《第九章 第3节 大气压强》优质教案两篇附同步练习.docx

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《第九章第3节大气压强》优质教案两篇附同步练习

《第九章第3节大气压强》教案

（一）

【教学目标】

知识与技能

1．通过实验或事例，体验大气压强的存在，会用大气压强解释生活中常见的现象。

2．了解大气压强的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值，认识气压计。

3．了解大气压随高度的变化规律，知道大气压对人体的影响。

4．知道水的沸点与气压的关系，了解高压锅的工作原理。

过程与方法

1．经历实验探究过程，初步具有信息收集、处理能力以及分析和解决问题的能力。

2．在科学探究过程中，初步学会类比、等效替代等方法。

3．在科学探究活动中，尝试运用气体压强知识解决生活中的常见问题。

情感、态度与价值观

1．通过介绍有关研究大气压强的人物和史料，培养学生的科学人文精神。

2．通过实验探究，揭示隐藏其中的物理规律，纠正一些片面认识，体验动手实验的乐趣。

3．通过对大气压强应用的理解，认识大气压强对人类生活的影响。

用废矿泉水瓶、吸管自制学具，培养学生的动手能力和节约意识。

【教学重点】

体验大气压强的存在，测量大气压强的大小。

【教学难点】

1．理解大气压产生的原因及方向。

2．托里拆利实验及原理。

3．测量大气压的大小。

【教具准备】

玻璃杯、硬纸片、注射器、钩码、长滴管、红墨水、多媒体课件等。

【教学过程】

一、情景引入

演示实验：

1.将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来（提醒学生注意观察），放手后，可看到什么现象？

（硬纸片掉下。

）

2．将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来（暂不放手）。

问：

如果放手，会出现什么现象？

（先请同学们猜一猜）放手后，可看到什么现象？

（硬纸片没有掉下来。

）

3．将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上，再将重物挂在钩上，吸盘依然不会脱落。

教师：

同学们想知道实验时，硬纸片和吸盘不会掉下来的原因吗？

学习了这节课，就知道了。

二、新课教学

探究点一：

大气压强的存在

教师提问：

是什么力使硬纸片和吸盘不会掉下来？

教师讲解：

地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。

空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强（跟液体相似）。

大气对浸在它里面的物体的压强，叫作大气压强，简称大气压。

多媒体展示：

马德堡半球实验

讲述：

空气把两个铜半球紧紧地压在一起，16匹马都很难把它们拉开。

对于这个实验，同学们想试一试吗？

现在，我们模仿马德堡半球实验来做一做。

学生实验：

学生按下图所示做实验，两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉（用较大的力才能拉开）。

教师总结：

马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。

那么大气压强有多大呢？

探究点二：

大气压的测量

多媒体展示：

托里拆利实验。

讨论：

管内水银为什么不继续下落？

教师讲解：

这是大气压强支持着管内的汞柱，也就是说大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。

学生活动：

计算大气压强的值。

p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.013×105Pa。

教师总结：

标准大气压的数值为1.013×105Pa，它相当于在1cm2表面受到10N的压力。

通常人们把760mm汞柱所产生的压强，叫作一个标准大气压。

讨论：

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50kg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？

