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小学品德与生活教案

发表时间:2020-10-09

大气压与人类生活。

每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件,大家在用心的考虑自己的教案课件。是时候对自己教案课件工作做个新的规划了,才能更好的在接下来的工作轻装上阵!适合教案课件的范文有多少呢?以下是小编收集整理的“大气压与人类生活”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

大气压与人类生活
1.教学目标
◆知识与技能
⑴确认大气压强的存在。
⑵了解大气压的测量方法和估测方法,知道标准大气压的数值。
⑶了解液体的沸点跟表面气压的关系。
◆过程与方法
⑷观察跟大气压有关的现象,体验大气压强的存在。
⑸经历估测大气压强的过程,领会估测大气压的方法。
◆情感态度与价值观
⑸通过对大气压应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
2.教材说明
本节内容是在学过液体压强以后,进一步了解大气压强的知识,包括大气压强的存在和大气压强的测量及其应用。
本节的编写思路是,按照“体验大气压的存在→估测大气压的大小→了解大气压的测量方法→认识大气压的应用”的顺序编写。教材先安排“活动1”,让学生通过观察实验和日常生活现象,感受大气压强的存在,并以此激活学生的思维,去思考日常生活中还有哪些事例能证明大气压强的存在,达到培养学生善于观察、勤于思考的学习品质。另外,教材通过“信息浏览:马德堡半球实验”,让学生在了解科学发展史的同时,体验大气压强的存在。了解测量大气压强的方法是课程标准中规定的内容,教材介绍了估测大气压强的方法,让学生经历大气压的测量过程,了解大气压的测量方法,体验大气压的大小。然后介绍托里拆利实验和两种气压计。由于对于托里拆利实验只要求作一般性了解,所以教材没有展开讨论,考虑到实验的安全性,也没有要求课堂演示,可通过展示图片或播放录像的形式介绍实验的做法、现象、原理、结论等。对于大气压与人类生活的关系,教材分别从人对大气压的感受、日常生活应用和航天事业三个侧面加以介绍,从日常生活到科技领域,使学生进一步体会到大气压与人类生活之间确实存在着密切的关系。“STS”栏目介绍了离心式水泵和高压氧航等内容。整节教材体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课标理念。
本节教学重点:大气压强与人类的生产、生活有着密切的关系,而确认大气压强的存在是学习大气压强的基础,因此通过实验和生活实例让学生体验到大气压的存在,建立大气压强的概念是本节课的教学重点。
本节教学难点:由于学生不容易直接感受和体验到空气具有质量、受到重力的作用,因此让学生大气压强的产生原因是教学的难点。托里拆利实验及其原理也是本节教学的难点。由于受生活经验的限制,学生对大气压强的大小很难准确感知,是教学的又一个难点。
3.教学建议
虽然我们生活在大气中,但平常很难感受到大气压强的存在,所以学生并不容易感知和理解大气压强。因此在实际教学中,教师不仅要引导学生“知道大气压的存在”,更要关注学生“怎样才能知道大气压的存在”。在设计本节教学时,应多设计学生活动,创设物理情景,使学生在感悟大气压强的“神奇”的过程中,引发学生的学习兴趣,体验大气压是确实存在的。通过亲自经历测量大气压的过程,感悟大气压强的大小;通过生活实例了解大气压强在生产、生活中的广泛应用。
关于课题的引入,教科书通过文字叙述,让学生用类比的方法猜想:既然液体因为受到重力和具有流动性而在液体内部产生压强,空气也受到重力,也具有流动性,那么空气是否也产生压强?以此引出大气压强的存在。另外,也可采用讲故事(如马德堡半球实验的故事或托里拆利实验的故事)、演示实验(如模拟马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋、玻璃管取液体)来引入课题(故事和实验可参见后面的介绍)。
怎样知道大气有压强
活动1:“A.杯中的水为什么不外流;B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上”,目的是让学生感受大气压强的神奇,体会大气压强的存在,激发了解大气压强的兴趣。
其中“A.杯中的水为什么不外流”,实验很容易成功,但要告诉学生实验时应注意:①选用口径较小的玻璃杯;②选用不易吸水的纸片;③用纸覆盖杯口时纸与水之间尽量不要有空气。教材中要求学生“想一想,是什么力托住纸片的”,学生可能会简单化地说是大气压力托住纸片的,实际教学中应引导学生明白纸片上方不受大气压力,但杯中的水对纸片是有压力的,这个压力小于大气对纸片向上的压力,所以纸片才不落下。这样可以让学生真正认识大气压的存在。
“B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上”,一般家庭都常使用“吸盘”挂衣物,为了保证这个活动在教室内顺利完成,可以把吸盘压在窗户玻璃上,让学生用手拉吸盘感受一下所用力的大小。(应注意人身和玻璃的安全,所用力量不要太大。)
除了教材中活动1安排的这两个实验之外,为了帮助学生建立大气压强的概念,教师可以创造条件再做一些演示或者学生实验。以下小实验供参考:
⑴模拟“马德堡半球实验”:在实验时要注意两个半球口处要用凡士林密封好,当两个学生拉球时要注意安全,防止因漏气导致失败而使学生摔倒。也可用两只“吸盘”模拟这个实验。
⑵“巧取硬币”:把一块硬币放在平底大盘里,倒上红墨水,刚好淹没硬币,提问:谁能把硬币拿出来而不沾湿手。然后让学生讨论,此时气氛活跃,学生得出各种结论,教师不作解释,然后教师演示:把点燃的纸放入杯子,待纸将杯中空气烧到最热时,立即倒扣在盘子里(不要盖住硬币),过一会儿,水会被吸入杯子,硬币就从水中露出来,直接用手即可拿起。该实验效果明显,会博得学生的惊讶和好奇,可以迅速抓住了学生的注意力。
⑶“饮料瓶变形”:在饮料瓶中放入点燃的酒精棉球、待饮料瓶中空气最热时立即盖上盖,过一会儿,饮料瓶就变扁了。
⑷“瓶子吞蛋”:在广口瓶中放入一些砂子,将点燃的酒精棉球放入广口瓶中,待瓶内空气被加热后,立即用剥了皮的熟鸡蛋堵在瓶口,过一会儿,可以发现塞在瓶口的鸡蛋被吞入瓶中(如图1所示)。
⑸“吸大的气球”:两端开口的塑料瓶,一端系一气球,另一端用两用气筒抽气,气球变大(如图2所示)。

