资料简介
第3节大气的压强【教学目标】1.能例举证明大气压存在的实验现象和生活实例，并能用大气压解释有关现象。2.能说出标准大气压的数值和测量大气压的工具。3.能说出气体和液体的流速与压之间的关系，并能用这一关系解释有关现象。【教学重难点】1.确认大气压的存在，能例举证明大气压存在的实验现象和生活实例，并能用大气压解释有关现象。2.气体和液体的流速与压强的关系。【教学过程】一、引入新课师：大家都看过魔术表演，常常被精彩的节目深深的吸引，对魔术师的精湛技艺赞不绝口。今天老师就过一回魔术师的瘾，给大家表演两个小魔术。魔术一：“倒不出的水”在空玻璃杯口覆盖一张稍厚的纸，用手按住，将杯子倒转过来，先让学生猜测放手后纸片会不会掉下来，然后移开手后观察纸片会不会掉下来。在玻璃杯里盛满水，在杯口覆盖一张硬纸，用手按住，将杯子倒转过来，先让学生猜测放手后纸片会不会掉下来，然后移开手，学生观察水有没有流出来，纸片有没有掉下来。然后将杯子的杯口朝不同方向转一下，水还是不会流下来。魔术二：“会自动变形的矿泉水瓶”在空矿泉水瓶里灌些热水，然后倒掉，再旋紧瓶盖，过一会儿，出现了什么现象？魔术三：“刺不破的矿泉水瓶”用矿泉水瓶装满水，盖紧瓶盖。然后用铁钉依次将瓶的左右侧和底部刺一个小孔，结果水不会流出来。是瓶子没有破还是孔太小造成的吗？教师这时打开瓶盖时水就流出来了。（注意：盖瓶盖时瓶子要压着一点，这样可以避免铁钉刺入时会有一点点水流出来）师：大家想知道这三个魔术的原理吗？那就来学习第三节大气的压强。二、新课教学(一)大气压强的存在讲述：第一章中我们学习了浸在液体里的物体各个方向会受到液体压强。地球周围被厚厚的空气包围着，厚度有几千千米，包围地球的空气层又叫大气层，我们就生活在大气海洋的底层。上述实验表明：大气对浸在它里的一切物体都会产生压强，叫大气压强，简称大气压。师：下面我们来揭开上面三个魔术的秘密。
（图1）（图2）（图3）如图1：因为大气压将纸片托住[来源:学#科#网]如图2：因为瓶内气体冷却后气压小于外界大气压如图3：实际上孔是在的，因为大气压的作用水无法流出，但打开瓶盖后，水面也受到大气压力。水由于受到重力因此就流出来了。板书：1.大气向各个方向对处于其中的物体产生压强,这个压强称为大气压强,简称大气压。你知道生活中还有哪些现象能说明大气压的存在吗?最好能用你们自己课前准备的器材演示一下，这样就更有说服力了！(课前每小组准备如下器材：水槽、试管、注射器、玻璃管、矿泉水瓶、吸管、吸盘、茶壶等)，此时学生的思维非常的活跃，能举出很多例子，有些还是老师意想不到的。师：教师根据学生举的例子，引导学生解释为什么？有选择性的解释如下：①吸管为什么能将水吸上来？动画：嘴为什么能将饮料吸上来？（让一位学生用吸管从一个硬的玻璃瓶子里吸水，为什么不行？）②将注射器的出口堵住，朝不同方向抽气为什么都很费劲。③茶壶盖中的小孔有什么作用？④将吸盘吸在粗糙的墙上吸不住，却可以牢牢的吸在光滑的黑板上，为什么？⑤将两个吸盘对吸在一起，双手朝不同的方向拉，都不易拉开，为什么？早在1654年，德国马德堡市长奥托·格里克的惊人实验——马德堡半球实验。演示马德堡半球实验，让学生参与感受大气压存在，引导学生发现大气压很大，而且朝不同的方向都存在。板书：2.马德堡半球实验：证明大气压的存在，并且很大。阅读：人体内的“马德堡半球”。通过一段视频，让学生体会到大气压的存在，而且很大。(二)大气压的大小1.测量工具：教师出示实物并配合多媒体展示介绍：水银气压计，空盒气压计及其刻度单位。练习读数，培养能力。注意单位及换算。2.单位：1厘米汞柱＝10毫米汞柱1毫米汞柱＝133帕师问：大气压是一成不变的吗？同一地点冬天和夏天的大气压一样吗？生答：不同。师追问：为什么说同一地点冬天大气压一般比夏天要大呢？引出大气压强和大气的密度有关。再问珠穆朗玛峰的山顶和山脚的大气压一样吗？引出大气压强和海拔高度有关。3.影响因素：大气压还和大气密度直接相关。大气压随高度的增加而下降（通过图片让学生更直观地了解大气压和高度的关系，再通过气球能否给宇航员捎信这个例子加以巩固）。4.介绍标准大气压的值1标准大气压＝760毫米汞柱=1.01×105帕[计算与讨论]通过计算体会1.01×105帕到底有多大(1)某人的一只手掌面积约有150厘米2，请估算这只手掌受到的大气压力为多大？相当于在手掌上站了几个人？(2)一块砖平放在地面上时，对地面的压强约为1000帕，已知一块砖的厚度约为5厘米，则标准大气压相当于叠多高的砖头对地面产生的压强？
