2020年春八年级物理全册第八章压强第三节空气的力量分层精炼(新版)沪科版
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八年级物理全册《第八章压强》8.3 空气的“力量”学案(新版)沪科版8、3 空气的“力量”学习目标1、知道大气压的产生原因。
2、通过实验,认识大气压确实存在,了解利用大气压强的生活实例,会解释一些简单的现象。
3、知道托里拆利实验的方法和结果,记住1标准大气压的数值。
了解测量大气压的工具。
4、了解大气压的变化,知道沸点与气压的关系。
学习安排本节用1课时,课前学生根据学案感知教材。
课堂成果展示大气压的存在和测量大气压的大小,了解气压计,认识大气压的变化规律及对人类生活的影响。
课前准备1、自带物品课前从家里带来平口玻璃杯、硬纸板(比玻璃杯口面积略大)和吸盘、钢笔、吸管等。
2、预习记录通过预习课文,你学会了什么,有哪些疑问,请简要记录下来:合作探究一、认识大气压强活动1:液体对放入其中的物体有压强,潜水员潜入深水中会被水所压。
我们平时感觉不到自己会被空气所压,但空气也有质量。
试计算充满你教室的空气质量。
(ρ空气=1、29kg/m3))活动2:感知大气压1、观看动画“马德堡半球实验”2、你能用身边的实例或小实验证明大气压的存在吗?我的方案:3、生活还有哪些现象是由于大气压而产生或利用大气压?议一议:从以上实验中你得到了什么启发,得出了什么结论?我学到了:二、活动二:大气压的测量活动1:观看录像托里拆利实验1、在玻璃管中装满水银的目的是什么?2、将玻璃管倒立在水银槽中,松开手后管内的水银柱为什么下降?下降到一定高度后水银柱不再下降,这时管内水银面上方的空间处于什么状态?水银柱能保持一定高度不再下降的原因是什么?3、我们是利用大气压等于的压强,从而测得大气压的大小。
4、实验中的玻璃管倾斜对实验结果没有影响,理由是什么?若实验用的玻璃管换用粗一些的,会有影响吗?活动2:观看录像信息窗:一个大气压能支持多高的水呢?活动3测量大气压的工具:1、2、3、说明学生计算出空气的质量后即得出空气也有压强,告诉学生大气层的压强称为大气压或气压。
《空气的“力量”》一、教材分析本节课是沪科版九年义务教育八年级物理八章第三节的内容,这节课是在学生掌握了压强的概念、压强的公式和单位、液体压强的特点和规律以及液体内部压强的公式之后,学习的又一压强方面的知识。
这节课主要讲的是关于气体压强中大气压强的初步知识,与前面所学的固体压强,液体压强一起构成了一个相对完整的体系.教材通过事例、实验引入课题,教材的编排符合初中生的学习特点,重视定性分析和实际应用,强调实验探究。
通过这节课的学习,要求学生理解大气压强的存在和大气压强产生的原因,会用大气压强解释简单的现象,并且知道托里拆利实验说明了什么,知道大气压强的大小.学好本节课,对学生理解大气压的成因、大小及其应用有重要的作用,可以帮助学生认识自然和利用自然,为以后的学习打下坚实的基础。
对进一步认识“从实践中来,到实践中去”的科学研究方法具有指导意义。
二、教学目标根据物理新课程标准的要求及本课的编排特点,结合未来教育发展的方向,拟定本课时的教学目标为:(1)理解大气压强产生的原因,能说出几个证明大气压强存在的事例;能用大气压强解释简单的现象。
(2)知道托里拆利实验和标准大气压的大小。
(3)知道大气压强随高度增加而减小,大气压强的大小可以用气压计来测量。
(4)知道沸点随气压减小而降低,增大而升高。
三、学情分析:初二学生经过一个多学期的物理学习,对这门学科有了简单的了解,物理观察、实验探究、分析和概括能力已初步形成,也亲身体验到了物理知识与人们生活、生产的密切联系,对物理有了一定的兴趣和强烈的求知欲。
他们希望教师能满足他们对新知识的好奇、渴求,希望在老师的引导下获得锻炼及施展自己能力的机会,同时更希望品尝到成功学习的快乐。
教学中应注意设计好问题,引导学生的同时保护学生的学习兴趣,激发学生探索新知识的勇气,教会他们发现问题、提出问题及解决问题的方法,真正让学生成为探究式学习的主角。
四、教学重点、难点分析:1、选择生动、趣味性强、直观的实验,不但有力地说明大气压的存在,降低教学难度,同时还激发学生的学习物理的兴趣。
第三节空气的“力量”教学目标1、知道什么是大气压强能说出几个证明大气压强存在例子。
2、理解大气压强产生的原因,并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。
3、知道大气压强的值最早是由托里拆利实验而测定。
教学重难点重点:大气压强的存在及产生的原因。
难点:解释生活中大气压产生的现象。
实验器材演示用:杯、硬纸片、试管、水槽、马德堡半球实验仪学生用:每人两个挂东西的小吸盘教学方法讨论法、分析法、讲授法、练习法、读书自学法等、教学过程一、复习提问、引入新课提问:1、固体压强计算公式? 2、液体压强计算公式?做几个趣味大气压小实验,引发学生求知欲,以解释产生的原因为切口引入新课。
二、投放学案、展示疑点教师投放学案,学生依据学案看书自学,自学完成后请同学根据自己的理解补充完整学案第一部分空白内容从而明确本节课的知识点,并且提出自己不明白的问题。
并出示下列问题引发学生思考:1、我们生活在大气层的最底部,为什么空气会对浸在它里面的物体产生压强?并且空气内部向各个方向都有压强?2、能解释课本中所示的实验吗?试一试看。
3、马德堡半球实验证明了什么?你能计算出压在每个半球上的大气压力吗?4、请回答图1所提出的问题。
这个实验说明了什么?图15、如果托拆利实验中,倒置在水银槽中的玻璃管倾斜,会出现什么情况?1标准大气压等于多少帕斯卡?如果托里拆利实验用水来完成的话,玻璃管至少需要多长?三、合作探究、解决疑难(一)大气压强:1、请同学们阅读课本“马德堡半球实验”与同学讨论,从中能得到的哪些信息?(学生回答:证明大气压强是存在的大气压强很大)。
2、讲授地的周围让厚的空气层包围着,包围着的地的空气层又叫大气层,我们就生活在大气海洋的底层。
