103大气压与人类生活教学案例Word下载.docx
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你还有什么方法可以使饮料瓶变扁?
学生用抽气筒将饮料瓶中的空气抽出,伴随着“咔咔”的响声,瓶子扁了。
是“谁”把瓶子压扁的?
学生:
外面的空气。
大气。
说得好!
是瓶子外面的空气把瓶子压扁了。
大气对物体的压强简称大气压。
今天我们来学习有关大气压强的知识。
二、进行新
关于大气压,你能提出哪些问题?
大气压是怎样产生的?
大气压有多大?
我们为什么没有感受到大气压的存在?
……
用多媒体播放视频资料,介绍地球周围的大气层:
地球周围有一层大气,就是我们通常所说的空气,大气有质量和重力,大气有密度,大气可流动,海拔越高空气越稀薄……我们就生活在大气“海洋”的最底部。
因为大气也受重力作用,所以浸在大气中的物体同样会受到大气对它的压强,我们把浸在大气中的物体受到大气的压强叫做大气压强,简称“大气压”。
感知大气压的存在
教师介绍学生桌面上摆放的器材:
两端开口的玻璃管、滴管、两支试管、两个强力钩、集气瓶和硬纸片以及烧杯、毛巾等。
让学生利用以上器材设计实验,证明大气压的存在。
学生一起观察讨论,自主设计实验方案,再完成实验。
小组边做边摸索,找出多种方案后,相互交流和帮助,教师及时辅导点拨。
教师对课堂调控时要注意:
①倾听各组讨论情况,②及时对各组的配合情况进行评价,③及时矫正学生不规范的操作。
小组汇报:
学生边演示,边观察描述现象;
教师点拨,引导学生分析思考。
小组甲:
把集气瓶倒满水,然后盖上硬纸片,倒过来,硬纸片不会掉下来。
谁托住了水和纸片?
大气压。
水和纸片受重力作用,本该掉下来,但没有掉落,说明硬纸片还受到向上托的力。
因为纸片下方接触的只有空气,所以我认为是大气压托住了它。
改变杯口方向,大气压依然能托住纸片,这说明什么?
大气向各个方向都有压强。
小组乙:
把两个橡皮碗紧压在一起,很难拉开。
为什么要“压紧”,即为什么要将橡皮碗内的空气尽量排出?
残留空气过多,吸不住。
两面都有空气,两面都有压强,内外的压力“抵消”。
清除一侧空气,“去掉”一侧气压,另一侧大气压才能显示出作用效果。
小组丙:
将玻璃管下端浸入水中,然后用手指按住玻璃管上端,将玻璃管移出水面后,水不掉下来。
小组丁:
把试管灌满水后倒插入水中,水不落下来。
把试管往上提,只要试管口不离开水面,试管中的水总是满的。
……
同学们做得很好!
现在请大家再观察一个实验。
演示马德堡半球实验:
把两个铁制的半球对合在一起,用抽气机将空气抽出来,先请两位力气大一些的男同学来拉,再把阀门打开,请两位力气小的女同学来拉。
结果这两位男同学用尽力气,也没有把两个半球拉开,而打开阀门后,两位女同学很轻松地就将两个半球拉开。
这样的实验很早就有人做了。
马德堡半球实验说明了什么?
大气压到底有多大?
怎样才能知道大气压的大小?
说明大气压的存在;
而且大气压很大;
如果知道拉力的大小,就能算出大气压的大小……
怎样测量大气压
我们通过实验已经感受了大气压的存在,同时知道大气压是非常大的,那么,有什么办法可以测出大气压有多大呢?
让学生利用吸盘式衣钩、注射器、弹簧测力计、钩码等器材,类比马德堡半球实验,设计实验估测大气压,并动手做一做。
教师巡视时可参与学生的交流,视学生讨论的情况适时点拨,使学生设计出测量大气压的实验方案,例如:
要计算大气对注射器活塞的压强p,需要测出什么?
需要测出大气对活塞的压力和活塞的面积。
怎样测量大气对活塞的压力和活塞的面积?
把注射器活塞推至顶端,排出管中的空气,用橡皮套封住针口。
在活塞上系根绳,用弹簧测力计拉,记下活塞刚被拉动时弹簧测力计的示数,就等于大气对活塞的压力。
这样测不准。
你发现活塞被拉开时,弹簧测力计的示数已经变了。
可以在活塞上挂钩码,活塞掉下来时,钩码重多少,大气对吸盘的压力就是多少。
活塞的受力面是圆形,测出周长,就能算出面积。
测出直径也可以算出圆底的面积。
注射器上有刻度,读出它的容积,测出有刻度部分的长度,就可以算出活塞的面积。
学生利用利用注射器、钩码;
或吸盘式衣钩、弹簧测力计等进行实验,估测出大气压的值。
同学们很聪明,利用简易的器材就测出了大气压的值。
还有没有其他的方法测量大气压呢?
演示实验:
出示一个长滴管,将长滴管下端放进红墨水中,先轻轻挤压滴管的胶囊,再用力挤压,让学生观察液柱上升的情况。
液柱为什么会上升呢?
假如玻璃管是足够长的,液柱会一直上升吗?
由此你能想到一种测量大气压的方法吗?
