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一、课标要求
1. 通过实验探究，学习压强的概念。
解读
对于压强的概念，《课标》与原来的教学大纲要求相比有较大不同。知识方面的要求有所降低，但过程和方法方面的要求有很大提高。要让学生“经历”实验探究的过程，通过学生自己的实验探究来学习。这对学生的探究学习能力和教师设计、组织、指导科学探究的能力都提出了较高要求。
2.能用压强公式进行简单的计算，会估测自己站立时对地面产生压强的大小。知道增大和减小压强的方法。
解读
对压强计算的要求，属于“理解”水平层次，与原来教学大纲相比降低了。“能用压强公式进行简单计算”，指的是如果知道压力、受力面积、压强这三个量中的两个，能够计算出第三个，不要求与其他公式综合解决计算问题。 “知道增大和减小压强的方法” 这项要求，属于“了解”水平层次，既能巩固和加深学生对压强概念的理解，又能使学生把知识应用于日常生活。
3. 了解液体压强的大小跟液体深度和液体的密度有关。
解读
主要让学生通过实验，探究液体压强的特点，对知识点本身只作“了解”要求。
4. 了解测量大气压强的方法，初步认识大气压强与人类生活的关系。
解读
通过实验或日常现象，让学生感受大气压的存在。由于托里拆利实验不便在教室里演示，让学生“了解”这种测量大气压强的方法即可。
二、本章教材分析
1． 本章概述
本章是在前面学习了力的基本知识的基础上，进一步研究力的作用效果——单位面积上所受的压力——压强。主要内容有：压强、液体的压强以及大气压强等。压强是重要的物理概念，在科学技术和生产生活实际中都经常用到，也是后面学习浮力和高中学习气体性质的基础。
压强是重要的物理概念，在科学技术和生产实践中都经常用到，又是后面学习浮力和高中学习气体性质的基础。通过对本章的学习可以提高学生对周围世界的科学认识，激发学生思考和探究物理问题的兴趣。
本章教材大体按照“压强——液体压强——大气压强”的顺序编写，其中压强是贯穿本章的核心概念。第一节通过学生感到神奇的“大型载重车的许多轮子”和学生十分熟悉“按图钉”两个例子，让学生感受压强在生活中的应用，然后安排了一个比较完整的科学探究活动，让学生经历科学探究的过程，建立压强的概念。在学习压强的基本概念后，第二节通过两个学生活动，让学生亲自体验液体压强的“神奇”，接着探究液体压强的特点，随后通过理论推导和例题介绍液体压强的定量计算，并通过“连通器”的介绍，使学生“从物理走向社会”。第三节首先安排了两个学生活动，让学生通过观察实验和日常生活现象，感受到大气压强的存在，了解测量大气压强的方法，并通过“人对大气压变化的感受”、“日常生活应用”和“航天事业”三个侧面的介绍，使学生进一步体会到大气压与人类生活确实存在着密切的关系，使学生对压强的认识得以扩展。
本章教学重点：压强是贯穿本章的重要概念，因此探究影响压力作用效果的因素、压强的概念、探究液体内部压强的特点、感受大气压是本章的重点。另外控制变量法是本章探究实验的基本方法，也是教学的重点。
本章教学难点：压强概念的建立是本章的难点，学生往往不容易理解用“单位面积上受到的压力”来定量描述压力所产生的效果，他们常常错误的把压强和压力混为一谈。学习液体压强的知识需要较强的抽象思维能力，学生这方面的感性经验又比较少，所以会形成难点；因为学生体验不到大气压的存在，而需要通过对实验现象的分析才能说明大气压的存在，这会造成学生理解大气压的困难，尤其是测量大气压和利用大气压知识分析解释有关现象时，可能弄不清其中的物理情景，思路和表述语言都会出现混乱。本章科学探究实验较多，学生如何设计和描述实验方法和过程、如何得出正确的结论等也是教学的难点。