⑹“神奇的玻璃管”:①出示玻璃管,向管内倒水,可看到水穿过玻璃管流出。②用手指紧紧堵住玻璃管的下端开口,向管内注入水至满。③提问:为什么水不会从下面流出?(水被手指托住)④再用另一只手堵住玻璃管的上口,然后让学生猜一猜:如果松开堵下口的手指,水会不会流出来?⑥松开堵下口的手指,红色水柱并没有流出来!这是为什么?(空气托住了水柱不流下来)⑦松开堵住上口的手指,水应声落下。(水柱上下两端都受到大气压,水柱由于受到重力而落下。)
⑺“水往高处流”:将一干燥的玻璃瓶放在酒精灯上均匀加热一段时间,用一插有长细玻璃管的橡胶塞把玻璃瓶的瓶口塞紧,并立即倒插入盛水的玻璃槽中,这时玻璃管中的“水往高处流”,如图3所示。
⑻“瓶子吹气球”:取彩色气球一个、锥形瓶一个、酒精少许、酒精灯一个,在锥形烧瓶内放入酒精少许,在瓶口套上气球备用(气球的选择由锥形瓶的大小而定)。将锥形瓶烘在酒精灯火焰上方微微加热,使瓶内酒精汽化,瓶内气压增大,可以观察到瓶口套上的气球缓慢被吹大膨胀。然后,从瓶口取下气球,使气球和瓶内酒精蒸气排出一些,再立刻把气球紧套在瓶口。可以看到气球慢慢变瘪,并缓缓地伸入锥形瓶内膨胀,并逐渐吹大。这是因为酒精蒸气遇冷液化,瓶内的气压降低,大大低于外界大气压,大气压迫使气球伸向锥形瓶内(如图4所示)。
“信息浏览马德堡半球实验”可以在活动1完成后,由教师讲述或学生阅读,然后给出大气压强的概念。
怎样测量大气压
教材安排“活动2:估测大气压”是为了让学生亲身经历操作、观察、体验的过程,从中获取最直接、生动的实验事实,为理解大气压强的大小打下良好的基础。在此过程中,可以锻炼学生设计实验和搜集必要数据的能力,体会实验方法对学习物理的重要作用,激发学习物理的兴趣。
为了尽量减小估测的误差,活动时应注意:①密封针筒前端小孔时,要把活塞推至最顶端,尽量排净针筒里的空气;②密封要严,防止漏气;③为尽量减小活塞与针筒之间的摩擦,可以先把活塞用水湿润一下,或涂些甘油并来回拉几次;④测量活塞面积应尽量准确,用刻度尺量出针筒上有刻度线部分的总长度,用所选针筒的容积除以长度,即为活塞的横截面积;⑤在活塞上挂钩码要逐个增加,不要一次加上太多,并且要时刻观察活塞是否向下运动,在活塞刚刚开始向下运动时应托住钩码,防止活塞被拉出摔坏。如果用小桶盛沙子来代替钩码进行实验,测量结果会更准确。
在实验结束后,可问学生:是什么力托住了钩码?活塞和钩码的重力与大气对活塞的压力有什么关系?在明确了这种关系之后,应用p=F/S即可计算出大气压强的值。(需要测量的物理量:针筒上有刻度线部分的总长度L,所选长度所对应的针筒的容积V,活塞刚刚开始向下运动时所挂钩码的重力G。大气压强的表达式:P=GL/V)
这个实验得到的大气压的数值,会给学生一个悬念,大气压强有那么大吗?为下面托里拆利实验埋下伏笔。
托里拆利实验是精确测量大气压强的重要实验。但由于实验中的水银是有毒的,不宜在教室里演示。为了帮助学生理解实验的过程、现象和原理,可以采用教学挂图或教学录像。实验的重点是引导学生观察水银面的高度差会稳定在一定高度。
分析“为什么水银柱保持一定高度不下降”和“为什么水银柱产生的压强等于外界大气压强”这两个问题时,教师可以借助课本图10-30引导学生分析,也可以通过动画模拟课件分析,要注意只需作简要说明,让学生明白“大气压强支持着玻璃管内的水银柱”即可。切忌凭着原来教学的惯性,随意加深,以免增加学生学习的难度。
对于标准大气压的数值1.013×105Pa的认识,重点可以放在运用公式F=pS,对一些实例进行计算,感悟大气压强产生压力的大小。如计算人的手掌承受的大气压力(如可以通俗地说:“这个压力的大小大约相当于一个成年人站在手上产生的压力”),计算大气压强支持的水柱的高度(约10.3m)等。
对于直接测量大气压强的两种仪器——汞气压表和无液气压计只作一般性介绍,可以用实物或挂图向学生展示,不必讨论仪器的结构和原理。
大气压与人类生活
这部分内容,属于大气压的应用,也是对大气压知识的拓展,目的是使学生体会大气压对人类生活的影响,理解大气压与人类生活的密切关系,认识科学技术在人类生活中所起的作用。
在实际教学中,根据学校条件,可以播放有关高山反应的录像或出示有关挂图,让学生观察由于大气压强变小而对人类生理活动造成的严重影响,还可以初步认识到大气压会随海拔高度的增加而减小。