大气层的厚度大约有几百千米,由氮气、氧气等多种气体组成,其中,大部分气体分布在距离地球表面几十千米厚度的X围内。
空气,也像液体那样能够流动,同样,空气内部向各个方向也都有压强。
大气对当在它里的物体的压强叫大气压强,简称大气压或气压。
第三节空气的“力量”达标测评一、单选题1、如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强-------大气压。
下列有关叙述中错误的是()A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在B.标准大气压的数值为1.01×106帕,(760MM汞柱)C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关2、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,0C,D.同一地区大气压也是变化的.3、下列事例中,利用大气压作用的是()A.小王将新鲜空气吸入肺里B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中C.小李用图钉把地图钉在墙上D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服4、以下各事例中不足利用大气压来工作的是()A.高压锅 B.抽水机C.拔火罐 D.吸盘式挂衣钩5、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。
二、非选择题6、在1个标准大气压下,水的沸点是100℃,气压越高,沸点也越高。
小敏在实验室观察水的汽化现象时,发现水沸腾后,温度计内液面稳定在图10所示的位置,该温度计的示数为____℃,由此可以知道:小敏所在区域的大气压强____(填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压。
7、用高压锅煮食物时,锅内水的温度在升高的过程中,水的内能随之;因为高压锅良好的密封性,使水蒸气不易外泄而增大了锅内气压,提高了水的,从而提高水温,所以容易煮熟食物。
8、氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是高空的大气压____ ___(填“高”或“低”),球内的气压____ ___(填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压,将球胀破。
9、茶壶的茶盖上都有一个小孔,你知道为什么要设计这个小孔吗?如果没有这个小孔会发生什么现象?请你利用所学的知识阐明其中的道理。
第3节空气的“力量”【教学目标】知识与技能1.了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.2.理解托里拆利实验原理.3.培养学生观察、分析、归纳能力.4.培养学生动手实验能力.5.培养应用所学知识解决实际问题的能力.过程与方法1.对托里拆利实验原理进行分析,使学生掌握推理的方法.2.渗透等效思想.情感、态度与价值观目标通过马德堡半球实验的学习,使学生爱科学;在对托里拆利实验原理的学习,使学生体会理性思维的成就.【教学重难点】教学重点:1.了解大气压的存在.知道大气压强的数值是很大的.2.理解托里拆利实验原理.教学难点:理解托里拆利实验原理【导学过程】【创设情景,引入新课】学们,今天罗老师先要来当一回魔术师,给大家表演两个魔术。
这里有两根内径差不多大的试管,它们重叠起来倒置后,如果不用手托住,你们猜猜会不会掉?在大试管里注入大半试管的水,将小试管慢慢插入大试管中,这时把两管同时倒立过来,注意了,奇怪的事情发生了,(请学生回答:小试管不但不往下掉,还往上升呢。
)再来一个:我桌上有一个鹌鹑蛋,大家看好了,现在我要让小烧瓶把蛋整个吞下去。
看我变变变,瞧,进去了!刚刚的两个小魔术是不是老师施了魔法呢?不是的,学完“大气压强”这一节内容后,同学就知道为什么了。
【自主预习案】一、大气压的存在1.产生原因:大气受作用且具有2.特点:大气向方向都有压强。
3.现象:用吸管吸饮料、覆杯实验、塑料吸盘挂钩等。
二、大气压的测量1.托里拆利实验:通过玻璃管内外水银面的,间接显示大气压的大小。
2.标准大气压:通常把高 mm水银柱所产生的压强,作为1个标准大气压,Po= Pa,3.气压计:常用的测量大气压的仪器有两种:气压表和气压计4.变化:(l)海拔越高,气压;(2)还跟有关。
5.液体沸点随气压的变化:随着大气压的减小,液体的沸点也会6.大气压的应用:【课堂探究案】探究点一: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。
8.3空气的力量精选练习一.选择题1.(2019•大连)下列事例中主要利用大气压工作的是()A.活塞式抽水机B.密度计C.连通器D.飞机机翼【答案】A【解析】A、活塞式抽水机抽水时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而达到把水从低处压到高处的目的,故A正确;B、密度计是利用了物体的漂浮条件和阿基米德原理工作的,与大气压无关,故B错误;C、连通器里的同种液体在不流动时,连通器各部分的液面高度相平,与大气压无关,故C 错误;D、飞机的机翼上凸下平,是利用流体压强与流速的关系来获得升力的,故D错误。
故选:A。
2.(2019•宁夏)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸”走。
下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是()A.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑B.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上C.削平的铅柱挤压后会吸”在一起D.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外【答案】D【解析】据流体压强与流速的关系可知,可知抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
故厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大,压强越小的方法将油烟“吸”走的;A、与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑,这是因为带电体可以吸引轻小物体;故A不符合题意;B、拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
因此这是由于大气压强的作用引起的,故B不符合题意;C、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,故C不符合题意;D、行驶的汽车,车外的空气流速快、压强小,车内的空气流速小、压强大,向外的压强差就把窗帘压向窗外,故D符合题意。
故选:D。
3.(2019秋•贡井区校级月考)如图所示的是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,下列说法正确的是()A.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利B.此装置是一个连通器C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76cm汞柱高D.将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差增加【答案】A【解析】A、第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利,故A正确;B、连通器是上端开口,下端连通的装置,因为玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故B错误;C、因大气压是变化大,其大小与高度、天气等有关,所以玻璃管竖直放置时测出的大气压强不一定为76cm汞柱高,故C错误;D、因大气压强随高度的升高而降低,故将此装置从山脚移到山顶,管内托起的水银液面高度差减小,故D错误;故选:A。
第3节大气压强1.如图所示的现象中,不是大气压强引起的是()图9-3-42.将一满罐“纯净水”(高约40 cm)开口朝下放在水中,如图9-3-5所示,结果是()图9-3-5A.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3.如图9-3-6所示,是一种塑料做的方便衣钩,只要将它往很平的墙上一按,便牢牢地贴在墙上,并可以挂上衣服。
衣钩能贴在墙上,这是由于 ( )图9-3-6A.墙对塑料衣钩有吸引力B.有大气压强作用在塑料衣钩上面C.地球对塑料衣钩没有吸引力D.墙壁受大气压力作用4.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )甲乙丙丁图9-3-7A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显B.乙图实验,当压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高5.大气对你一只手掌的上表面的压力最接近( )A.10 N B.100 NC.1000 N D.10000 N6.在生活中,我们有时因为生病而需要打针输液。
图9-3-8为输液装置示意图,药瓶瓶口插有两根管子.其中C管的作用是利用________使药液从A管中顺利流出;针头的表面做得非常光滑,这是为了________以减轻病人的痛苦.若要提高输液速度,除了调节调节器外,还有一个简便的方法就是图9-3-8_________________________________________________________________________.7.地球的表面积约为5.1×1014m2。
地球表面的大气压约1.0× 105 Pa,则大气对地球表面的压力约为________N。
8.如图9-3-9所示,在开口的矿泉水瓶上扎一个小孔,水便从小孔喷出。
第三节空气的“力量”
知识要点基础练
知识点1 大气压强
1.如图甲所示的敞口饮料瓶装满水,在侧面扎一小孔a,会有水喷出,此时,若用盖子将瓶口
盖紧密封,如图乙所示,则孔中的水将喷一段时间,停止喷( 选填“继续喷”“停止喷”或“喷一段时间,停止喷” ),原因是大气压的存在。
2.如图是某同学做的一个实验,甲:瓶底铺层沙子;乙:放入点燃的浸过酒精的棉花;丙:用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过一会儿可看到鸡蛋将被压入瓶中。
这个实验证实了大气压强的存在。
知识点2 测量大气压
3.如图所示的托里拆利实验中,测得的大气压强等于( A )
A.750 mm高水银柱产生的压强
B.760 mm高水银柱产生的压强
C.770 mm高水银柱产生的压强
D.780 mm高水银柱产生的压强
4.用托里拆利实验测定大气压时,水银柱的高度偏低,其主要原因是( C )
A.水银槽内水银太多
B.玻璃管没有竖直放置
C.玻璃管内有空气
D.玻璃管太粗
知识点3 大气压强的变化
5.如表是在不同海拔高度处水银气压计的数值,分析可知,大气压的变化规律是海拔越高, 大气压越小。
海拔海平
面
1 km
2 km
3 km
压强101
kPa
90
kPa
80
kPa
70
kPa
6.如图,取一个两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过与瓶子密封的橡皮塞插入水中,从管子上端吹少量的气体。
则( C )
