§8.3空气的“力量”
教学目标
1. 知识与技能
（1） 了解大气压强产生的原因。
（2） 能说出几个证明大气压强存在的事例。
（3） 能用大气压强解释简单的现象。
2. 过程与方法
经历科学探究过程，能设计并进行验证大气压强存在的实验。
3. 情感、态度与价值观
（1） 通过用大气压对日常生活一些现象的解释，激发学生的好奇心和探究的欲望。
（2） 通过一些趣味小实验、魔术表演等，让学生体会大气压的神奇。
教学重难点
1. 认识大气压现象。
2. 能用大气压强解释简单的现象。
教学方法
演示实验法、观察法、讨论法。
教学准备
矿泉水瓶1个、玻璃杯一只、硬纸片、试管（大小各一只）、注射器一只。
教学过程
师：同学们，我们知道压强有固体压强、液体压强、气体压强之分，并且我们已经学习过固体压强与液体压强的相关知识，那么这节课呢我们就来学习有关于气体压强的知识。
下面我们先来做几个小实验。
（取出一个空玻璃水杯，一张纸片，装满水的水槽，向同学们展示所需的物品，然后把纸片覆盖在水杯口，用手压住，倒立水杯）宿州中考成绩查询
师：同学们猜一下，我如果松开手，纸片会不会掉下来呢？
生：………
(松手，纸片掉落)
师：纸片掉下来了，因为纸片受到一个向下的重力。那如果我们把水杯中装满水，再重复刚才的动作，这时候，纸片会出现什么情况呢？我们来试一下。
（把水杯在水槽中装满水，纸片覆盖在水杯口，倒立）
家长给老师的感谢信师：同学们注意观察，看看纸片是不是还会掉落呢？
（松手，纸片没有掉落）
师：纸片除了本身受到一个重力以外，还受到了水向下的压力，但为什么纸片没有掉落呢？
这说明它受到一个向上的压力。那这个压力是谁提供的呢？是空气提供了这个力，力作用在纸上，就产生了压强。这也就是我们本节课所要学习的大气压强。
那么如果我把玻璃杯倾斜，我们会发现，不管玻璃杯杯口朝向哪个方向，纸片都没有掉落，这说明在各个方向上纸片都受到大气压强。
空气是具有流动性的，从风的流动我们就可以知道，而从日常生活中，我们也可以知道空气具有质量，比如：一个充满气的篮球，我们用气针放出气体后会感觉到变轻，这就说明了空气具有质量。我们回顾一下液体压强产生的原因，液体因为有重力、具有流动性而在各个方向都有压强，那么同样具有流动性、有重量的气体也对其中的物体产生一个压强，就是大气压强。
师：下面我们来看课本前面几段，从中可以了解到地球被空气所包围，厚度达到几千千米，包围地球的空气层叫做大气层。在大气层里，下边的空气被上面所压，地球被整个大气层所压，空气有质量，就会在地球引力的作用下对作用的面积上产生压强。也就是大气压强产生的原因是受到重力，且具有流动性。
同学们请计算一下教室容纳气体的质量，空气的密度已给出，1.293kg/m3,教室的长宽高就按照3、6、9，那么我们计算一下教室内部气体的质量是209.466kg，大概相当于四个人的质量。那么整个大气层对地面的压强就很巨大了。
上面的实验其实已经证明了大气压强的存在，但历史上最有名的证明大气压强的实验是马德堡半球实验。同学们请看信息窗里面的内容。
生：（一段时间后）萌三国武将
师：今天，我们就模仿它做一个类似的实验。同学们请看，这是两个半球，我们先把他们合在一起。我们一位女同学来把它拉开。
生：上来并拉开半球（注意安全且不要碰触到抽气机等实验仪器）
师：我们可以发现，没有经过抽气的半球很容易分开，那么如果把里面的空气抽出来呢？我们来试一下
（抽气，关紧旋钮）
师：现在让我们班两位力气最大的同学上来给大家演示一下，能不能拉开半球呢？
生：(俩同学上来拉半球，没有拉开)
广州展览展示师：我们发现抽气后半球很不容易拉开，这个就可以证明了大气压强作用在了半球的两面，（板书：马德堡半球的受力分析）
使得拉开半球很不容易，也就证明了大气压强的存在。那么我们证明了大气压强的存在了，他的方向又是如何呢？上面的覆杯实验也可以可以证明，空气内部各个方向都有大气压强。我们还可以用下面的实验来形象直观的了解。