对于大气压与高度的关系的教学,教师可以安排学生课下搜集数据,或由教师提供数据,让学生在绘制大气压随高度变化的柱形图或函数曲线图,分析大气压随高度变化的规律。这样既能使课内课外有机结合,还能使学生在动手绘制图形的过程中加深理解大气压随高度变化的规律。
对于高压锅的教学,教师可以先向学生展示高压锅实物或图片,也可请家中有高压锅的学生介绍高压锅的结构和使用方法。而对于高压锅的原理,关键是做好“液体沸点跟它表面气压的关系”的实验。对于这个实验,出于安全上的考虑,应由教师演示,启发学生分析产生现象的条件,得出结论:向外拉注射器的活塞时,烧瓶内水面上的空气减少(实际是变稀薄了),空气的压强减小,水重新沸腾,这表明空气压强减小时水的沸点降低;用注射器打气加压时,烧瓶内水面上的空气增加,空气的压强增大,沸腾的水不再沸腾,这表明空气压强增大时水的沸点升高。实验时要注意安全,用注射器打气时,不要使瓶内气压太大,以防止塞子从瓶口喷出或烧瓶爆炸。
对于“航天服”的教学,可以安排学生课外搜集有关我国航天事业发展以及航天服的知识,组织学生在课堂上讨论交流自己获得的信息,感悟所学知识在高科技中的应用,理解大气压强对科技发展的作用,激发学生爱科学、爱祖国的情感。
STS栏目是为了扩展学生视野,体会大气压的广泛应用而设计的,让学生阅读讨论,再师生进行交流即可。
4.教学评价
●课堂测评
1.有以下实例:①电风扇正在工作;②用吸管吸饮料;③电冰箱制冷;④吸盘挂钩挂衣服。其中利用大气压的是()
A.①③B.②④C.①④D.②③
2.某同学用嘴将小空瓶内的空气吸出,小瓶马上就挂在嘴唇上了,这是因为()
A.嘴把小瓶吸住B.嘴边的唾液把小瓶粘住
C.瓶内剩余空气作用的结果D.大气压把小瓶压在嘴唇上
3.在青藏铁路上运营的高原列车有完备的供氧系统和医疗应急系统,这样做是因为()
A.高原空气稀薄,大气压强小B.高原空气稀薄,大气压强大
C.高原空气稠密,大气压强小D.高原空气稠密,大气压强大
4.图5所示是为病人输液的装置示意图,药瓶瓶口插有两根管子,其中C管的作用是利用使药液从A管中顺利流出;针头表面做得非常光滑,这是为了,以减轻病人的痛苦;若要提高输液速度,除了调节调节器外,还有一种简便的方法就是。
5.小张为研究吸管中的饮料是被吸上来的,还是被压上来的,设计了图6所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将______(选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,观察到的现象是___。此实验_______(选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
6.小华同学用有挂钩的塑料吸盘来估测大气压的值,他设计的实验方案如图7所示,将蘸水吸盘按在平滑的玻璃板上,挤出里面的空气,按住玻璃板,用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩,缓缓往上拉,记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数,再测量出吸盘与玻璃板的接触面积,即可算出大气压的值。实验室提供的器材有量程为10N的弹簧测力计1只,底面积为3cm2的吸盘1个,平滑的玻璃板1块。
实验时,他发现当弹簧测力计拉至读数最大时,吸盘仍未脱离玻璃板,实验室又没有量程更大的弹簧测力计,他认为可以运用其它器材结合所学物理知识来解决这一问题。
(1)请设计两种不同的实验方案。要求:先确定所需的器材(除题目已给的器材外),再简要说明你是如何运用物理知识解决这一问题的?(不增加弹簧测力计的个数)
[方案一]
器材:_____________________________________________;
说明:_____________________________________________。
[方案二]
器材:________________________________;
说明:______________________________________。