（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）。

针对托里拆利实验，请学生思考下列问题：

1．如果玻璃管内径变大，管内和管外水银面高度差如何变化？

2．如果往水银槽内多倒些水银，管内和管外水银面高度差如何变化？

3．如果玻璃管倾斜，管内和管外水银面高度差如何变化？

4．如果玻璃管内水银柱上方进入一些空气，管内和管外水银面高度差如何变化？

学生分组讨论，回答问题。

教师指导，加深学生对托里拆利实验的理解。

教师：

大气压是固定不变的吗？

大气压的大小与什么因素有关？

拿着自制气压计从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化。

拓展：

大气压随高度增加而减小，大气压变化的规律：

在海拔3000m以内，每上升10m，大气压大约降低100Pa。

探究点三：

大气压与人类生活

多媒体展示：

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……

讨论：

看了影片，你想到了什么？

影片中哪些情景与大气压有关？

学生阅读课本内容，举例说明大气压与人类生活息息相关。

让学生观察下面的现象，思考如何解答问题。

多媒体展示：

1.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。

2.大气压对人体的影响：

高原反应——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。

讨论：

刚才同学们提到，为什么高山上用普通的锅很难将饭煮熟？

怎样才能把饭煮熟呢？

教师讲解：

这是因为水的沸点与水面上的气压有关。

液体表面的气压增大，液体沸点升高；液体表面的气压减小，液体沸点降低。

教师介绍：

高压锅的工作原理。

教师介绍：

活塞式抽水机的工作原理。

【板书设计】

第3节　大气压强

1．大气压的存在

（1）大气压的概念

（2）大气压的特点

2．大气压的测量

（1）大气压的大小：

托里拆利实验的原理

（2）标准大气压：

p0＝1.013×105Pa

3．大气压与人类生活

（1）大气压与高度的关系

（2）液体沸点与气压的关系

（3）应用：

高压锅、活塞式抽水机，离心式水泵

【教学反思】

1．本节内容多，大气压概念比较抽象，学生感受不像固体压强和液体压强那么直观，大脑对知识刺激产生的印象不太深刻。

2．托里拆利实验过程展示不够，学生对实验过程不是很清晰，对现象的理解不透彻。

3．学生对知识掌握到什么程度不明确，课后了解了他们哪些知识未听懂。

主要有：

（1）大气压到底是怎么产生的？

（2）为什么大气压朝向各个方向？

（3）为什么大气压等于高为760mm汞柱产生的压强？

这些需要教师作必要的说明，告诉他们本节课知识需要认识到什么程度，至于他们的疑问，有的不需要掌握或者暂时还很难讲清楚。

《第九章第3节大气压强》教案

（二）

【教学设计思想】

1．初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣；而物理教学又以实验为基础，实验几乎始终伴随着整个教学过程，所以，实际教学中，在注重知识逻辑的同时，应重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中物理现象的认识与掌握物理知识结合起来，加强学生的直接经验和亲身体验。

2．在教学中，按照“体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开，让学生通过实验，体验大气压的存在，讨论大气压的特点，应用大气压知识解决实际问题，以及探究测量大气压的方法。

3．在教学中，不仅要关注学生“知道什么”，更要关注学生“怎样才能知道”，所以，能动手做的实验就让学生自己动手做，给学生亲近感和真实感，多媒体仅起到穿针引线的作用。

【教学目标】

1.知道大气有压强；

2.知道大气压数值的测量方法以及估测方法。

【教学重点】

1．了解测量大气压的方法；

2．知道大气压对人类生活的影响。

【教学难点】

1．设计多种方法证明大气压的存在；

2．测量大气压大小的方法。

【教学准备】

矿泉水瓶1个，玻璃杯1个，玻璃管1根，烧杯1个，水槽1个，量筒1只，吸盘1个，乒乓球1只，硬纸片1块，水适量，弹簧测力计1只，注射器1只，细尼龙线若干，刻度尺1把；多媒体。

【教学方法】

自学与指导，实验与讨论相结合的综合启发式。

【教学流程】

1．引入：

从生活走向物理。

（投影并解说）我们生活在大气“海洋”底层，其中，有许多看似意外却是真实的现象或故事在发生着：

患有关节炎的人会在阴雨天（气压明显变化）感到疼痛；生活在高原处的人知道水加热到80℃左右就沸腾了……

实验演示：

将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，请同学们猜测瓶子倒过来后会发生什么现象？

[说明：

抓住学生好奇的心理特点，用直观的教学方法，让学生对生活中与大气压有关的现象产生浓厚的兴趣]

2．大气压强的存在

[活动1]学生选择器材，仿照上述演示实验和课本图动手实验并思考下列问题：

（1）“被吸住”的乒乓球：

将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，用手按住乒乓球，瓶子倒过来后，松开按乒乓球的手，你看到的现象是什么？

