大气压强导学案.doc

1 初二物理导学案 大气压强 目标 1 通过实验观察 体验大气压的存在 2 了解测量大气压强的方法 学会估测大气压数值 重点 理解大气压的现象 知道大气压的测量和数值 难点 测量大气压的实验设计 1 空气内部向各个方向都有压强 叫做 马德堡半球实验证实了 的存在 最早测量大气压的实验是 实验 一标准大气压相当于 厘米高水银柱产 生的压强 它的大小等于 Pa 大气压的值随高度的增而 2 家庭活动 覆杯实验 教材 P39 将玻璃杯子装满水 然后用一张纸盖在水的上方 将水杯倒过来 观察发生的 现象 问题 1 体验大气压强的存在 思考 液体由于受重力作用且具有流动性 液内部体向各个方向都有压强 那么气体也受重 力作用 也具有流动性 气体内部是否也存在压强呢 实验 如图实验 1 在易拉罐中放入少量的水 2 点燃酒精灯对易拉罐加热 待罐口出现白雾时 将罐口堵住 3 撤去酒精灯 让易拉罐自然冷却 现象 说明 活动 利用身边的器材演示和体验大气压强 并总结体验方法及其特点 阅读 练习册第 62 页 拓展视野 实验 德国 做的 成功的证 明了大气压的存在 讨论 在我们的生活中 有哪些事例能说明大气压的存在呢 如 1 2 总结 1 1 以上大量现象都说明 大气对处于其中的物体向 都有 2 历史上最著名的演示大气压存在的实验是 2 问题 2 大气压究竟有多大呢 体验 将两个吸盘式衣钩挤压在一起 再将它们沿轴线方向拉开 通过活动可知大气压强 很 活动 估测大气压的值 器材 容积为 20mL 的注射器 弹簧测力计 刻度尺 实验原理 步骤 1 把注射器的活塞推至注射器筒的底端 排尽筒内 的空气 然后用一个橡皮帽堵住注射器的小孔 2 如图所示 用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部 使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计 的挂钩相连 然后水平向右慢慢拉动注射器筒 当注射器中的活塞刚开始滑动时 立即记 下弹簧测力计的示数 F 3 用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度 L 读出注射器筒上标注的容积 V 得到活塞的横截面积表达式为 4 由 P F S 计算此时大气压的数值 实验数据 大气压对活塞的 压力 F N 注射器的容积 V cm3 注射器的全部刻度长 度 L cm 活塞的横截面积 S cm2 大气压强的值 p Pa 讨论 1 注射器内气体有部分残留 可造成测量结果 偏大或偏小 2 注射器活塞与筒壁有较大摩擦 可造成测量结果 偏大或偏小 可采取什么方法 减小摩擦带来的误差 3 该实验过程中造成误差的原因还可能有哪些 拓展 自学教材 P40 托里拆利 了解托里拆利实验 最早测量大气压的实验是由意大利科学家 完成的 他测出的大气压的值相当于 cm 高的水银柱产生的压强 即 1 标准大气压 水银柱产生的压强 Pa 总结 2 1 最早测量大气压的实验是 实验 2 一标准大气压相当于 厘米高水银柱产生的压强 它的大小约等于 Pa 3 了解 测量大气压的仪器叫 生活中一般随身携带的是 科学研究 中经常用 来精确测量大气压 问题 3 典型例题 例1 如图所示 用塑料管可以把瓶子中的水吸到嘴里 这是由于 A 人对水产生吸引力的作用 B 吸管本身有吸水的作用 C 大气压作用在水面上的结果 D 水压的作用 例 2 将一满罐 纯净水 高约 40 cm 开口朝下放在水中 如图所示 结果是 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 例 3 某科学实验小组利用注射器 弹簧测力计 刻度尺等器材测量大气压强的值 实验步 骤如下 1 把注射器的活塞推至注射器筒的底端 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔 这样做的目的 是 2 如图所示 用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部 使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连 然后水平向右慢慢拉动注射器筒 当注射器中的活塞刚被拉动时 记下弹簧测力计的示 数为 29 9 N 3 如图 用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 cm 计算出活塞的横截面积 4 计算得到大气压强的数值为 Pa 5 同学们发现实验误差较大 请分析 该实验过程中导致误差的因素有 课堂练习 1 自来水笔吸墨水时 把笔上的弹簧片按下后松开 墨水吸进橡皮管内 原因是 A 弹簧片弹力作用的结果 B 橡皮管有吸引力 C 手对橡皮管有压力 D 管外墨水面上大气压大于管内气压 2 下列实验不能说明大气压存在的是 3 用嘴吸空塑料瓶的瓶口 瓶会变塌 空塑料瓶变塌的原因是 例 1 例 2 例 3 C DBA 4 4 如图所示 把玻璃杯盛满水 图甲 用硬纸片 重量忽略不计 盖住杯口 图乙 再倒过来 观 察到纸片将水托住 图丙 这个事例说明 若将杯子转到图丁的位置时 纸片会掉下来吗 这个事例又说明 5 小明所设计的 估测大气压的值 的实验方案如下 