大氣浮力通常指氣壓。氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力,即在數(shù)值上等于單位面積上向下延展到大氣下界的垂直空氣柱所遭到的重力。按照廣東班主任急聘的中學(xué)科學(xué)筆試大綱要求,為你們整理了一篇中學(xué)科學(xué)學(xué)案:動(dòng)物的特點(diǎn)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)大氣壓的存在。能通過(guò)實(shí)例說(shuō)出大氣壓在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
2.能簡(jiǎn)單描述托里拆利實(shí)驗(yàn),能說(shuō)出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)目級(jí)一個(gè)大氣壓強(qiáng)是多少,能說(shuō)出大氣壓隨高度變化的規(guī)律。
3.能說(shuō)出液體沸點(diǎn)跟氣壓的關(guān)系。
4.了解活塞式抽水機(jī)的工作過(guò)程和原理。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):大氣壓的存在、用大氣壓解釋生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象。
難點(diǎn):大氣壓的檢測(cè)。
三、教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)出新課
老師演示:取一個(gè)啤酒瓶,向上面倒一些冷水,稍后把冷水全部倒出去,迅速把蓋子旋緊。讓中學(xué)生觀察杯子會(huì)發(fā)生哪些變化?
進(jìn)一步讓中學(xué)生思索:是誰(shuí)把啤酒瓶壓癟的呢?
演示:取兩只試管,一只較細(xì),稍粗,較細(xì)的試管正好才能放進(jìn)稍粗的試管里,并能在上面自由聯(lián)通。如圖1,在稍粗的大試管內(nèi)裝滿水,把較細(xì)小試管漸漸插入大試管中。手扶小試管,將大試管倒置,放開(kāi)手。你將見(jiàn)到哪些現(xiàn)象?
強(qiáng)調(diào)上述發(fā)生的不可思議的現(xiàn)象,都與大氣浮力有關(guān)。
一、大氣浮力的存在
老師:請(qǐng)你們追憶一下液體浮力是如何形成的?思索:月球周?chē)缓窈竦目諝鈱影鼑@層空氣又叫大氣層。大氣是否受重力?大氣是否具有流動(dòng)性?大氣對(duì)溶入其中的物體是否也有浮力?
中學(xué)生回答:中學(xué)生回答:液體受重力作用且有流動(dòng)性,因此對(duì)溶入其中的物體有浮力。大氣與液體一樣,也受重力作用且有流動(dòng)性,因此對(duì)溶入其中的物體有浮力。
強(qiáng)調(diào)大氣對(duì)溶入其中的物體具有浮力,這個(gè)浮力就叫大氣浮力,簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓。與液體浮力一樣,大氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有浮力。
指導(dǎo)中學(xué)生做好以下小實(shí)驗(yàn):
1.“被夾住”的兵乓球:將礦泉射手裝滿水后把一個(gè)兵乓球置于瓶口,用手按住兵乓球,杯子倒過(guò)來(lái)后,握住按兵乓球的手,你看見(jiàn)的現(xiàn)象是哪些?想一想為何?
2.“覆杯實(shí)驗(yàn)”:將玻璃杯裝滿水,用硬紙片蓋緊倒過(guò)來(lái)或朝向各個(gè)方向,你又見(jiàn)到了哪些?
3.“吸盤(pán)模擬馬德堡半球”實(shí)驗(yàn):用兩個(gè)吸盤(pán)相對(duì)使勁擠壓,再往兩側(cè)拉,你的體會(huì)如何?這是哪些緣由?多媒體講義展──馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。讓中學(xué)生體會(huì)大氣壓之大,簡(jiǎn)單剖析其中的道理:向外抽氣的目的是使球內(nèi)部二氧化碳浮力減少,球外邊的大氣壓把兩個(gè)半球緊緊壓在一起,很難分開(kāi)。讓球內(nèi)部進(jìn)氣,不費(fèi)吹灰之力就可以把半球分開(kāi)。這有力證明了大氣壓的存在。
中學(xué)生:中學(xué)生做實(shí)驗(yàn),描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并回答問(wèn)題。
二、大氣浮力的檢測(cè)
經(jīng)過(guò)討論過(guò)后,使中學(xué)生認(rèn)識(shí)到:水能隨著容器上升的緣由是因?yàn)榇髿鈮盒∮诠苤械乃畨骸.?dāng)管內(nèi)水壓等于外界大氣壓時(shí),管內(nèi)海面就不再上升飽含整個(gè)管子了。通過(guò)檢測(cè)大氣壓能托起液柱的最大高度,可以間接地檢測(cè)大氣壓的大小。
剛開(kāi)始水銀柱形成的浮力小于大氣壓一個(gè)大氣壓強(qiáng)是多少,所以水銀會(huì)升高。當(dāng)水銀柱形成的壓強(qiáng)等于大氣壓時(shí),水銀會(huì)停止上漲。所以大氣壓就等于760mm水銀柱形成的浮力。
中學(xué)生討論得出:由于p=pgh,液體浮力與水銀柱的高度有關(guān),而水銀柱的高度與玻璃管的粗細(xì)、傾斜與否、上提、下壓無(wú)關(guān)。破洞后的玻璃管與水銀槽成了連通器,管內(nèi)的水銀將向下落回水銀槽。
托里拆利實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于借助大氣壓托起液體,通過(guò)檢測(cè)大氣壓能托起液柱的最大高度,間接地檢測(cè)大氣壓的大小。為了增加中學(xué)生認(rèn)識(shí)的難度,有必要降低幾個(gè)過(guò)渡性的實(shí)驗(yàn)。
小結(jié):通過(guò)明天的學(xué)習(xí),朋友們有什么收獲?在實(shí)驗(yàn)探究中又存在什么問(wèn)題?還有哪些想探究的問(wèn)題?中學(xué)生可以某些回答,或相互交流,在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。推動(dòng)知識(shí)的鞏固把握。提升中學(xué)生的交流抒發(fā)能力。