2． 编写特点
本章教材在编写上有以下特点：
（1）教材注意呈现了科学探究的思路和方法，指导学生自主探究。课程标准指出，“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”而目前部分一线教师对如何进行科学探究的教学仍把握不好。有些教材对科学探究内容的编写，仍然是将实验步骤全部罗列出来，学生还是照着教材现成的步骤进行实验，这样仍然达不到调动学生积极思考，自主探究的目的；有的教材则留的空白太多，使教师和学生茫然无措。而本教材却采用了教给学生科学探究的思路和方法的编写方法，指导学生自主探究，这同时也就给教师指出了一种如何进行科学探究的教学路子。如第一节探究压力的作用效果，为了让学生设计出实验，先通过“金钥匙”栏目告诉学生控制变量的科学方法，然后以一个小组设计的实验步骤为范例，并对范例中的实验步骤提出两个思考题，引导学生领悟其中的方法。然后让学生自选器材，设计并进行实验。这样处理既避免了“放羊式”教学学生茫然无措的现象，又不是让学生按部就班地照着教材的实验步骤进行实验，而是教给学生如何探究，让学生从学习到模仿再到创新，切实达到培养学生科学探究能力的目的。
（2）重视学生的体验，通过新奇的实验现象激发学生思考，突破学生的思维定势。如第二节液体的压强，通过“活动1”，首先让学生体验液体压强产生的神奇效果，意识到液体压强具有与固体压强不同的特点，然后探究液体内部压强的规律。又如第三节大气压，先让学生做几个关于大气压的实验（如覆杯实验等），“奇怪”的现象可以大大激发学生的好奇心和探究兴趣，引发学生思考。
（3）提倡“瓶瓶罐罐做实验”。本章的许多实验都是利用身边的物品来做的，如用砖块、细沙、肥皂、海绵探究压力的作用效果，用饮料瓶等模仿帕斯卡裂桶实验，用茶杯、挂衣钩做大气压实验。这些实验简单易行，拉近了物理学与生活的距离，既有利于培养学生的动手能力和创新能力，又让学生深切地感受到物理“神奇”而不“神秘”，培养和增进学生对科学的感情。
（4）注重联系现代生活、生产和科学技术，注重STS教育。通过引入大量学生熟悉的物理现象，引导学生思考探索：从用手轻轻的向墙壁上按图钉、宽宽的书包带，到纸能托住杯中水、吸盘能挂住重物，再到潜水员在深水潜水要穿潜水服，从多轮子的载重卡车，到“水刀”能切割大理石和钢板，再到宏伟的三峡船闸、宇航员的航天服。另外，还通过“信息浏览”、“STS”等栏目作为知识的拓展延伸，为学生提供更多了学习资源。这些都有利于学生把物理学习和生活实际联系起来，使学生在观察思考的过程中，养成观察、热爱大自然的情感，养成关心我们周围的物理现象的习惯，培养崇尚科学、关注现代科技发展的良好素养。
3． 课时安排
全章共3节，建议本章教学用5课时，其中第一节用2课时，第二节用1课时，第三节1课时，复习总结用1课时。
三、各节教材说明与教学建议
8.1 认识压强
1．教学目标
◆知识与技能
⑴知道压力的概念，知道压力的作用效果跟什么因素有关。
⑵知道压强的概念、公式和单位，能用压强公式进行简单计算。
⑶知道增大和减小压强的方法及其在生产、生活中的应用。
◆过程与方法
⑷经历“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的科学探究过程，学习运用控制变量法研究问题。
◆情感态度与价值观
⑸通过对日常生活、生产中压强现象的解释，使学生养成将物理知识应用于日常生活、生产的意识。
2．教材说明
本节教材的主要内容有：什么是压力，探究压力的作用效果跟哪些因素有关，什么是压强，怎样增大和减小压强。