把注射器的活塞推至注射器筒的底端 然后用 个橡皮帽封住注射器的小孔 如图所示 用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部 使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的 挂钩相连 然后 慢慢地拉动注射器筒 当注射器中的活塞 时 记下弹簧测力计的示数 F 观察并记录注射器筒上所标明的容积 V 用刻度尺测出注射器的全部刻度长度 L 用橡皮帽堵住注射器的小孔 这样做的目的是 为使弹簧测力计的示数不超过其量程 应该注意选择量程比较 的测力计和选择活塞面 积比较 的注射器 均选填 大 或 小 根据以上实验方案 用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为 p 课后练习 1 如图所示 把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上 就能用它挂衣服或书包 在解释这个 现象时分用以下四句话 大气压强把塑料吸盘紧压在墙上 把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上 塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出 吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力 所以挂衣钩可以挂住衣服或书包 按照下列哪个顺序排列这四句话 可以把这个现象解释得最清楚 A B C D 2 把装满水的量筒浸入水中 口朝下 照图那样抓住筒底向上提 在筒口离开 水面前 量筒露出水面的部分 A 是空的 B 有水 但不满 C 充满水 D 以上三种情况都可以 3 在测定大气压的实验中 因缺少大量程的弹簧测力计 小明设计并进行了如下的实验 如图 将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上 挤出塑 料吸盘内的空气 测出 吸盘的直径为 d 将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上 用小勺轻轻地向小桶内加沙 直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板 用天平测出这时小桶和沙的质量为 m 请完成下列问题 1 吸盘脱离玻璃板时 若不计塑料挂钩的质量 空气对塑料吸盘的压力大小是 5 测得大气压数值的表达式是 p大气压 2 实验中误差产生的主要原因是 流体压强与流速的关系 导学案 目标 1 知道大气压的影响因素并了解生活中利用大气压的现象 2 通过实验 了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用 3 会用气体的压强与流速的关系解释有关气体压强的现象 重点 流体的压强与流速的关系 难点 流体压强的应用 预习 1 大气压的值随高度的增而 2 气体或液体流速与压强的关系是 流速越大的地方压强 流速越小的地方压 强 其主要应用有 3 吹不走的乒乓球 教材 P90T5题 利用带盖的矿泉水瓶上部和吸管制作一个漏斗 将乒乓球 放在漏斗里 向漏斗内吹气 观察发生的现象 学习过程 问题 1 大气压会不会变化呢 思考 1 大气压是不是永远不变呢 它的大小可能与哪些因素有关 2 大气压的变化会产生哪些影响 自学 观察下图 完成下面问题 总结 1 大气压随高度的升高而 选填 增大 或 减小 2 同一地点的大气压不是固定不变的 一般说来 晴天比阴天 夏天比冬天 3 大气压的变化还会引起 等自然现象 6 拓展 在海拔 3000m 范围内 高度每增加 10m 大气压下降 100Pa 阅读 液体的沸点与液体上方的气压的关系 1 液体沸点与气压有关 气压越大 沸点 气压越小 沸点 就是利用这一原理来工作的 2 完成实验 想一想 这是为什么 问题 2 流动的气体或液体的压强与流速大小有什么关系呢 展示 使用自己制作的漏斗吹乒乓球实验 活动 探究流速大小对流体压强的影响 1 按照图所示 把纸条的一端按在嘴唇的下方 向前吹起 你看到了什么 现象 2 按照图所示 把气球悬挂起来 向气球的一侧吹气 你看到了什么 现象 总结 解释 家庭活动 吹不走的乒乓球实验 原因 阅读 生活 物理 社会 飞机的升力从何而来 解释 飞机机翼的形状是 表 面 平 直 表 面 呈 弧 形 凸 起 当飞机加速前进 时 流 过 它 上 方 的 空 气 速 度 比 下 方 空 气 速 度 选 填 大 或 小 此 时 上 方 空 气 压 强 比 下 方 空 气 压 强 选 填 大 或 小 这 样 飞机机翼 受 到 一 个 向 选 填 上 或 下 的 压 力 差 即 获 得 向 上 的 升力 问题 4 典型例题 例 1 下列关于大气压的说法中错误的是 A 一个标准大气压能支持水柱 10m 高 B 山顶上的大气压比山脚下的大气压高 C 一个标准大气压下水的沸点是 100 0C D 同一地区大气压 也是变化的 例 2 暑假 小雨和妈妈从沈阳去西藏旅游 返程那天 小雨将已喝了半瓶的矿泉水瓶盖儿 拧紧 然后放到旅行箱中带上火车 回到家 小雨惊奇地发现塑料矿泉水瓶变瘪了 这是 因为西藏地区比沈阳地区的大气压 