上海市羅涇中學2020屆九年級物理上冊 第7周 大氣壓強教學案2（無答案）

大氣壓強教學目標：1、知道大氣壓強值的測量-托里拆利實驗教學過程：意大利科學家托里拆利首先用實驗測定了大氣壓強的值。實驗器材：一根一端封閉、長度約為1米的直玻璃管；水銀和水銀槽；刻度尺等。（1）一只手握住玻璃管中部，在管內(nèi)灌滿水銀，排除空氣，用另一只手的食指緊緊堵住玻璃管開口端把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里待開口端全部浸入水銀槽內(nèi)時放開手指，將管子豎直固定。當管內(nèi)外汞液液面的高度差約為760mm時，它就停止下降，讀出水銀柱的豎直高度。（2）逐漸傾斜玻璃管，管內(nèi)水銀柱的豎直高度不變。（3）繼續(xù)傾斜玻璃管，當傾斜到一定程度，管內(nèi)充滿水銀，說明管內(nèi)確實沒有空氣，而管外液面上受到的大氣壓強，正是大氣壓強支持著管內(nèi)760mm高的汞柱，也就是大氣壓跟760mm高的汞柱產(chǎn)生的壓強相等。（4）用內(nèi)徑不同的玻璃管和長短不同的玻璃管重做這個實驗（或同時做，把它們并列在一起對比），可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強與玻璃管的粗細、長短無關。（5）將長玻璃管一端用橡皮塞塞緊封閉，往管中注滿紅色水，用手指堵住另一端，把玻璃管倒插在水中，松開手指。觀察現(xiàn)象并提問學生：“如把頂端橡皮塞拔去，在外部大氣壓強作用下，水柱會不會從管頂噴出？”然后演示驗證，從而消除一些片面認識，加深理解。（6）通常人們把高760毫米汞柱所產(chǎn)生的壓強，作為1個標準大氣壓符號為1atm（atm為壓強的非法定單位），1atm的值約為1.013×105Pa ，即1厘米2的受力面積上受到10牛的大氣壓力。實驗分析：（1）大氣壓強的值可以用它能支撐76厘米高的水銀柱這一事實來表示。（2）設想在管內(nèi)取一與管外水銀面相平的液面。（可以無需考慮水銀槽中水銀的壓強）（3）由于作用在水銀槽液面上的大氣壓強能大小不變地在水銀內(nèi)向各個方向傳遞，該液面下方受到壓強作用，大小等于大氣壓強。（4）另一方面，該液面上方是76厘米高的水銀柱，水銀柱上方又是真空的。液面上方受到的向下的壓強為水銀柱的壓強。（5）因為液面此時靜止不動，它受到的向上和向下的壓力大小相等，而液面上、下面的面積相等，所以大氣壓強在數(shù)值上恰好等于76厘米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強。（6）那么，p0=gh=13.6×103×9.8×0.76=1.01×105pa通常把相當于760毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強叫做1標準大氣壓。四、實驗討論：1、玻璃管傾斜，液柱變長，但垂直高度不變，對實驗結果無影響。2、玻璃管上提，液柱不變，對實驗結果無影響。3、水銀槽中水銀的多少對實驗結果無影響。4、玻璃管的粗細對實驗結果無影響。5、不可以用其他液體代替水銀，若用水代替，高度會達到10.336米，在普通實驗室中不現(xiàn)實，因而不可行；:6、若操作正確測量值小于真實值，則可能是管內(nèi)有氣體；若測量值大于真實值，則可能是沒有把管放豎直，且沿管的方向測量水銀柱的高度。7、實驗結果(水銀高度)與試管粗細無關8、如果玻璃管上方破裂，根據(jù)連通器原理，水銀面不但不會上升，反而會下降。