(2)该实验只能粗略测出大气压的值,结果并不精确,请指出你所设计的一种方案中产生误差的主要原因有哪些?(写出2点即可)
○1_______________________________________________;
○2_________________________________________。
7.盛夏时分,“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时,突然脑海里浮出一个问题:为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察他发现,打开冰箱门时,冰箱里的冷空气出来,外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后,就将这部分热空气也关在了里面,箱内热空气冷却收缩,压强减小。王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m,宽为0.5m,冰箱外的气压为1×l05pa,设冰箱内部与外部的气压相差1/1000。求:
(1)冰箱内气体压强多少?
(2)冰箱内、外气体对门的压力各是多少?
(3)冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力?(g=10N/kg)
【参考答案】
1.B
2.D
3.A
4.大气压减小摩擦提高药瓶相对于手背的高度
5.大于玻璃管内的液面上升能
6.(1)参考方案一:
器材:轻质杠杆、细绳、铁架台
说明:利用省力杠杆,在一端用较小的弹簧测力计的拉力,在另一端可以获得较大的力拉吸盘。
参考方案二:
器材:定滑轮、钩码、细绳、铁架台
说明:用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力。
参考方案三:
器材:定滑轮、动滑轮、细绳、铁架台
说明:将定滑轮和动滑轮组成省力的滑轮组,再用弹簧测力计向上拉动即可。
(2)方案一中:吸盘中排气不清(或有少量空气);气密性不好;吸盘脱离玻璃板时太快,造成读取弹簧测力计示数不准确;弹簧测力计自身受到重力;杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等。
方案二中:吸盘中排气不清(或有少量空气);气密性不好;吸盘脱离玻璃板时太快,造成读取弹簧测力计示数不准确;弹簧测力计自身受到重力;滑轮与轴间有摩擦等。
方案三中:吸盘中排气不清(或有少量空气);气密性不好;吸盘脱离玻璃板时太快,造成读取弹簧测力计示数不准确;弹簧测力计自身受到重力;滑轮与轴间有摩擦;动滑轮有重力等。
7.(1)p内=1×105Pa×(1-1/1000)=9.99×104Pa
(2)冰箱门的面积S=0.5m×0.6m=0.3m2
F内=p内S=9.99×104Pa×0.3m2=2.977×104N
F外=p外S=1×105Pa×0.3m2=3×104N
(3)冰箱门受到的内外压力差为
F外-F内=3×104N-2.977×104N=30N
此压力差相当于质量为m的物体所受重力为
m=G/g=30N/(10N/kg)=3kg
●“自我评价与作业”指导
1.若把茶壶盖上的小孔堵住,向外倒水时,里面的水就要向外流,里面的空气体积变大,压强变小,小于外面的大气压;随着流出水量的增加,壶内外的压强差愈来愈大,茶壶里的水就很难再倒出来。
2.瓶里的饮料不是“吸”上来的,是被大气压压上来的。当用嘴把吸管内的空气吸出时,管内空气压强减小,瓶内饮料便在大气压作用下通过吸管进入人的口中。
3.空着的针管是向瓶内输气用的,一旦瓶内液面下降,液体上方的气压会变小,外部的空气会由此管进入瓶内液面上方,维持液面上方一定的气压,保证液体均匀流出。若省掉此管,随着瓶内液面的下降,液体上方的气压会变小,液体流出的速度会变小,甚至停止流出,所以该管不能省掉。
4.大气压力F=G=G塞+G码=(0.038kg+4.45kg)×9.8N/kg=43.9824N
活塞的面积为
大气压为P=F/S=43.9824N/4.5216×10-4m2=9.7×104Pa

