大氣壓強(qiáng)教案下載教案及反思

教案系列大氣壓強(qiáng)教案下載教案及反思大氣壓強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)課首先演示馬德堡半球試驗(yàn),提出疑問:是什么力使兩個(gè)半球合得那么攏?爭論后得出,是大氣的壓力把兩個(gè)半球緊緊壓在一起的,進(jìn)而讓同學(xué)確信大氣壓的存在.因?yàn)榈厍蛩闹艿拇髿馐艿降厍虻奈?即大氣也受到重力的作用,所以大氣對浸在其內(nèi)的物體就有壓力、壓強(qiáng).

第二,理解大氣壓強(qiáng)的作用特點(diǎn).液體有流淌性,氣體亦有流淌性,大氣造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)與液體造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)有沒有相同之處呢?復(fù)習(xí)教材P120圖l0-12(注:人教版):在同一深度,水向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)、且相等.同液體對比,演示下述幾個(gè)試驗(yàn),驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)是否向各個(gè)方向都有.

①向上.玻璃杯裝滿水用紙片攔住,倒立玻璃杯,紙片不脫落,如圖1.說明向上有大氣壓.

②向下.將剝了殼的熟雞蛋塞住剛燒過酒精棉球的廣口瓶口,很快雞蛋就被壓進(jìn)廣口瓶中,如圖2.說明向下有大氣壓.

③猜想向左、向往是否也有大氣壓,如何證明?(讓同學(xué)自己證明)

通過上述演示試驗(yàn)及日常生活閱歷得知,在氣體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng).

第三,探討用什么方法可以測出大氣壓的數(shù)值.演示圖3、圖4的試驗(yàn),分析試管中水柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與大氣壓大小的關(guān)系.圖3中紙片(紙片重可忽視)不掉下來,圖4中水柱不下落.由二力平衡條件可知,圖3中水柱對紙片向下的壓力,或圖4中水柱對水面對下的壓力都小于大氣對紙片向上、或?qū)λ鍼Q向下的壓力.由于受力面積相等,可推想水柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)不大于大氣壓.

猜想,假如水柱不斷地增長,是否有可能使水柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)剛好等于大氣壓,或者說這一段水柱恰好由大氣壓所支持呢?回答應(yīng)當(dāng)是有可能.由于大氣壓向上向下都有,且同地同時(shí)刻是相等的,所以圖3和圖4是等效的.為排解紙片重力的影響,可采納圖4來試驗(yàn).這樣,我們就可以通過計(jì)算此段水柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng),間接地測量出大氣壓的數(shù)值.

把圖4中的試管換成1米長、2米長……的玻璃管,科學(xué)家就這樣不斷地?fù)Q下去,水柱不斷延長,總會(huì)找到某一長度的玻璃管,它里面水柱的壓強(qiáng)恰好等于大氣壓強(qiáng)的值.物理學(xué)家托里拆利依據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh,靈機(jī)一動(dòng):玻璃管太長不易測量,那么讓玻璃管短一些,換一種密度大的液體怎么樣?于是地球上密度最大的液體水銀被派上了用場,一試果真奏效.為了紀(jì)念這位科學(xué)家,我們把這個(gè)試驗(yàn)叫做托里拆利試驗(yàn).

最終,演示托里拆利試驗(yàn),較精確地測出當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值.

這里還要介紹如何向玻璃管中灌水銀的方法.從醫(yī)院里撿回廢的輸液管洗凈晾干,用時(shí)把輸液管有針頭的一端放入托里拆利管,另一端插入水銀試劑瓶中(把進(jìn)氣管頭去掉)擰緊開關(guān).壓迫輸液管上的膨大部分,吸上一段水銀,然后放低托里拆利管,打開開關(guān),利用虹吸現(xiàn)象就可把水銀平安又無氣泡地灌入玻璃管.待水銀快滿時(shí)關(guān)上開關(guān),提取輸液管;若不滿,再當(dāng)心地打開開關(guān)“輸入“一點(diǎn).將試劑瓶中剩下的水銀倒進(jìn)演示器的水銀槽中.水銀是液體,不必?fù)?dān)憂從針頭里流不出來.做完試驗(yàn)后,再用輸液管將水銀“回收“到試劑瓶中.做試驗(yàn)時(shí)不慎撒落在外的水銀可用硫磺粉吸附,集中處理.最終將試驗(yàn)用過的輸液管送往煤爐中銷毀.

要讓同學(xué)理解試驗(yàn).需關(guān)懷同學(xué)理清圖5中的3個(gè)問題:

(l)3個(gè)“面“,即管內(nèi)水銀面AB、EF和管外水銀面CD.管內(nèi)水銀面上是真空,沒有任何物質(zhì),這兩個(gè)面不受任何壓力(包括大氣壓)的作用;管外水銀面與空氣接觸,受到了大氣壓的作用.

(2)一個(gè)“柱“,即管內(nèi)水銀柱.

(3)兩個(gè)“度“,即水銀柱的長度和高度.水銀柱的長度l1、l2,是貼著玻璃管量的兩個(gè)“面“間的距離;而水銀柱的高度h,是兩個(gè)“面“間的垂直距離,亦即管內(nèi)外水銀面的高度差.若玻璃管豎直放置,如圖5中左管,則h=l1;若傾斜放置,如圖5中右管,則hl2。

由于有了前面的學(xué)問預(yù)備,一般同學(xué)都能知道管內(nèi)水銀柱由大氣壓所支持;能理解大氣壓在數(shù)值上等于管內(nèi)水銀柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng).

大氣壓強(qiáng)值未能直接測出,但可通過由于大氣壓強(qiáng)的真實(shí)存在而表現(xiàn)出的一些現(xiàn)象奇異地間接測算出來.托里拆利試驗(yàn)就是抓住大氣能支持管內(nèi)的水銀柱,并且大氣與這段水銀柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等這一現(xiàn)象,通過計(jì)算大氣所支持的這段水銀柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)來求得某地某時(shí)的大氣壓的值.假如這段水銀柱高為76厘米.則

P大氣=P水銀柱=ρ水銀gh

=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克

×0.76米≈1.01×105帕.

講完后,為加深對大氣壓的理解.可讓同學(xué)思索下列問題:

1.若管內(nèi)水鎮(zhèn)面上不是真空.在灌入水銀時(shí)不當(dāng)心混入了氣泡,大氣壓是否仍等于水銀柱造成或產(chǎn)生的壓強(qiáng)?

2.既然水銀柱由大氣壓強(qiáng)所支持,換言之,大氣壓力把水銀壓了76厘米高,那么把管頂敲破或在70厘米處開一小口,水銀是否會(huì)被壓出來了(若同學(xué)持有疑問,可用水代替水銀做試驗(yàn).將兩端開口的玻璃管一端用止水夾封閉,后松開來演示)若要將水銀壓出來須具備什么