第十四 壓強和浮力
第三節(jié) 大氣的壓強(第一時)
目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
了解大氣壓的存在.知道大氣壓強的數(shù)值是很大的.
二、能力目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生動手實驗?zāi)芰Γ?br /> 3.培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力.
三、德育目標(biāo)
通過馬德堡半球?qū)嶒灥膶W(xué)習(xí),使學(xué)生愛科學(xué);在對托里拆利實驗原理的學(xué)習(xí),使學(xué)生體會理性思維的成就.
重點
大氣壓強的確定
教學(xué)難點
大氣壓強的確定
教學(xué)方法
探究法、實驗法
教學(xué)用具
(1)桌面上實驗器材清單:吸管、集氣瓶、去芯的酒精燈、鑷子、鐵架臺、鵪鶉蛋、水槽、大小試管、保溫杯(內(nèi)裝熱水)、紙杯、縫衣針、硬紙片、塑料吸盤、氣球各一個。
(2) 配套多媒體一套、罐頭一瓶、集氣瓶、去芯的酒精燈、鑷子、鐵架臺、鵪鶉蛋、水槽、大小試管、熱水瓶各一個、有色水少量、馬德堡實驗裝置一套。
時安排
2時
教學(xué)過程
一、引入新
同學(xué)們,今天老師先要當(dāng)一回魔術(shù)師,給大家表演兩個魔術(shù)。這里有兩根內(nèi)徑差不多大的試管,它們重疊起倒置后,如果不用手托住,你們猜猜會不會掉?在大試管里注入大半試管的水,將小試管慢慢插入大試管中,這時把兩管同時倒立過,注意了,奇怪的事情發(fā)生了,(請學(xué)生回答:小試管不但不往下掉,還往上升呢。)再一個:我桌上有一個鵪鶉蛋,大家看好了,現(xiàn)在我要讓小燒瓶把蛋整個吞下去。看我變變變,瞧,進(jìn)去了!剛剛的兩個小魔術(shù)是不是老師施了魔法呢?不是的,學(xué)完“大氣壓強”這一節(jié)內(nèi)容后,同學(xué)就知道為什么了。
二、新教學(xué)
同學(xué)回憶一下上一液體壓強產(chǎn)生的原因:液體受重力作用且有流動性,因而對浸入其中的物體有壓強,同理,空氣受重力作用且有流動性,因而對浸入其中的物體也有壓強,這個壓強就叫大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。有同學(xué)可能會講,空氣本就看不見、摸不著,我倒是可以通過空氣的流動形成的風(fēng)知道它的存在,這大氣壓我怎么知道有沒有呢?大屏幕演示馬德堡半球?qū)嶒炦^程,介紹半球構(gòu)造,再請同學(xué)抽氣后拉半球。大氣壓時時刻刻都在我們身邊,不管抽沒抽氣,半球外部始終受大氣壓作用。只不過,抽氣前,內(nèi)外氣壓值一樣,所以顯現(xiàn)不出;抽氣后,外界大氣壓遠(yuǎn)大于瓶內(nèi)氣壓,因而表現(xiàn)出把兩個半球緊緊壓在一起了。馬德堡半球?qū)嶒災(zāi)苡辛ψC明大氣壓的存在。實際上能證明大氣壓存在的實驗有很多,同學(xué)利用桌面上給你的器材,動手做幾個實驗吧。要記得哦,只有內(nèi)外有氣壓差,大氣壓才能顯露出。找找看,你能設(shè)計出幾個跟大氣壓有關(guān)的實驗?小組成員可以互相討論、互相協(xié)作,看哪一組想得最多。完成一個記錄一個。表格也在桌上。開始。(幾分鐘后,有代表性地請學(xué)生宣讀實驗記錄,并請同學(xué)分析實驗成功或不成功的原因。)
通過剛剛的實驗同學(xué)發(fā)現(xiàn)有的小組用小試管裝滿水后從水槽中倒提出水一滴不灑,有的小組用大試管做這個實驗結(jié)果也一樣,那是不是說大氣壓能無限制地支持任意高度的水柱呢?早在 1640年,在意大利北部佛羅倫薩城,塔斯坎寧大公爵在家里的花園中修建了一座十分精美的噴水池,為了保證有足夠的水供給,就在園中挖了一口井,井口離地面足有十多米,并且裝上了強有力的抽水機(jī)。大公爵和設(shè)計師想,在晨曦中噴泉與園內(nèi)景色相映一定美極了。工程完成后,大公爵選擇了吉日邀請了親朋好友,正式揭幕噴泉。可是十分掃興,盡管抽水機(jī)不停地工作,噴水池卻噴不出一滴水。在實際上,在當(dāng)時的生產(chǎn)實踐中,這類問題不止出現(xiàn)一次。礦工們早就發(fā)現(xiàn)無論費多大的努力都不可能把礦井里的水吸到離地面10米以上的地方。噴水池風(fēng)波雖然結(jié)束了,但問題卻留給了科學(xué)家。到底大氣壓能支持多高的水柱?大氣壓到底有多大呢?三年之后,一位青年學(xué)者找到了答案,他就是伽利略的學(xué)生托里拆利。
因為水銀有毒,所以現(xiàn)在在堂上不做托里拆利實驗了。托里拆利也在實驗后4年39歲就辭世了,又是一位為科學(xué)獻(xiàn)身的偉大科學(xué)家。這個實驗我們可通過視頻錄像了解全過程。
通過實驗我們知道,大氣壓能支持76厘米的水銀柱,而水銀的密度是水密度的13.6倍,也就是說能支持水柱的高度應(yīng)為13.6×0.76m,約為10m,如果超過了這個值,則無論用多強勁的抽水機(jī)都白搭,而且如果違背了科學(xué),再選良辰吉日都是無稽之談。
再問同學(xué)一個問題:我們?nèi)梭w周圍會不會有大氣壓?有,那為什么沒把我們壓癟?同學(xué)們都看過電影、電視里的宇航員在太空遨游時,都要穿著厚厚的宇航服,你知道這是為什么嗎?如果不穿,會怎么樣?同學(xué)們再開動腦筋,找找我們周圍還有哪些跟大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象?聯(lián)想:注射器吸取藥液過程、鋼筆吸水過程、塑料掛衣鉤掛書包。
我們一起回顧一下,我們今天主要認(rèn)識了大氣壓的存在,并知道了大氣壓的大小;氐介_始我給同學(xué)演示的兩個小實驗,同學(xué)能解釋原因嗎?同學(xué)再想想有沒有辦法把蛋再完整的給吐出?啟發(fā)學(xué)生上臺操作演示完實驗后,告訴學(xué)生:大氣壓雖然可以簡稱氣壓,但大氣壓和氣壓還是有區(qū)別的。嚴(yán)格說起,大氣壓只是氣壓的一種,是外部空氣產(chǎn)生的壓強;而氣壓還包括封閉空氣產(chǎn)生的壓強、水蒸氣或其他各種氣體產(chǎn)生的壓強等。當(dāng)瓶內(nèi)氣壓大于外界大氣壓時,鵪鶉蛋就被壓出了。
三、小結(jié)
今天我們學(xué)習(xí)了兩個內(nèi)容。第一個是通過大量的實驗,尤其是著名的馬德堡半球的實驗充分認(rèn)識到大氣壓強的存在。第二個是解決了大氣壓強的測量。托里拆利實驗說明,大氣壓強的值等于實驗中管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強。
四、布置作業(yè)
本后動手動腦學(xué)物理
五、板書設(shè)計
1.大氣壓的存在
2.大氣壓的測量
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