压强是物理学中的重要概念，它贯穿本章的始终。压强的知识不仅在生产和生活中有着广泛的应用，能够解释许多自然现象，而且也是继续学习液体压强和大气压强的基础。
本节的编写思路是：首先通过 “多轮子大型载重卡车”和“按图钉”两个生活中的现象，唤起学生的生活体验，引发学生对“压力的作用效果跟什么因素有关”这个问题的思考；再通过观察和比较两个压力的例子，找出其共同特点，建立压力的概念。然后让学生亲身经历“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的过程，学习运用控制变量的方法设计实验，并得出结论：压力的作用效果跟压力和受力面积的大小有关。在此基础上，教材通过与速度类比，给出了压强的定义、公式和单位。然后通过例题示范，让学生学习应用压强公式进行计算。在初步掌握压强知识的基础上，教材以“活动”的形式，引导学生根据压强公式，对生活中常见的几个实例进行讨论分析，归纳出增大或减小压强的方法。最后，在“STS”栏目介绍货车超载对道路造成的破坏，引导学生关注生活中的物理，关注社会。整节教材按照“生活→物理→生活与社会”的思路编排，不仅重视知识和结论，而且重视对科学探究过程的体验和方法的运用。
本节教学重点：压强的概念贯穿全章，“探究压力的作用效果的影响因素”的成功与否，是能否正确建立压强概念的关键，所以压强概念及其建立过程是本节课教学的重点。“探究影响压力作用效果的因素”的实验设计要用到控制变量法，这种方法在初中物理实验中经常用到，也是本节的教学重点。
本节教学难点：压力的概念容易和重力相混淆，学生对于自己周围的压强现象比较熟悉，但对这些现象并不能上升到压强的角度去认识，根据生活现象得到的一些结论往往也是片面的，因此压力和压强的概念是本节教学的难点。探究压力的作用效果的实验，涉及的因素比较多，让学生设计实验也是本节教学的难点。
3．教学建议
本节课可以采用以实验、观察、讨论与交流为主的教学方法，调动学生通过自主探究进行学习。
关于课题的引入，教科书通过图8-1，从一些生活现象出发，引发学生思考，以激发学生学习和探究的兴趣，体现从生活走向物理的新课程理念。
除了教材中列举的事例外，以下几种引入方法，可供参考：
（1）讲故事：寒假里，公园的湖面上结了一层冰，一群儿童正在冰面上玩耍，。突然“扑通”一声，一名儿童掉到冰窟里。有人高喊“救人呀！”这时，只见一位青年奋不顾身的跳进冰窟里，陆续赶来的游人手拉手站成一队，帮助营救。这时，人们发现脚下的冰开始发出“咯吱、咯吱”的响声，眼看冰面即将破裂，只听有人高喊“快趴下”，这时游人一个个趴在冰面上手拉手继续抢救……儿童终于得救了。同学们，冰面为什么会出现裂纹？人站在冰面上和趴在冰面上有什么不同？
此例也可播放电影《红河谷》中男主人公爬着救助陷入沼泽地的女主人公的片段来代替。
（2）提问思考：①为什么图钉的钉尖做得很尖，而钉帽做得很大？②为什么坐沙发比坐板凳舒服？③为什么刀口磨得越薄，刀越锋利？④锥子的柄为什么做得圆而粗，而锥头却做得很尖？⑤你认为书包带宽一些好，还是窄一些好，为什么？⑥茫茫雪原，徒步行走几乎寸步难行，而用雪橇却能使人如插上翅膀轻捷如燕，这是为什么？……如果条件允许，最好用课件或录像把提出的问题情景展示出来，给学生以形象、直观的感性认识。