填 高 或 低 例 3 一次龙卷风发生时 屋外气压急剧降到 9 104Pa 当时门窗紧闭 可以认为室内大气压是 标准大气压 粗略取作 1 105Pa 若室内屋顶的面积为 100m2 这是屋顶所受到的内外压力 的差可达 N 屋顶足以被掀飞 例 4 高压锅是家庭厨房中常见的炊具 利用它可以将食物加热到 100 以上 它省时高效 深受消费者欢迎 1 通常把具有流动性的液体和气体称为 2 流体压强与 有关 流速越大 压强 流速越小 压强 就是利用这一原理来工作的 7 1 说出高压锅运用了哪些物理知识点 答三点即可 2 小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞 致使高压锅爆炸的报道后 给厂家提出了一 个增加易熔片 熔点较低的合金材料 的改进建议 现在生产的高压锅已普遍增加了含 有易熔片的出气孔 试说明小明建议的物理道理 3 小明测得家中高压锅出气孔的直径为 4mm 压在出气孔上的安全阀的质量为 80g 通过计 算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时 最高温度大约是多少 假若要把这种高压锅 向西藏地区销售 你认为需要做哪方面的改进 如何改进 课堂练习 1 如图 烧瓶中的水刚停止沸腾 现将注射器的活塞向外拉 观察到的现象是 这个现象说明 2 随着人民生活水平的提高 轿车已逐渐进入百姓家庭 图是小华家购买的一辆小轿车 他发 现轿车的外形类似于飞机的机翼 则轿车在快速行驶过程中 车子上方空气的流速 车子下方空气的流速 因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强 从而使得轿 车对地面的压力 车的重力 均选填 大于 等于 或 小于 3 如图所示 在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气 硬币就可以跳过栏杆 这是因为 硬币上方气流速度 下方的气流速度 硬币上方压强 下方压强 产生向上的 升力 因此硬币就 跳 过了栏杆 4 有 些 跑 车 在 车 尾 安 装 了 一 种 气 流 偏 导 器 如 图 所 示 由 于 气 流 偏 导 器 上 表 面 平 直 下 表 面 呈 弧 形 凸 起 当 跑 车 高 速 行 驶 时 流 过 它 上 方 的 空 气 速 度 比 下 方 空 气 速 度 选 填 大 或 小 此 时 上 方 空 气 压 强 比 下 方 空 气 压 强 选 填 大 或 小 这 样 气 流 偏 导 器 受 到 一 个 向 选 填 上 或 下 的 压 力 差 从 而 使 车 轮 抓 紧 地 面 8 5 你是否有这样的经历 撑一把雨伞行走在雨中 如图所示 一阵大风吹来 伞面可能被 吸 严重变形 下列有关这一现象及其解释 正确的是 A 伞面被向下 吸 B 伞上方的空气流速大于下方 C 伞上方的空气流速等于下方 D 伞上方的空气流速小于下方 6 据报道 2009 年 6 月底 达成铁路扩能改造工程完工 行车速度将大大提高 高速列车经 过时 若人离铁轨太近容易被吸进铁轨 应特别注意安全 从物理学的角度看 这是因为高 速行驶的列车与人之间的 A 空气流速减小 压强增大 B 空气流速减小 压强减小 C 空气流速增大 压强增大 D 空气流速增大 压强减小 7 如图所示 将一个普通的乒乓球轻轻放人漏斗中 用电吹风从管口向上吹 那么以下分析正 确的是 A 球被向上吹起 因为其下方气体流速大 压强大 B 球被向上吹起 因为其下方气体流速大 压强小 C 球不会被向上吹起 因为其下方气体流速大 压强大 D 球不会被向上吹起 因为其下方气体流速大 压强小 课后练习 1 下列现象不能说明大气压存在的是 A 堵住茶壶盖上的小孔 茶壶里的水就不容易被倒出来 B 用塑料吸管能把饮料吸入口中 C 人潜水时感觉胸口很闷 D 两块玻璃板的表面用水浸湿 将两块合在一起 很难分开 2 大气压随高度的升高而降低 一只登山队测出了几个高度的大气压 如下表所示 1 请你根据表中的数据 在右图所示的坐标中作 出大气压随高度变化的图像 2 根据图像 可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为 3 当高度为 1km 时 大气压约为 Pa 如果我们在武当山的金顶上测得的大气压 是 83 6KPa 则金顶的海拔高度大约是 m 如果在金顶上烧开水 则水沸腾时 的温度将 100 选填 高子 等于 或 低于 4 用力压气球 气球会爆破 打足气的自行车车胎在阳光下曝晒也会爆破 生活中还有很多 类似的现象 于是小红同学提出 质量一定的气体压强大小与哪些因素有关呢 请你根据 上述例子 生活经验和所学知识提出猜想 除了高度 大气压还与什么因素有关 请提出 你的一个猜想 5 科学家通过实验探究 某一定质量的气体在体积不变的情况下 压强随温度的变化规律得 高度 h km 大气压p 105Pa 0 1 01 0 4 0 97 0 8 0 92 1 4 0 86 2 0 0 79 第 4 题图 第 5 题图 第 6 题图 9 到如下数据 实验次序 1 2 3 4 5 气体的温度 t 0 25 50 75 100 气体的压强 p 103Pa 100 110 120 130 140 分析数据 给出 p 与 t 的关系式为 P