8年级下册北师大版物理 初中物理 北师大版 八年级下册 第八单元 第4课 大气压强 第1课时 逐字稿-3,885字

  师:同学们好,今天我们要学习初中物理北师大版八年级下册第八单元第四节大气压强第一课时。在开始新课之前,我们先一起复习一下之前学过的知识。首先,液体压强产生的原因是什么?

  生:液体受到重力且具有流动性。

  师:非常好。那液体压强公式是什么?

  生:p = ρgh。

  师:没错。压强的总公式又是什么呢?这里要注意单位哦。

  生:p = F÷S。

  师:很好。那么空气中是否存在压强呢?接下来我们一起学习马德堡半球实验。

  (展示马德堡半球实验相关内容)

  师:刚才大家看到的就是著名的马德堡半球实验,人们通过两个合在一起的半球证明了大气压的存在,今天我们就来重现一下这个实验。为了保证实验的还原效果,我们根据课本记载的尺寸,制作了一个直径为37厘米、重量约150斤的半球。稍后我们会用真空气泵抽出里面的空气,同时为了保证密封,还会在球的边缘抹上一层粘稠机油。现在开始抽气,大家看指针开始向左边转了。现在我面前的这两个半球已经被大气压牢牢地挤在一起了,那我身旁的这几匹马能不能将它们拉开呢?准备好了吗?

  (几匹马用力拉扯半球)

  师:大家看,马都很用力地在挣扎,两边的马都非常疲惫了。看来8匹马根本拉不开这抽调空气的两个半球。

  (老师拿出两个橡胶半球演示)

  师:在老师手上有两个橡胶半球,当我把它们合在一起,挤掉其中的空气,在外界大气压的作用下,这两个半球很难再被拉开,这也证明了大气压强的存在。我们把空气中产生的压强叫做大气压强,简称大气压。马德堡半球实验证明了大气压强的存在,而且很大。那么大气压强产生的原因是什么呢?我们一起来看个小视频。

  (播放小视频)

  师:小胖子上次去游泳,发现了液体压强的真相。因为液体有重力,有流动性,所以对容器底部和侧壁有压强。小胖子出水后接着思考,我们生活在地球上,从地面往上数千米的范围有一个大气层,大气就像个海洋,我们平时都浸泡在大气海洋之中。空气也有重力,把教室里的空气全部收集起来放到木桶里,其重力比同学们还要重。再有小风一吹,说明大气具有流动性。所以这两个就是大气压强产生的原因。在地球周围包裹着一层厚厚的空气层,这些空气有质量,在地球引力作用下,内部各个位置都会产生压强,这个压强就是大气压强。同时,空气和液体一样都具有流动性,所以大气内部各个方向都有压强。下面我们来看几个证明大气压存在的小实验。第一个,瓶口吞蛋。在玻璃瓶中点燃一团棉花,待棉花烧完后,将剥好的鸡蛋放在瓶口,大家慢慢观察。

  (学生观察鸡蛋慢慢进入瓶中)

  师:大家看到鸡蛋慢慢地进入瓶中了。分析一下,瓶外空气密度大,大气压大;瓶内空气密度小,空气稀薄,气压小,形成由外向内的气压差,就把鸡蛋慢慢挤入瓶中了。

  (进行覆杯实验演示)

  师:第二个证明大气压存在的小实验是覆杯实验。在杯子中倒满水,用硬纸板轻轻地盖住杯口,静置一会儿,然后拿起玻璃杯向各个方向移动,大家会发现硬纸板牢牢地吸在了玻璃杯的瓶口上。这个实验怎么分析呢?杯子内部气压小,杯子外部气压大,由外向内形成气压差,就把硬纸板牢牢地吸在瓶口了。请同学们想一下,如果此时杯口处漏气,有空气进入玻璃杯中,会发生什么呢?

  生:空气会迅速进入玻璃杯内部,使内部和外部大气压一样,没有了气压差,硬纸板和水受到自身重力就会掉下来。

  师:非常正确。生活中也有很多利用大气压强的例子,比如吸盘挂钩在使用时,就是挤掉内部空气,外部大气压就把吸盘牢牢吸附在墙壁上;拔火罐也是利用了大气压强的知识,使用时内部气压小,外部气压大,由外向内形成气压差,将火罐牢牢吸附在人的身体表面;钢笔吸墨水、用吸管喝饮料同样也是利用了大气压强的知识。那么大气压强到底有多大呢?我们一起来看托里拆利实验。

  (进行托里拆利实验演示)

  师:大气压强有多大,托里拆利实验可以回答这个问题。把装满水银的长玻璃管倒插入水银槽中,放开手指,水银柱下降到一定高度就不再下降了。将刻度尺的零刻度线调到与水银槽内的水银液面相平,经过测量,我们看到管内外水银面高度差为760毫米汞柱。不论玻璃管粗细,还是将管子倾斜,这个数值都是不变的。托里拆利实验的步骤是,先将玻璃管中装满水银,然后将玻璃管倒立在水银槽中,就得到一条高为760毫米的水银柱,在玻璃管的顶部得到一段真空。无论将玻璃管竖直还是倾斜,760毫米高的水银柱高度保持不变。实验分析,玻璃管上端为真空,没有压强,玻璃管内的水银之所以能够高于水银槽内的水银,就是因为水银槽内的水银受到了大气压强的作用。实验结论,大气压强等于它支撑的水银柱产生的压强,即p大气 = p水银 = ρ水银gh。我们通常把760毫米高的水银柱产生的压强叫做标准大气压,用字母P0表示。测量大气压强,p大气 = p水银 = ρ水银gh = 13.6×103千克/立方米×9.8牛顿/千克×0.76米,得到1.013×10?帕斯卡。所以标准大气压P0 = 1.013×10?帕斯卡。在粗略计算时,我们把标准大气压可以取为10?帕斯卡。利用等效思想,如果用水代替水银来做托里拆利实验,一个标准大气压能支撑多高的水柱呢?同学们思考一下。

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