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大氣壓強(qiáng)教案示例之一
大氣壓強(qiáng)教案示例之一
（一）教學(xué)目的
1．認(rèn)識大氣壓強(qiáng)的存在。
2．了解托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理。
（二）教學(xué)重點(diǎn) 大氣壓強(qiáng)的確定。
（三）教學(xué)過程
一、引入
我們學(xué)習(xí)了壓強(qiáng)。固體能產(chǎn)生壓強(qiáng)，液體能產(chǎn)生壓強(qiáng)，那么氣體能不能產(chǎn)生壓強(qiáng)呢？請大家看書第121頁（兩分鐘）
1．實(shí)驗(yàn)。我們居住的地球周周被空氣層包圍，空氣層的厚度有幾千千米。包圍地球的空氣層叫大氣層，我們生活在大氣層的底層。我們通過實(shí)驗(yàn)來觀察大氣層里的空氣所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。這是一個茶杯，裝滿水，杯子里還有空氣嗎？用一個硬紙片蓋住杯口，輕輕的把茶杯倒過來，大家看，硬紙片為什么不落下去？（配合板圖）小紙片一定受到了來自大氣層中的空氣對它的壓強(qiáng)。
2．實(shí)驗(yàn)。這是一個中醫(yī)針灸科用的小瓷罐。這是一個煮熟的去皮雞蛋。把雞蛋放在罐口，將將落不下去。現(xiàn)在把一塊棉花用水粘在罐的內(nèi)壁用火柴將棉花點(diǎn)燃后立即把雞蛋放在罐口，注意觀警有什么現(xiàn)象？（配合板圖）雞蛋進(jìn)入罐內(nèi)。雞蛋一定受到很大的壓強(qiáng)才被壓進(jìn)去。這個壓強(qiáng)是大氣中的空氣的壓強(qiáng)。
3．實(shí)驗(yàn)。一個大試管，管內(nèi)裝水。把這個小試管放在大試管的水中，小試管內(nèi)沒有水。用食指托住小試管，將大試管倒過來，注意觀察小試管如何？小試管上升。（配合板圖）。此實(shí)驗(yàn)說明大氣層中存在著壓強(qiáng)。
二、大氣壓強(qiáng)
以上的幾個實(shí)驗(yàn)說明了大氣層中存在著壓強(qiáng)。再做一個著名的實(shí)驗(yàn)——馬德堡半球的實(shí)驗(yàn)證明大氣壓強(qiáng)的存在。
1．馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。這是兩個金屬半球，合攏后很容易拉開。現(xiàn)在把閥門打開，把兩半球內(nèi)的空氣抽出去一部分（抽氣），再將閥門關(guān)閉，現(xiàn)在請兩位大力士來拉拉看（學(xué)生操作）這個實(shí)驗(yàn)就是著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，它有力地證明了大氣對浸在它里面的物體有壓強(qiáng)。在公元1654年的最初實(shí)驗(yàn)時，用十六匹馬才把半球拉開。我們這個實(shí)驗(yàn)由于半球小，真空度不高，拉開它不必用十六匹馬，但是已經(jīng)足以證明了大氣中存在著壓強(qiáng)。
2．大氣層對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng)，簡稱大氣壓或氣壓。地球周周的萬物無不在大氣層之中，它們都受到大氣壓強(qiáng)。諸如馬德堡半球拉不開，雞蛋進(jìn)入罐內(nèi)，小試管的上升，小紙片的不落都是大氣壓強(qiáng)的作用。
三、大氣壓強(qiáng)的大小
1．實(shí)驗(yàn)。試管內(nèi)裝滿水，用食指堵住開口，倒立在水銀槽內(nèi)（配合板圖），水不流出。請大家考慮水為什么不流出？（提問，學(xué)生回答）水不流出是因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)的緣故。但是試管內(nèi)的水也產(chǎn)生壓強(qiáng)，水不流出不僅是由于存在大氣壓強(qiáng)，而且大氣壓強(qiáng)大于管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。那么大氣壓強(qiáng)到底有多大？這個問題早在著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)之前就由伽利略的學(xué)生托里拆利解決了。
2．托里拆利實(shí)驗(yàn)。取一根大約一米長、一端封閉一端開口的玻璃管，灌滿水銀。（邊講邊做）管內(nèi)沒有空氣。用食指堵在開口，倒立在水銀槽內(nèi)，P130圖11—5注意觀察現(xiàn)象。我們先看到管內(nèi)水銀下降，繼而又靜止不動了（配合板圖）請問，水銀為什么下降？（學(xué)生回答）大氣有壓強(qiáng)，但是水銀也有壓強(qiáng)，水銀的壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，所以下降。那么現(xiàn)在為什么靜止而不再繼續(xù)下降？（學(xué)生回答）大氣壓強(qiáng)等于水銀柱的壓強(qiáng)。所以欲知現(xiàn)在的大氣壓強(qiáng)，就需要計(jì)算這個水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。根據(jù)上一章液體壓強(qiáng)的計(jì)算方法，設(shè)水銀柱下有一個水平的小平面，通過測量水銀柱的高，計(jì)算水銀柱的質(zhì)量和重力，利用壓強(qiáng)的公式
（操作）。（實(shí)際測量結(jié)果不一定是760毫米，但是仍可以認(rèn)為水銀柱的壓強(qiáng)是105帕斯卡）。
可見，大氣壓強(qiáng)的值等于105帕斯卡，即等于×××毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
這個實(shí)驗(yàn)就是托里拆利實(shí)驗(yàn)，它是用來測定大氣壓的值。
3．實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)在將玻璃管稍稍上提，觀察水銀柱的高度，結(jié)果是不變的。現(xiàn)在將玻璃傾斜，注意，水銀面上的真空體積如何變化？（學(xué)生回答）管內(nèi)水銀柱的長度如何變化？（學(xué)生回答）。當(dāng)傾斜時，管內(nèi)水銀面上方的真空體積減小，水銀柱變長，但是水銀柱的高度如何？（測量，并在板圖上畫出）很顯然，管內(nèi)水銀柱的高度不變。
4．提問，學(xué)生討論。請大家討論，如果由于天氣的變化引起了大氣壓強(qiáng)的增大或減小，托里拆利實(shí)驗(yàn)的水銀柱高度怎樣變化？（學(xué)生討論后回答）大氣壓強(qiáng)增大，管內(nèi)水銀柱的高度增大；大氣壓強(qiáng)減小，管內(nèi)水銀柱下降。所以這個實(shí)驗(yàn)中水銀柱的高度隨大氣壓而變，這就為我們測量大氣壓提供了方便。今后學(xué)習(xí)氣壓計(jì)就是這個道理。
四、總結(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(shí)驗(yàn)，尤其是著名的馬德堡半球的實(shí)驗(yàn)充分認(rèn)識到大氣壓強(qiáng)的存在。第二個是解決了大氣壓強(qiáng)的測量。托里拆利實(shí)驗(yàn)說明，大氣壓強(qiáng)的值等于實(shí)驗(yàn)中管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
五、作業(yè)
課后請大家注意觀察生活中哪些地方或設(shè)備是利用大氣壓強(qiáng)的原理，每人舉三個例子。
P．131 1、2、3。
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