想一想为什么？

（2）“覆杯实验”：

将玻璃杯装满水，用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向，你又看到了什么？

（3）“吸盘模拟马德堡半球”实验：

用两个吸盘相对用力挤压，再往外侧拉，你的感受怎样？

这是什么原因？

[活动2]师生分析实验：

（1）组织学生分组讨论：

实验中观察到的现象及其原因。

（2）学生代表分别说明，不足部分由其他学生或教师补充。

（3）教师小结：

大气有压强即大气压。

为了给学生强烈的感受冲击，可以由学生来做“马德堡半球”实验。

那么，你还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢？

师生共同举例说明。

[活动3]师生回顾实验中遇到的问题或困难。

（1）在刚才的实验中，你碰到了什么困难？

你是怎样克服困难并完成实验的？

（2）学生汇报完后，教师作说明。

[活动4]问：

大气压有什么特点呢？

学生思考回答，也可做演示说明。

如在“覆杯实验”中将纸片朝向各个不同的方向，发现纸片不掉下来，从而得出：

大气向各个方向都有压强。

[说明：

由实验设疑，引起学生的求知欲，通过四个活动，让学生亲自动手、动脑，互相讨论来认识大气压的存在和特点，并尽可能解决活动中碰到的问题]

3．大气压的测量

[活动5]教师演示作铺垫，学生观察思考。

（1）先用玻璃杯装满水倒插入水槽中，再慢慢往上提（杯口不离开水面，下同），观察杯中水是否充满？

接着换用量筒和细长玻璃管，重复上述过程。

（2）学生讨论：

你观察到了什么现象？

为什么水总是充满的？

怎样做才能使水不充满呢？

经过讨论之后，使学生认识到：

水充满的原因是由于大气压大于管中的水压，只有管内水压等于外界大气压时，把管子再加长的话，管内水面就不再上升充满整个管子了，这时它的上方成了真空。

这就给我们提供了一个测量大气压的思路：

可以利用液体压强间接测量大气压。

但是由于水的密度太小，要求玻璃管太长，所以，人们就选择了密度大的液体汞（水银），这就是著名的托里拆利实验。

[活动6]学生阅读：

托里拆利实验。

思考（投影）：

（1）开始时，汞为什么会下降？

什么时候停止下降？

（2）玻璃管内汞柱上方为什么是真空？

（3）如何计算大气压的值？

学生回答后，教师小结并强调：

1个标准大气压的值──p0＝ρ汞gh＝1atm＝13．6×103kg/m3×9．8N/kg×0．76m＝1．013×105Pa

学生阅读：

气压计并了解其作用。

[活动7]动手做实验，估测大气压。

学生讨论可用哪些方法？

（讨论后，逐一投影）

（1）器材：

吸盘、弹簧测力计；原理：

p＝F/S

思路：

（由学生交流讨论，再整理）

（2）器材：

注射器、弹簧测力计、刻度尺；原理：

p＝F/S

思路：

（由学生交流讨论，再整理）

以上两步，在学生讨论的基础上，再将实验的思路总结出来，进行实验。

（3）师生共同讨论实验中遇到的问题以及解决的方法。

[说明：

在教师的引导下，使学生学习到一种间接测量大气压的方法，通过学生自己设计实验，欣赏自己的方法，学习他人的方法，来拓展自己的思维]

4．大气压与人类生活：

从物理走向社会。

[活动8]学生自学与教师演示：

（配合投影）

（1）学生阅读相关内容，了解：

大气压与天气、海拔高度的关系；高压锅与宇航服。

（2）思考：

我们生活在大气层的底层，为什么没有感到难受或被压瘪呢？

再得出结论。

（3）实验演示：

液体沸点与气压的关系。

通过实验，让学生知道：

液体液面上方的气压越大，液体的沸点就越高；气压越小，沸点越低。

[说明：

关注社会和生活，思考大气压怎样服务于人类，并形成对知识进行应用的意识]