（拿出一个易拉罐，酒精灯，装热水，点火，烧水）
（水烧开）
师：同学们，我现在把易拉罐倒立，然后用水封住易拉罐的罐口，注意看会发生什么现象
（易拉罐“碰”，扁了）
师：同学们可以看到易拉罐在大气压强的作用下被压扁，那么它被压扁的方向就代表大气压强的方向，我们可以观察到，易拉罐被压扁的方向是每个方向都有，那么也就意味这大气压强的方向是朝向各个方向的。
生活中其实有很多现象都可以用大气压强的知识来解释。
我们如果把两个吸盘贴在一起，挤出里面的空气，然后用手拉，会感觉很难拉开，这也说明了大气压强的存在。挤出空气后，内部压强变小，外界大气压作用在吸盘两端，使得很难拉开。
师：我们知道了大气压强的存在以及他的方向，那么也要去测量它的大小。同学们想一下有什么办法可以测出大气压强的大小呢？
（用塑料吸盘贴在墙上，把其中的气体挤出，用测力计拉动吸盘，读出吸盘被拉下来时的示数，计算吸盘表面积，就可以得到大气压强的数值）
师：理论上这样是完全可行的，理论与现实往往存在差异，实际操作起来，我们很难抓住拉开的一瞬间读出示数，而且误差太大，那科学家又是如何测量的大气压强呢？
师：我们来看一下历史上第一个测出大气压强的实验--托里拆利实验，我们看一下具体实验过程。大家注意看大屏幕。（视频播放完毕）
师：（托里拆利是把一根一米长，一端开口的玻璃管中装满水银，用食指堵住管口，然后将玻璃管倒立在水银槽，，在液面下把手指松开，管内水银面会下降，内外液面的高度差是760mm，将试管慢慢倾斜，液面高度差仍为760mm，将管慢慢提起，只要没有离开水银槽中的水银，高度仍为760mm）
师：同学们，玻璃管中装满水银，倒立以后，除了受到本身的重力而产生一个向下的压强以外，还会受到其他的压强吗？是什么呢？
生：大气压强
师：对，还受到了一个向上的大气压强作用，那么为什么水银柱会先下降，后静止不动呢
山东高考报名网址生：……
师：水银槽液面受到大气压强的作用，同一高度处的液体内部压强时相等的）那么在玻璃
管下端液面处受到的压强就是大气压强。开始时水银柱下降是因为大气压强比水银柱产生的压强小，所以下降，水银柱产生的压强随着水银高度的减小而减小，当两者压强相等时，水银柱就静止不动了，那么这时我们如果要求大气压强的大小，只需要求出哪个压强呢？惆怅是什么意思
生：水银柱的压强
师：很好，我们只需要测出水银柱的压强就可以得到大气压强的大小，而液体压强公式我们已经知道，我们把水银柱的高度760mm，水银密度13.6代入求值，可以得到水银柱的压强是1.013×10^5pa,单位与固体、液体压强单位相同，这也就是一标准大气压的定义：即760毫米汞柱产生的压强叫做一标准大气压，约为1.013×10^5pa、
在实验里面我们看到几个现象，下面请同学们解释一下
一、把玻璃管提高一段距离，那么水银柱高度为什么不变呢？那么倾斜时为什么高度也不变呢？因为液体压强只与液体密度和液体高度有关，与长度无关。
二、水银是有毒的，那么为什么实验里采用水银而不是采用随处可见的水呢？我们来看一
下如果水产生一标准大气压时的高度是多少？
水的密度1000kg/m^3,计算可以得到此时水的高度是十米多，那么操作起来就会很麻烦，因此才会选用密度很大的水银，从而降低液体高度，便于操作。
既然我们知道大气压强这么大，为什么我们生活在其中却没什么事情呢？这是因为在我们的体内同样也有大气压，而且与外部相同。并且我们已经适应了这种大气压强，就像深海中的鱼已经适应了外部的液体压强，当从深海中捞出来时，因为不适应外部大气压强，就会爆开。
其实同学们在日常生活中处处可见关于大气压强的现象，比如说用针筒抽去药水，拉动筒塞，筒内压强减小，药水在外部大气压强的作用下进入筒内。同学们还可以举出其他的例子吗/
生：........
