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初二物理导学案
【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P90D2题):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〗按课本图10-16组装实验器材:
(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〗“读一读”: 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: 。
【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〗10.7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P101“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.
〖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
(例1)
(例2)
(例3)
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:
① ;② 。
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 ( )
C
D
B
A
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_______ 。
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:
①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;
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;
③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。
⑴用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 。
⑵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”)。
⑶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=_______ __。
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。
①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上;
②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;
③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力;
④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.①②③④ B.②①③④ C.③②①④ D.②③①④
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)。
① 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;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③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____________,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:_____________ ____________________。
【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〗教材P87,“大气压的变化”,并参照下图,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。
〖拓展〗在海拔2000m范围内,高度每增加12m,大气压下降133Pa。
〖阅读〗生活●物理●社会__________“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。
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