5．本节小结。

（投影）

（1）大气有压强吗？

它有什么特点？

你可以做哪些实验来证明？

你还可以列举哪些事例说明大气压的存在？

（2）你会估测大气压吗？

有哪些方法？

说一说。

（3）托里拆利实验中，应注意的哪些问题？

一个标准大气压的值。

（4）大气压有什么应用？

6．课后作业。

（投影）

（1）自我评价与作业。

（2）设计实验：

“滴水之恩，当涌泉相报”，利用大气压的知识设计一种水杯，只要滴入少量水，就可以涌出许多水来。

[说明：

通过小结，把本节知识条理化，也是对本节内容的一个巩固；然后由作业再检验和提高]

【板书设计】

第3节　大气压强

1．大气压的存在

（1）大气压的概念

（2）大气压的特点

2．大气压的测量

（1）大气压的大小：

托里拆利实验的原理

（2）标准大气压：

p0＝1.013×105Pa

3．大气压与人类生活

（1）大气压与高度的关系

（2）液体沸点与气压的关系

（3）应用：

高压锅、活塞式抽水机，离心式水泵

《第3节大气压强》同步练习

1．如图所示的现象中，不是大气压强引起的是（　　）

图9－3－4

2．将一满罐“纯净水”（高约40cm）开口朝下

放在水中，如图9－3－5所示，结果是

（　　）

图9－3－5

A．仍是满罐水　　　　B．水将流出一部分

C．水将全部流出D．以上答案都不对

3．如图9－3－6所示，是一种塑料做的方便衣钩，只要将它往很平的墙上一按，便牢牢地贴在墙上，并可以挂上衣服。

衣钩能贴在墙上，这是由于（　　）

图9－3－6

A．墙对塑料衣钩有吸引力

B．有大气压强作用在塑料衣钩上面

C．地球对塑料衣钩没有吸引力

D．墙壁受大气压力作用

4．同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验，如图所示，其中分析正确的是（　　）

甲　　　　　乙　　　　　　　　丙　　　　丁

图9－3－7

A．甲图实验，装有水的瓶子竖放在海绵上，瓶中水越少，海绵凹陷越明显

B．乙图实验，当压强计的探头在水中深度逐渐增大时，U形管两边液面高度差不变

C．丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积，可估测大气压强的值

D．丁图实验，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高

5．大气对你一只手掌的上表面的压力最接近（　　）

A．10N　　　　B．100N

图9－3－8

C．1000ND．10000N

6．在生活中，我们有时因为生病而需要打针输液。

图9－3－8为输液装置示意图，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；针头的表面做得非常光滑，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，还有一个简便的方法就是_________________________________________________________________________。