（3）做实验：首先找来一块正方形木板，在它上面钉满钉子，注意让钉尖在一个水平面上，在木板的四角上加四条“腿”，另准备一块较薄的木板（在薄木板的四个角上各挖一个缺口，使之可以卡住钉板的四条腿），取200g的砝码多个，气球两个。演示时先将气球置于薄木板钉尖上，用指尖轻轻下压，气球立即破裂（如图8-1所示）。换用另一只气球，将它置于正方形木板上方，用薄木板盖住，再次用指尖轻压薄木板，此时可观察到气球只发生部分形变，不会破裂，换用砝码向下压，1个砝码，2个砝码……逐个加上砝码，气球仍然没有被刺破（如图8-2所示）。此实验成功的关键是钉子不宜太尖，气球宜大一些，气不能太胀。
（4）做游戏：压不爆的气球。首先将一个充气的气球放在地上，气球上再加入一木板，然后请一位同学站到木板上，只听得“砰”的一声，气球被压爆了（如图8-3所示）。然后让学生讨论气球不被压破的方法，并按图8-4所示的方法进行实验。
什么是压力
学生对压力并不陌生，但是他们根据生活现象对压力产生的认识往往是片面的，如认为“压力就是重力”、“压力都是由重力产生的”、“压力的方向都是向下的”等等。因此，教学中既要利用学生的生活经验，又要注意纠正学生的错误认识。
教材通过两幅常见的压力示意图表示了压力的特点。实际教学中可以再补充一些压力的实例，如①向墙面按图钉，墙面受到的压力（如图8-5）；②向天花板上按物体，物体对天花板的压力（如图8-6）。组织学生观察压力的示意图并讨论问题：“这些力的方向有什么相同特征？”让学生通过归纳概括得出压力的概念。
为了加深学生对压力的理解，可以借助“弹簧台秤”（如图8-7），通过台秤的示数直接显示出压力的大小，然后倾斜台秤，会发现示数变小，即物体对台秤的压力变小。然后联系一些生活实例，可以使学生真正理解压力与重力的区别和联系。这个实验也可以用“电子秤”（如图8-8）代替。
探究压力的作用效果
探究压力的作用效果跟哪些因素有关，是让学生建立压强概念的关键。
●提出问题
这个环节可以从展示生活、生产中跟压强有关的现象开始，重点是为下一步学生猜想做准备。
方案一：组织学生观察图钉，然后提出问题：①怎样把图钉按入比较坚硬的墙面？②为什么图钉的头做的很尖，而图钉帽做的很宽大呢？让学生依据生活经验提出自己的看法，如：要把图钉按入比较坚硬的墙面，需要用比较大的力气；钉头做的尖，容易按入墙中，而钉帽做得宽，是为了避免刺破手。在此基础上，教师提出问题：按图钉时用力大一些，才可以把图钉按入比较坚硬的墙面；而墙和手受到同样大的压力，由于受力面积不同，产生的效果也不同，那么压力的作用效果到底跟哪些因素有关？
方案二：利用多媒体播放一些视频资料：载重汽车满载货物在公路上行驶的场景；安装多个轮子的大型载重汽车行驶的场景；特写镜头——被汽车压坏的公路路面等。学生观看后，教师提出问题：你认为公路被压坏的重要原因是什么？大型载重车为什么要安装许多轮子？据此，你认为压力的作用效果可能与哪些因素有关呢？
●猜想与假设
在上面活动的基础上，让学生提出的猜想，并让学生说出自己猜想的依据，如果学生提出压力的作用效果跟物体的重力、密度等因素有关的猜想，要引导学生思考、讨论、分析，确认哪些因素可能是无关因素并予以排除，最后梳理归结为压力的大小和受力面积的大小两个因素。通过这个猜想和梳理的过程，训练学生的科学猜想能力。
●制定计划与设计实验
该环节教学中可以按照“明确实验目的→确定研究方法→形成设计思路→选取实验器材→安排实验步骤”的顺序进行。
根据上面的猜想，明确实验目的：验证压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小是否有关。
根据实验目的确定研究方法是“控制变量法”，利用教材中“金钥匙”栏目，在学生明白“控制变量法”含义的基础上，确立验证猜想的实验思路，即：研究压力的作用效果跟压力的大小是否有关时，要保持受力面积不变，改变压力的大小，比较压力作用的效果是否一样；研究压力的作用效果跟受力面积是否有关时，要保持压力的大小不变，改变受力面积的大小，比较压力的作用效果是否一样。根据实验目的、方法和思路，让学生从教材所给的器材中选取合适器材，并设计相应的实验方案和步骤。