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大气压


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详细介绍:
大气压教案港区初级中学茅振宇一、提出猜想上一章我们学习了液体的压强,知道了液体由于受到重力作用会对容器底产生压强,同时由于具有流动性,使得液体向各个方向都有压强。那空气呢?(众所周知,我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层包围着,包围地球的空气层又叫做大气层,我们就生活在大气海洋的最底层。)这里我想请问:空气有无重力?答1:有。[若无人回答,可以试着从空气具有密度角度引导(空气有无密度?(有)那空气有无质量?有无重力(有)]问:原来空气具有重力,这点与液体相似。那么我再想问,空气是否还与液体一样具有流动性呢?答:有。总结:既然空气与液体一样,即具有重力又有流动性,那么是否空气也具有压强呢?如果空气存在压强,这个压强又有多大呢?这就是今天我们所要共同研究的问题。二、实验验证(学生)得出结论1、学生上台演示实验并验证猜想在课前我已经布置同学们回去思考这一问题,也鼓励大家试着通过利用身边的器材设计一些实验,去证实一下空气是否具有压强,不知你们做的情况如何?得出结论了吗?我看到有部分同学将实验器材都带来了,那我们不妨就请这些同学上来向大家说说他们实验的情况以及其中的思考。实验1:“覆杯实验”做法:①在下端开口的矿泉水瓶底放上一块硬纸片,将装置倒置过来后发现硬纸片会下落;②如果在下端开口的矿泉水瓶里注满水后用硬纸片将开口封住,迅速将装置倒置过来,发现纸片并未落下。思考:两次实验的不同之处在于前者瓶里没有水,有的是空气,而后者瓶里充满着水。两次结果的不同之处应是源于这个原因。后来我们认为只有用大气存在压强这一说法才能解释。正是由于大气压的作用将纸片压在杯口,使得纸片无法掉落。第一次实验中由于瓶内也有空气,这样就会使内外压强相互抵消,纸片由于自身重力就会下落。这个实验充分说明了大气存在压强。实验2:“笔管提水”做法:取一只两端开口的塑料笔管完全浸没于水中,在水下用一只手指堵住其中的一端后将整个装置提起,会发现管内的水不会下落。当将手指松开后,管内的水就会自由下落。思考:虽然我们看不见管口有物堵住它,但在管口四周存在着空气。我们认为,这些空气起到了手指的作用,堵住了管口,使笔管内的水能呆在里面。这说明这些大气对管底的水柱有向上的压强,支撑着水柱。当松开左手食指后,由于上端管口进入了空气,从而使得上下大气压相互抵消,水由于自身的重力而下实验3:“吞蛋实验”做法:在广口瓶中放入一些沙子,将燃着的酒精棉花放入广口瓶中,这时会发现塞在瓶口的鸡蛋被迅速地吞入瓶中。思考:一方面酒精棉花燃烧需要消耗瓶中的氧气,另一面瓶内气体随着温度的升高大部分被挤出瓶外,这是鸡蛋就会被外界大气压强的作用压了下去。这个实验说明大气存在压强。实验4:“被空气压扁的易拉罐”做法:在空的易拉罐里注入少量的水后将此装置放于酒精灯上加热直至里面的水沸腾。然后迅速的将酒精灯熄灭同时用事先准备好的面粉团将易拉罐口堵住。马上就能看见易拉罐被压瘪了,同时伴有“劈啪”的声音。思考:我们认为这也是大气压强的作用。在用酒精灯对罐内的水加热的过程中,罐内的空气由于受热膨胀从而被大部分的挤出。(当罐内的水沸腾,将易拉罐从酒精灯上撤走后,罐内剩余的气体就会冷却收缩),从而使外界大气压大于罐内气体压强,于是铁罐被压扁了。这个实验说明大气存在压强。2、得出大气压的相关结论(存在、产生原因、压强的方向)(1)大气存在压强:这四组同学通过实验都向我们证实了关于大气存在压强这一猜想的正确性,使我们相信了大气压强确实是存在的。我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层包围着,包围地球的空气层又叫做大气层,我们就生活在大气海洋的最底层。大气对浸在里面的一切物体均具有压强。这种由空气施加的压强叫做大气压强,简称大气压。(注意:大气压是大气压强的简称,不是大气压力的简称)(2)大气压产生的原因:大气压强产生的原因与液体相类似,是由于大气具有重力而产生的。(3)大气压的方向:问:刚才做“覆杯实验”时,那位同学将杯口朝下发现纸片并未脱落,说明大气压强是向着什么方向作用的。答:向上作用的。问:在做“被空气压扁的易拉罐”实验中易拉罐瘪了下去,而且是罐的四周都瘪了下去,这说明大气压从什么方向作用在易拉罐上的?----成功就说。答:说明大气压强的方向与液体压强的方向一样,也是朝向各个方向的。3、运用所学大气压知识解释现象问:我们通常说的吸饮料。饮料真的是被吸上来的吗?师:这儿有两瓶饮料(一瓶敞口,一瓶塞有橡皮塞),我们分别请一位男同学和一位女同学上来尝尝它们的味道。现象:一个吸的轻松自如,一个用力吸却一滴也没有吸到问:为什么会产生这样的差异?(提醒学生注意两次实验条件的差异)答:后者的瓶口有活塞。问:为什么这一装置上的不同就会造成最终结果的巨大差异呢?答:女同学用嘴吸吸管时,吸走的管内的空气,而瓶口又没有被塞子塞住,这样瓶中的水就会在管外大气压的作用下在吸管内上升;而男同学使用的瓶子由于在瓶口被塞子塞住,所以外界大气压无法作用在液面上,从而无法将液体压进吸管内,因此半滴也吸不到。追问:通过这两个实验,你们认为饮料真的是被“吸”上来的吗?答:不是。是被大气压压上来的。三、马德堡半球实验1、总结和引入:通过同学们的实验以及由此引发的思考,我们了解到了大气具有压强。其实关于大气是否存在压强这一猜想早在十七世纪科学家们就对此问题进行过研究。