7．地球的表面积约为5.1×1014m2。

地球表面的大气压约1.0×105Pa，则大气对地球表面的压力约为________N。

8．如图9－3－9所示，在开口的矿泉水瓶上扎一个小孔，水便从小孔喷出。

随着瓶内水面的降低，水喷出的距离越来越短，是因为小孔处水的压强逐渐变________。

堵住瓶口，水很快就停止流出，此时瓶内水面上方的气压比瓶外大气压__________。

图9－3－9

9．如果做托里拆利实验时，不用水银而用酒精，玻璃管至少应该长________m。

（ρ酒＝0.8×103kg/m3，大气压为1.0×105Pa，g取10N/kg）

10．盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海浮

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1×105Pa，设冰箱内部与外部的气压相差

，求：

（1）冰箱内气体压强是多少？

（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大小？

（g取10N/kg）

11．物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下。

如图9－3－10所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的

大小。

图9－3－10

（

1）本实验主要的测量器材：

________、________；

（2）需要直接测量的物理量：

________________、____________。

（3）大气压的表达式p＝______________________________________________。

（4）如果测出的大气压仅为0.8×105Pa，实验中可能存在的问题是什么？

12．图9－3－11是高压锅的示意图：

锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀。

当高压锅气体的压

图9－3－11

强超过安全值时，锅内的气体就会冲开限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小。

现有一个直径为24cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa，问：

（1）此高压锅内气体能达到的最大压强为多少？

（2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？

若不能，应该再配备一个质量为多大的限压阀？

（g取10N/kg）

答案解析

1．B　【解析】救生锤能击碎车窗玻璃，是运用减小受力面积来增大压强的原理工作的，和大气压无关，符合题意。

2．A　【解析】一个标准大气压可以支撑约10m高的水柱，故罐内水的高度不变，被大气压支撑着。

3．B　【解析】空气对塑料挂钩存在压强，也就存在压力。

这种压力导致挂钩与墙壁之间存在摩擦力，以平衡挂钩自身的重力。

4．C　【解析】甲图实验，装有水的瓶子竖放在海绵上，瓶中水越少，对海绵的压力越小，受力面积不变，对海绵的作用效果越不明显，故A错；乙图实验，当压强计的探头在水中深度逐渐

增大时，受到的压强变大，U形管两边液面高度差越大，故B错；丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S，可得大气压强p＝

，故C正确；丁图

实验，向外拉活塞，试管内气压减小、沸点降低，水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点降低。

5．C　【解析】通常情况下，大气压强是1.0×105Pa，一只手掌的面积约为100cm2，即0.01m2，故一只手掌的上表面受到的大气压力F＝pS＝1.0×105Pa×0.01m2＝1000N。

6．大气压　减小摩擦　提高药瓶相对手背的高度

【解析】输液时我们要让药液匀速滴下，实质是要求输液瓶口处的压强在瓶内药液高度下降时保持不变。

而实际上，若无C管，随着液体下降，输液瓶内液体对瓶塞处的压强减小，同时液体上方的气体压强也减小，液体流下的速度会越来越慢。

因此需要在瓶塞处安装C管，以使一旦瓶塞上方的压强减小，小于外界气压，外界空气就会进入瓶中增大瓶内压强，从而使瓶口处液体压强总是保持与大气压基本相等。

7．5.1×1019

8．小　小　【解析】水喷出的距离长短与液体的压强大小有关，水喷出的越短，说明小孔处水的压强越小。

堵住瓶口，随着水面的下降，瓶内水面上方的气压减小，

在外界大气压的作用下，小孔处的水被大气压强压回，水将停止流出。

9．12.5　【解析】托里拆利实验中，玻璃管内的液柱被大压强支撑着，根据二力平衡的知识可得，此时整个液柱产生的压强等于大气压强。

p液＝p0＝1.0×105Pa

根据p＝ρgh可得，

h＝

＝

＝12.5m

10．9.99×104Pa　

（2）2.997×104N　3×105N　（3）3kg

【解析】

（1）冰箱内气体的压强：

p内＝1×105Pa×

＝9.99×104Pa

（2）冰箱门的面积：

S＝0.5m×0.6m＝0.3m2

冰箱内气体对冰箱门的压力：

F内＝p内S＝9.99×104Pa×0.3m2＝2.997×1

04N

冰箱外气体对冰箱门的压力：

F外＝1.0×105Pa×0.3m2＝3×104N

（3）冰箱门受到的内外压力差为：

F外－F内＝3×104N－2.997×104N＝30N

m＝

＝

＝3kg

11．

（1）刻度尺　测力计（天平、案秤、台秤）

（2）吸盘的直径D（吸盘的半径r）　细沙受到的重力G（细沙的质量m）

（3）

（4）吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等。

12．

（1）设处界的大

气压为p0，限压阀产生的压强为pm，锅内气体的压强达到最大值时：

p内＝p0＋pm，而pm＝

＝

＝

∴p内＝1.0×105Pa＋

＝2×105Pa

（2）由于p内＝2×105Pa＞1.

8×105Pa，要使此高压锅继续使用，必须减小p内，由p内＝p0＋pm＝p0＋

知，即要减小限压阀的质量，故原来的限压阀不能使用，由p内′＝p0＋

得

m′＝

＝

＝0.08kg