当用力把玻璃管里面的空气挤出来时,由于外界大气压的作用,使液柱上升;
若把玻璃管内的空气全部排除,当玻璃管内水柱的压强等于外界大气压时,水就不再上升了,而且保持一定高度。
测算出这段水柱的压强,其大小就等于大气压强。
这个实验给我们提供了一个测量大气压强的方法。
由于水的密度过小,要求玻璃管的长度很大,所以,科学家们选择了密度大的液体——水银来做实验。
这就是著名的托里拆利实验。
用多媒体播放托里拆利实验。
根据实验结果,如何计算大气压强的大小呢?
测量出水银柱的高度,根据液体压强公式,就能算出大气压的大小。
让学生根据实验测得的数据计算出大气压。
通常人们把760汞柱所产生的压强,称作一个标准大气压,符号为1at。
1at=1.013×
105Pa。
大气压作用在一个人手掌上的压力约为500N,相当于一个质量为50g的人站在你手掌上产生的压力。
这么大的压力,我们为何感觉不到呢?
这是因为人体内也存在压强,内外压力相互平衡;
另外,人长期生活在大气中,已经适应这种环境了。
教师出示金属盒气压计、水银气压计,让学生读出教室里的气压值,并与标准大气压的数值对比。
大气压是固定不变的吗?
大气压的大小与什么因素有关?
大气压与人类生活
用多媒体播放电影片断——红军爬雪山的情景:
茫茫雪山上,狂风卷着雪花。
山高路远,气压又低,战士们呼吸困难,但他们仍然坚持着,相互搀扶着前进……炊事员支起铁锅,用那少得可怜的粮食和雪水做出“煮不熟”的饭……恶劣的天气,饥寒交迫,一些战士牺牲了……
看了影片,你想到什么?
影片中哪些情景与大气压有关?
我们今天的美好生活,是红军战士用鲜血和生命换来的。
我们要学习红军战士坚强的意志,克服一切困难好好学习。
大气压与海拔高度有关系吗?
有什么关系?
在高山上做饭为什么“煮不熟”?
怎样才能把饭煮熟?
让学生阅读自学课本内容“大气压与人类生活”,举例说明大气压与人类生活息息相关的例子。
多媒体展示下列内容:
⑴大气压的大小与海拔高度有关:
随着高度的增加,空气稀薄,气压减小。
⑵大气压的大小与天气有关:
气压高的区域叫做高压区,气压低的区域叫低压区。
在高压区,空气从上往下流,天气晴朗,空气干燥;
在低压区,空气从下往上流,天空多云,常形成阴雨天气。
⑶大气压对人体的影响:
高山反应——初次进入高原,空气稀薄,吸进来的空气中含氧量减少,造成缺氧,加之气压较低,使人体出现一些不适症状。
⑷生活用品和大气压:
吸尘器等是利用大气压工作的一种清洁工具。
食品、物品的真空包装,既可节省空间,还可防霉、防蛀、防菌、防潮等。
⑸宇航服的作用和基本结构。
刚才同学们提到,为什么高山上用普通的锅很难将饭烧熟?
这是因为水的沸点与气压有关。
用烧瓶、注射器、酒精灯等进行实验,演示液体沸点与气压的关系。
结论:
液体沸点与气压大小有关,气压增大液体沸点升高,气压减小,液体沸点降低。
三、课堂小结
本节课我们做了哪些实验?
请你用图形勾画出、或者用语言概括出这节课的所学所得。
通过这节课的学习你有哪些感触?
你还有什么疑惑?
还能提出什么问题?
四、布置作业
设计一个实验,验证大气压的存在。
阅读材料:
离心式水泵和活塞式抽水机。
请你想像一下:
“假如地球上没有空气,会发生哪些情况?
”请以此为话题写一篇短文,并与同学交流。
大气压本来是看不见的,这里变形的瓶子和“咔咔”的声音,给学生以强烈的感受,并激发学生思考,一下子就把学生的注意力吸引到本节课的主题上来。
借助多媒体介绍大气层,并类比液体压强说明大气压形成的原因,学生易于理解。
教师事先把实验器材全部摆在学生的实验桌上,学生不是按老师的安排按部就班地进行实验,而是自主选择器材,设计实验,充分利用初中学生喜欢动手实验、喜欢展现自己聪明才智的心理特点,也有利于培养学生设计实验的能力、发思维的能力和创造能力。
在这一教学环节中,学生上台展示自己设计的实验,边演示边讲解,大家既学会了知识,又加强了印象,学生还能获得一种“成功感”。
学生通过观看实验或亲身体验,感知“大气压是很大的”,从而激发学生的好奇心:
大气压究竟有多大?
提示学生类比马德堡半球实验设计实验,给学生提供一个思路,以避免学生茫然无措。
学生是活动的主体;
教师是组织者、点拨者,是参谋和助手。
在以往的教学中,往往硬性“给出”托里拆利实验,学生难以理解。
这里通过“长滴管吸水”这样一个实验,引导学生观察、思考,循序渐进得出托里拆利测大气压的方法,学生不仅易于理解,而且能体验到科学家当时的设计思想和设计过程,培养了学生的能力。
既让学生感性地认识到大气压的大小,又解除了学生的疑惑。
既让学生体会到大气压的变化对人类生活的影响,又渗透了思想教育。
“从物理走向生活”。
丰富的资料使学生意识到物理知识与生活实际有着密切的联系。
因为这一问题是学生提出的,所以这里探究“液体沸点与气压的关系”,学生很感兴趣。
让学生尝试写出本节课的流程图,不失为学习总结的一种有效方法。