历史上有一个证明大气存在压强的著名实验,你们是什么吗?答:马德堡半球实验问:哪位同学对这段历史比较熟悉,不妨向大家说说这个非常有趣的故事?学生叙述。2、课件演示师:**同学绘声绘色的描述使我们似乎回到了1654年。下面我们通过观看一段动画,视觉上再次感受一下当时的情景。(分拉两个半球的马匹从2匹增加到4匹、8匹,直至16匹,直到“啪”的一声,把两个半球分开)3、学生分组体会师:同学们在听了故事,看了动画后各个都跃跃欲示的。是不是想亲自体会一下大气压的巨大。这就满足你们的心愿。看到桌上的一对皮碗了吗?可以用它来模拟当时铜制的半球。没有抽气机,怎么办?答:用手将皮碗内的空气挤出。学生实验四、大气压强有多大?引入:马德堡半球实验让世人亲眼见到了大气压的巨大,同学们刚才也都亲自体会到了这一点,那么大气压到底有多大呢?如何测量呢?(一)托里切利实验的构想初衷(结合实验和幻灯)师:同学刚才在做“覆杯实验”时对纸片没有下落的解释是:由于有大气压强的作用将纸片压在了杯口。你们对此解释难道没有疑惑吗?这样的解释完整吗?硬纸片只受到大气压强的作用吗?答:不完整。硬纸片并非只受大气压的作用,它上放的水柱对其也有压强的作用。之所以没有下落,是因为大气对纸片向上的压强大于水柱对其向下的压强。问:谁能根据这个实验给你的灵感,设计一个理论上成立的测量大气压强值的方法?答:换用足够长的杯子,使托起的水柱最高时水柱产生的压强就等于外界大气产生的压强了。师:非常好。他想到了利用平衡的知识来设计出来间接测量和计算大气压的方法。这一思想我们在以前的学习中已经不止一次的应用过。比如在用弹簧测力计测量物体所受的重力,在物体静止时,弹簧测力计的示数是不是直接就是物体的重力?答:不是,而是物体受到拉力的示数。追问:那为什么弹簧秤的示数我们认为就是物体受到的重力那?答:因为此时物体受到的重力与拉力彼此平衡。问:又如在研究影响滑动摩擦力因素的实验中,我们拉动弹簧使木快在木版上做匀速直线运动,此时弹簧测力计是直接测量摩擦力的吗?答:不是。弹簧测力计其实测的是与摩擦力平衡的拉力。总结:同样在这里,同学想到了利用这一方法来间接的测出大气压的值。即当硬纸片拖起的水柱最高时水柱对纸片的压强在数值上就等于外界的大气压强。在理想状况下我们可以用增长玻璃杯的长度来增加水的高度,但是现实情况下却并不可行,因为没有这么长的玻璃杯。那怎么办呢?答:可以换用密度较大的液体代替水进行实验。追问:理由是什么?答:根据液体压强的计算公式p=ρgh,压强一定时,液体的密度越大,深度h就越小。师:很好!某某同学的想法和加利略的学生托里切利不谋而合,托里切利正是选用了液体中密度很大的水银来进行测量大气压的实验的,成为最先测出大气压强数值的科学家。(二)托里切利实验的具体做法(课件)1、说明:由于汞蒸气有毒,因此无法在课堂上演示,我们就借助于课件共同来看一下实验的过程。实验叙述1:在长约1m,一端封口的玻璃管里灌满水银,问:为什么要灌满水银?答:这是为了排开玻璃管内的空气。实验叙述2:将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开堵管口的手指后,发现管内的水银面下降一些就不在下降了。问:管内水银下降的原因是什么?答:是由于水银柱对水银槽上表面的压强大于外界对水银槽上表面的压强。问:水银下降之后,在管内水银柱的上方是否有空气?答:没有。追问:为什么没有?答:因为开始注水银时已经将管内的空气全部排走了。强调此时上方是真空问:水银面为什么在下降了一些后又不再下降了。(管内水银柱最终不再下落是靠谁托住了它?)答:因为此时水银槽外的大气压支撑着玻璃管内一定高度的水银。师:此时管内的水银不再下降,同时水银槽内的水银也不再增加,产生这一现象的原因就是同学们所说的此时水银柱产生压强在大小上等于外界大气作用在水银面的压强。实验叙述3:用刻度尺测得此时管内水银柱的高度是76cm,也就是760mm。2、结合幻灯片在理论上理清思路(1)根据液体压强特点,在同一深度液体向各个方向的压强相等,因此大气作用在水银槽上方向下的压强等于同一深度处水银槽内的水银作用在此处向上的压强(如幻灯片所示),根据平衡的知识,p=p大气。(2)请你们根据实验测得的数据动笔算算,大气压强到底有多大。(强调是标准大气压)(三)具体大气压的概念师:1.01×105到底有多大呢?人的手掌面积约为50cm2,下面就请大家计算一下:大气压作用在手掌上的压力有多大?答:500N。师:相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力。追问:这么大的压力,可是为何你感觉不到呢?答:作用在手掌上下的大气压强相互抵消了。师:这个也说明大气压是朝向各个方向的。(四)想想议议问:我们置身于大气海洋中,既然大气压强如此之大,为什么我们感觉不到它呢?答:人体内部(肺部)也存在压强,这样内外相通,压强互相平衡了。当然还有就是长期以来人们已经习惯这样的环境了。(五)如果在做托里切利实验时,将玻璃管倾斜放置,结果会怎样。(强调h的起始点是从水银槽的水银面的上方。)(六):如果在做托里切利时,在保证管口浸如水银槽的情况下,如果将玻璃管向上提一点,情形又会怎样呢?(七)问:如果在做托里切利托里切利实验时,在灌装水银的过程中不小心混入了少许空气,会不会影响测量结果?五、学生总结问:这节课我们共介绍了两个非常有名的实验,它们是什么?答:马德堡半球实验和托里切利实验。问:这两个实验分别说明了什么问题?答:马德堡半球实验说明了大气存在压强;托里切利实验测出了一个托里切利实验标准大气压强的具体数值
大气压