现在我们来解释一下第一个覆杯实验，那位同学来回答一下
生：......
师：水杯装满水，内部没有气体，只对纸片有一个水产生的向下的压强，而纸片还受到外部一个向上的大气压强，且大气压强大于水产生的压强，所以纸片没有掉落，水自然也就没有流出。
我们得到一标准大气压强的数值，那么我们可以计算一下我们的一片手指甲受到的大气压力是多大？
计算过程…….板书：指甲的面积可以估测出来，大概一平方厘米，那么受到的大气压力就大约为ps,大约为10牛顿，也就是1kg，相当于一片指甲上放了两斤重的物体，只是因为我们习惯了，所以感觉不出来而已。
在测出大气压强的数值以后，我们会考虑，是不是大气压强是不变的呢？实际上大气压强并不是一成不变的，他会受天气的影响，当阴天的时候，空气里水蒸气增加，大气压强也会增加。大气压强也会受到海拔高度的影响，我们测得海平面处得大气压强为一标准大气压，当高度增加，空气会变得相对稀薄，大气压强减小。所以内地的游客到西藏青藏高原时会感觉头晕、耳鸣等高原反应，就是因为高度增加，大气压强减小，人们不适应的缘故。
师：通过相关实验可以得到，一切液体的沸点与大气压强有关，当大气压强增大时，沸点升高，压强减小，沸点降低。那么如果我们在高山上用普通的锅煮食物，就很不容易熟，因为高山上大气压强小，沸点低。我们可以通过高压锅来提高锅内气体压强，从而增大液体的沸点，于是就会比较容易煮熟食物。
气压计的介绍
师：现在人们测量气压一般是用气压计，常用的气压计一般分两种，一种水银气压计，也叫汞气压计，就是根据托里拆利实验制成的，优点是比较准确，但携带起来很不方便，另一种是金属盒气压计，也叫空盒气压计，是利用密闭金属盒在不同气压下形变大小不同来测量的。
同学们想一下，假如把水银气压计倾斜以后在测量，那么测得的大气压强与实际大气压强那个更大一些呢？（测得的偏大）
我们最后来回顾一下本节所学内容，首先，我们通过覆杯实验了解大气压强，然后通过马德堡半球的模仿实验证明了大气压强的存在，接下来用托里拆利实验测出大气压强的数值，一标准大气压强等于...
还通过同学们列举的例子来了解了生活中的大气压强现象。本节课的作业时起航第一课时，下去后请及时完成作业。好，这节课就到此为止
板书设计:
第三节 空气的“力量”
一、 大气压强的存在及证明
大气对放入其中的物体的压强就叫做大气压强，方向是向各个方向
产生原因：空气具有重力且有流动性
证明大气压强存在的最著名的实验-----马德堡半球实验
二、大气压的大小的测量
托里拆利实验—第一个准确测出大气压强的实验
一标准大气压：760mm汞柱产生的压强即为一标准大气压，约为1.013×105pa
大气压随高度的增加而减小，等于760mm汞柱的大气压称为标准大气压。
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