(三)课堂练习：1.小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头．想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动．小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了，这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以（）A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力;B．减小瓶盖与瓶口的接触面积;C．减小瓶内外气体的压力差;D．由于撬了盖的一边．而增大了盖的另一边的压力.2.自来水笔吸墨水时，当把笔上的弹簧片按几下时，墨水就吸到橡皮管里去了。这是为什么？气体的压强与流速的关系〖导入〗老师有一个问题：在火车的站台上，标有一道平行于铁轨的直线。当列车驶过时，不允许旅客站在这条线内，以保证人体与铁轨离开足够的距离。你知道这是为什么吗？要解释这个问题，就让我们一起来做几个探究实验吧！[实验]研究气流的流速与压强的关系（1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现什么现象？若改变吹气的力量和速度，纸带会发生什么变化？现象：纸向上飘起。（2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距3－5厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，猜测会出现的现象。试一试，结果与你的猜测相同吗？学生猜测：纸条会被气流向两边吹开。[来源:学.科.网Z.X.X.K]现象：当吹气时，两纸条反而向中间合拢。分析：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施与纸条力的作用呢？我们分析一下：与纸条接触的只有空气。吹气前，两条纸互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗？两纸条内侧的气体的流速较大。可见，气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。再通过全体学生参加的两个简易小实验，让学生体会一下。[思考]现在你能解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离了吗？行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人大气压挤到火车前，这样非常危险。[讨论]把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有什么现象？试一试，怎样对此现象作出解释。现象：有水从管口吹出。解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。杂技表演（教师演示，并发四至八组的玻璃管、漏斗和乒乓球等器材给学生模拟演示）：悬浮在空中的乒乓球和吹不下来的乒乓球。并问学生你能解释为什么吗？[补充实验并解释]：龙卷风为什么能把大树连根拔起？
台风为什么常常能将屋顶掀起？教师：跟气体一样，液体的压强也会随着流速的增大而减小。[讲述]：在1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行，离它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然，小军舰偏离了航道，一个劲地向“奥林匹克号”冲去，结果与“奥林匹克号”相撞。大家肯定知道原因了。首先大家要明白：水流动而船不动与船运动而水不动效果时相同的，即运动是相对的（画图说明）。当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速要比外部大一些，压强就要比外部小一些。这样，水流的压力差将使两船相互“吸引”，外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故。因此，同方向高速平行行驶的船舶要保持一定的距离。教师：气体和液体一样，受到外界环境影响时都会流动，并且流动的规律也相同，因此人们将液体和气体统称为流体。[阅读]学习了流体的流速和压强的关系后，我们可以深入了解飞机的飞行原理。我们发现机翼的翼型不是平的，而是平凸型的。（图示）[解释]教师引导学生解释机翼升力是如何获得的。我们发现：空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。[补充]：跑车尾翼的形状是上平下凸的，你知道为什么？〖本课小结〗流速与压强的关系，并利用此关系解释相关现象。〖巩固练习〗1.草原犬鼠的空调系统。图是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？你知道犬鼠为什么要在一个洞口堆上土包吗？请在图上标出洞穴中的空气流动的方向。2.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约2cm高的栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为[]
A.硬币下方的压强比上方的压强大B.硬币后面的压强比前面的压强大C.硬币后面的压力比前面的压力大D.硬币下方的空气密度比上方的大3.在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_________，压强_____，离站台远的地方气体__________，压强_____，强大的气流会______________。
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