大气压强


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第十四章压强和浮力
第三节大气的压强(第一课时)
教学目标
一、知识目标
了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.
二、能力目标
1.培养学生观察、分析、归纳能力.
2.培养学生动手实验能力.
3.培养应用所学知识解决实际问题的能力.
三、德育目标
通过马德堡半球实验的学习,使学生爱科学;在对托里拆利实验原理的学习,使学生体会理性思维的成就.
教学重点
大气压强的确定
教学难点
大气压强的确定
教学方法
探究法、实验法
教学用具
(1)桌面上实验器材清单:吸管、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、保温杯(内装热水)、纸杯、缝衣针、硬纸片、塑料吸盘、气球各一个。
(2)配套多媒体课件一套、罐头一瓶、集气瓶、去芯的酒精灯、镊子、铁架台、鹌鹑蛋、水槽、大小试管、热水瓶各一个、有色水少量、马德堡实验装置一套。
课时安排
2课时
教学过程
一、引入新课
同学们,今天老师先要来当一回魔术师,给大家表演两个魔术。这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒置后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,(请学生回答:小试管不但不往下掉,还往上升呢。)再来一个:我桌上有一个鹌鹑蛋,大家看好了,现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。看我变变变,瞧,进去了!刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢?不是的,学完“大气压强”这一节内容后,同学就知道为什么了。
二、新课教学
同学回忆一下上一章液体压强产生的原因:液体受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体有压强,同理,空气受重力作用且有流动性,因而对浸入其中的物体也有压强,这个压强就叫大气压强,简称大气压或气压。有同学可能会讲,空气本来就看不见、摸不着,我倒是可以通过空气的流动形成的风来知道它的存在,这大气压我怎么知道有没有呢?大屏幕演示马德堡半球实验过程,介绍半球构造,再请同学抽气后拉半球。大气压时时刻刻都在我们身边,不管抽没抽气,半球外部始终受大气压作用。只不过,抽气前,内外气压值一样,所以显现不出来;抽气后,外界大气压远大于瓶内气压,因而表现出把两个半球紧紧压在一起了。马德堡半球实验能有力证明大气压的存在。实际上能证明大气压存在的实验有很多,同学利用桌面上给你的器材,动手做几个实验吧。要记得哦,只有内外有气压差,大气压才能显露出来。找找看,你能设计出几个跟大气压有关的实验?小组成员可以互相讨论、互相协作,看哪一组想得最多。完成一个记录一个。表格也在桌上。开始。(几分钟后,有代表性地请学生宣读实验记录,并请同学分析实验成功或不成功的原因。)
通过刚刚的实验同学发现有的小组用小试管装满水后从水槽中倒提出来水一滴不洒,有的小组用大试管做这个实验结果也一样,那是不是说大气压能无限制地支持任意高度的水柱呢?早在1640年,在意大利北部佛罗伦萨城,塔斯坎宁大公爵在家里的花园中修建了一座十分精美的喷水池,为了保证有足够的水源供给,就在园中挖了一口井,井口离地面足有十多米,并且装上了强有力的抽水机。大公爵和设计师想,在晨曦中喷泉与园内景色相映一定美极了。工程完成后,大公爵选择了吉日邀请了亲朋好友,正式揭幕喷泉。可是十分扫兴,尽管抽水机不停地工作,喷水池却喷不出一滴水来。在实际上,在当时的生产实践中,这类问题不止出现一次。矿工们早就发现无论费多大的努力都不可能把矿井里的水吸到离地面10米以上的地方。喷水池风波虽然结束了,但问题却留给了科学家。到底大气压能支持多高的水柱?大气压到底有多大呢?三年之后,一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利。
因为水银有毒,所以现在在课堂上不做托里拆利实验了。托里拆利也在实验后4年39岁就辞世了,又是一位为科学献身的伟大科学家。这个实验我们可通过视频录像来了解全过程。
通过实验我们知道,大气压能支持76厘米的水银柱,而水银的密度是水密度的13.6倍,也就是说能支持水柱的高度应为13.6×0.76m,约为10m,如果超过了这个值,则无论用多强劲的抽水机都白搭,而且如果违背了科学,再选良辰吉日都是无稽之谈。
再问同学一个问题:我们人体周围会不会有大气压?有,那为什么没把我们压瘪?同学们都看过电影、电视里的宇航员在太空遨游时,都要穿着厚厚的宇航服,你知道这是为什么吗?如果不穿,会怎么样?同学们再开动脑筋,找找我们周围还有哪些跟大气压有关的现象?联想:注射器吸取药液过程、钢笔吸水过程、塑料挂衣钩挂书包。
我们一起回顾一下,我们今天主要认识了大气压的存在,并知道了大气压的大小。回到开始我给同学演示的两个小实验,同学能解释原因吗?同学再想想有没有办法把蛋再完整的给吐出来?启发学生上台操作演示完实验后,告诉学生:大气压虽然可以简称气压,但大气压和气压还是有区别的。严格说起来,大气压只是气压的一种,是外部空气产生的压强;而气压还包括封闭空气产生的压强、水蒸气或其他各种气体产生的压强等。当瓶内气压大于外界大气压时,鹌鹑蛋就被压出来了。
三、小结
今天我们学习了两个内容。第一个是通过大量的实验,尤其是著名的马德堡半球的实验充分认识到大气压强的存在。第二个是解决了大气压强的测量。托里拆利实验说明,大气压强的值等于实验中管内水银柱产生的压强。
四、布置作业
课本后动手动脑学物理
五、板书设计
1.大气压的存在
2.大气压的测量

《大气压强》教案


学生们有一个生动有趣的课堂,离不开老师辛苦准备的教案,大家在认真写教案课件了。将教案课件的工作计划制定好,就可以在接下来的工作有一个明确目标!适合教案课件的范文有多少呢?请您阅读小编辑为您编辑整理的《《大气压强》教案》,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