A.由图可知,此时瓶内气压等于瓶外气压
B.管内液体上升是由于瓶内气压小于瓶外气压
C.拿着该装置由一楼到二十楼的过程中,管内液面会不断升高
D.拿着该装置由一楼到二十楼的过程中,管内液面会不断下降
综合能力提升练
7.火罐疗法是我国医学遗产之一。
操作时,将棒一端稍蘸酒精,燃着,将带有火焰的酒精棒一头往罐底一闪,迅速撤出,马上将火罐扣在应拔的部位上,此时火罐即可吸住人体,火罐能扣在人体上是因为大气压的作用。
8.如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。
已知杯中水和塑料片的总质量为100 g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5 cm2。
塑料片不掉下来说明了大气压的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到800 Pa时,塑料片会掉下( g取10 N/kg )。
9.小明和小强在老师的帮助下,用底面积为500 cm2的平底压力锅模拟马德堡半球实验,当锅两边受到的拉力均为4000 N时,锅恰好被拉开,此时锅内外的气压差为8×104Pa。
如果在高原上进行这个实验,拉开这两口锅所用的拉力将减小( 选填“增大”“减小”或“不变” )。
10.如图所示,一支装有水的试管中插入一支直径稍小些的试管,且小试管内是空的,将大试管迅速倒置,水会从两试管壁的间隙往下流,这时会观察到小试管( C )
A.掉下来
B.静止不动
C.往上升
D.因未做实验而无法回答
11.塑料吸盘是家庭常用的小工具,小明做了如图的实验,在实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物,下列说法你认为正确的是( C )
A.甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔,吸盘仍能吸在墙面上
B.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C.利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值
D.利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物
12.中央电视台《大风车》栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品( 如图所示 ),A为玻璃管( 与大气相通 ),B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内部均装有红墨水。
小科仿制了一个,发现比较灵验,当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。
下列说法不正确的是( A )
A.A管液面上升时,显示大气压增大
B.A管和B球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
C.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
D.B球内装有较多红墨水,可减小瓶内温度变化造成的干扰
13.图1是一个寿星模样的两心壶。
内部的结构如图2所示,壶内被分隔成A、B两个独立的空间( 类似两个独立的容器 ),每个容器均有两个口——注水口和出水口。
注水口A1设置在壶的肩部,注水口B1在壶把的底部。
出水口A2和B2在壶嘴处。
分别在A、B内装入水和酒,若要从壶嘴中只倒出酒,而不出水,则需要( B )
A.放开A1孔、堵住B1孔
B.放开B1孔、堵住A1孔
C.同时放开A1孔、B1孔
D.同时堵住A1孔、B1孔
14.利用容积为10 mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值,如图所示。
( 1 )该实验的原理是p=;
( 2 )将注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是排尽筒内空气,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
( 3 )水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为19 N;
( 4 )用刻度尺测出注射器带刻度部分的长度为5 cm,即可算出活塞的横截面积; ( 5 )大气压的值为9.5×104Pa。
拓展探究突破练
15.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。
现有一个直径为24 cm,空心柱小孔的横截面积为8 mm2,限压阀的质量为100 g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105 Pa,问:
( 1 )高压锅内气体能达到的最大压强为多大?
( 2 )经商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105 Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多大的限压阀( g取10 N/kg )?
解:( 1 )限压阀的重量为G=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N
高压锅内气体能达到的最大压强为p=p0+=1.0×105 Pa+=2.25×105 Pa
( 2 )p限=p最大-p0=1.8×105 Pa-1×105 Pa=0.8×105 Pa
根据p=可得,F限=p限S=0.8×105 Pa×8×10-6 m2=0.64 N
G配=F限=0.64 N
m配==0.064 kg=64 g
则原来的限压阀不能再使用,应更换质量为64 g的限压阀。