“大气压强”教学设计

“发现法”“做中学”“思中学”“说中学”“练中学”是新课改中常见的词汇,其侧重点各有不同,但其内在的宗旨都是自主、合作、探究,都是为了实现课堂互动,让学生快乐学习、学会学习。由于水银对人体有害,“大气压强”一节的实验多为讲解实验,增加了教学的难度,应该怎样把握教材,实现师生互助,达到教学目标呢?下面谈谈我的做法。

对于本节的教学,对学生提出课前预习要求:

1.根据课文的描述,做一做皮碗实验和水杯实验,初步体会实验原理、产生问题;

2.观察生活中与大气压有关的现象。

课堂上,我将其分为四部曲:

一、课题的引入──设置问题、激发兴趣;

二、问题的探究──得出概念、实验测量;

三、问题的拓展──联系实际、深化研讨;

四、总结和归纳──形成结论、体味方法。

具体的处理方法:

一、课题的引入──设置问题、激发兴趣

同学们在家里做了实验,你是怎样做的?你有什么想法?(大约2分钟的发言时间)教师对讲得好的进行表扬,对讲得不怎么好的进行鼓励,调动积极性。

二、问题的探究──得出概念、实验测量

(一)大气压强概念的得出

1.学生做皮碗实验(如图1),思考是什么力量吊起了钩码?在教师的引导下分析原因:除了皮碗和钩码,就只有空气!这个力量一定来自空气。那为什么要挤压皮碗呢?学生会谈很多的想法,然后教师进行动画分析讲解(图2),得出A中大气对皮碗有向上的压力F;B中大气对皮碗有向右的压力F,在F的作用下,玻璃和皮碗间产生一个摩擦力f,f等于皮碗和钩码的重,从而得出大气压强的概念。

2.能证明大气压强存在的还有哪些实例?鼓励学生发言,肯定学生的发言后,请两位学生分别演示书上的“水杯实验”和“鸡蛋实验”,再一次分析原因。

3.教师指出:能证明大气压强存在的事例很多,但最早证明大气压强存在的是马德堡半球实验。通过多媒体介绍奥托·格里克和马德堡半球实验,然后请学生上台演示,学生踊跃争取动手,此时,可趁机提问:①怎么做这个实验?②为什么要将里面的空气抽掉?实验完毕后,再请学生讲讲:为什么会有那么大的力量?说明了什么?鼓励学生勇于探索,科学求证,大胆实践。

4.思路拓展:为什么大气有压强?为什么大气对各个方向都有压强了

对比液体产生压强的原因,学生很容易得出空气受重力作用,所以能产生压强,空气具有流动性,所以大气对各个方向都有压强的结论。

(二)大气压强的测量

1.提问:我们怎样才能测量出大气压强的值呢?要用到什么器材?(猜想)

2.演示(图3)实验:将玻璃瓶灌满水,再倒过来,看到什么现象?水受重力的作用,但没有往下流,一定是受到一个向上的力的作用,这个作用只能是来自大气压。将瓶子灌满的目的是什么?再将玻璃瓶换成1米长的玻璃管,用水灌满后倒放在水槽里,看到水还是没有流下来。那么,是不是不管玻璃管多么长,水都不往下流呢?究竟大气压能支待多高的水柱?(引出话题,进一步猜想)

3.介绍托里拆利和托里拆利实验:用多媒体向学生展示实验动画,边演示边讲解。

4.我们怎样将大气压强计算出来呢?

水银产生的压力与大气压力平衡,将大气压强转化为水银的压强来计算:

P=P0=ρ水银gh

5.这里是采用转化和替代的方法来解决问题的,算一算标准大气压能支持多高的水柱?由此知道如果用水来做这个实验有难度。

三、问题的拓展──联系实际、深化研讨

(一)托里拆利实验的拓展

1.实验中为什么要把玻璃管中的空气排尽?如果没有排尽空气,对实验结果有什么影响?为什么?我们又怎样检验空气是否排尽?

2.玻璃管的粗细对结果有没有影响?为什么?

3.如果将玻璃管往上提1cm或往下压1cm,但管口都不离开槽中水银面,管内外水银高度差有没有变化?如果将玻璃管倾斜呢?为什么?

4.如图4,a中在玻璃管顶端A处开一个小孔,会出现什么现象?为什么?b中如果在玻璃管中间B处开一个小孔呢?

5.如图5,如果当时的大气压是72cm水银柱,a中A点的压强是多少?B点的压强又是多少?b中玻璃管顶端受到多大的压强?

(二)计算问题拓展

1.能不能用公式P=ρ空气gh来计算空中某点的压强?为什么?

2.假定当地的气压是76cm水银柱,塑料吸盘的半径是10cm,塑料吸盘吸在天花板上(不考虑吸盘的质量),下面能吊多重的物体?

3.假定地面的气压是76cm水银柱,地球的半径是6400km,地球上空气的质量大约是多少?

四、总结和归纳──形成结论、体味方法

这一部分尽量由学生完成,教师提示、鼓励。在这里就略写。

1.学生活动:总结本节内容,相互补充,形成本节知识体系。

2.学生活动:大气压在生活中的应用。

3.教师结语:生活处处皆物理,只要我们用心观察,多想方法,大胆实践,就能学好学活。