教材中对该实验提供的仪器较多，使该实验具有开放性，实验方案的确立要围绕怎样改变压力、怎样改变受力面积、如何显示和比较压力作用的效果（形变）等来设计，教师还可以让学生选用自己身边的物品设计并进行实验。常见的实验方案有：
①研究压力的作用效果与压力的大小是否有关时，可把小方桌正面朝上放在沙面上（也可放在厚海绵、面粉上），通过在桌面上放砖块来改变压力大小，可以用直尺来测量桌脚下陷的深度来说明压力作用的效果不同，也可用细线拴住肥皂，在细线下端拴砝码，增加砝码个数，会发现细线陷入肥皂中深度不同。
②研究压力的作用效果与受力面积的大小是否有关时，可把小方桌先正面朝上，然后改为反面朝上放在细沙（或放在海绵块、面粉上）上，通过观察或测量可以发现，小方桌两次陷入的深度不同。若效果不明显，可在两次实验时的小方桌上都放上相同数量的砖块。
在上述实验中，小方桌可以改为砖块、象棋棋子、一元硬币等，通过叠加和并排放置的办法观察压力效果是否变化及如何变化。
另外，还可以在实验完成以后，让学生手拿一支铅笔，分别用两个手指头抵住笔头盒笔尾，感受压力的效果不同；再用大小不同的两个力，把笔尾抵住手指头，感受压力作用效果的不同。
●进行实验与收集证据
在这个环节中，要求学生明确实验操作步骤，并如实记录观察到的现象。
学生以小组为单位汇报实验过程时，由于学生选取的器材不同，因此，应汇报本小组实验所选的器材、实验步骤以及实验结论，在叙述实验步骤时，还应说明如何控制变量法，如何观察和比较压力的作用效果，从而使学生在得到实验结论的同时，经历探究过程，领悟科学方法，使过程和方法目标的教学落到实处。
什么叫压强
在学生通过探究得出压力的作用效果与“压力的大小”、“受力面积的大小”的关系后，教师可以设疑：与“比较物体的运动快慢”类比，比较压力的作用效果有哪些方法？进而引导学生得出：①相同压力，比较受力面积的大小，受力面积越小，压力的作用效果越大；②相同受力面积，比较压力的大小，压力越大，压力的作用效果越大。
引导启发学生通过回顾以前学习过的速度、密度概念的建立过程，采用类比的方法，引出压强的概念。
建立压强的概念后让学生自己得出压强的公式、单位及其物理意义。
为了使学生对压强的单位“Pa”形成感性认识，教学时可以充分利用教材图8－4展示的“一些物体的压强”，也可以补充一些与学生生活联系密切的其他例子。如人站在水平地面时产生的压强约为10000 Pa，物理课本平放时对桌面产生的压强约为60Pa等。
教材中安排例题的目的在于练习压强公式的应用，加深对压强概念的理解。实际教学时可以让学生自己演算并从中发现问题，如：单位的统一、对受力面积的理解、压力和重力的关系等等。
怎样增大或减小压强
关于增大或减小压强的方法部分的教学，这里提供以下两种方案供参考：
方案一：理论推导→实际应用
因为教材中的这个活动安排在压强公式以后，所以可以引导学生先根据压强公式分析增大或减小压强的方法，然后列举事例。
⑴增大压强的方法有：
①当受力面积一定时，增大压力；
②当压力一定时，减小受力面积；
③在增大压力的同时减小受力面积。
⑵减小压强的方法有：
①当受力面积一定时，减小压力；
②当压力一定时，增大受力面积；
③在减小压力的同时增大受力面积。
在上述基础上再组织学生讨论课本图8-6，明辨哪些是属于增大压强的，哪些是属于减小压强的，进而由学生举出增大或减小压强的其他事例。（由于图8-6中的三幅图都是与受力面积有关的事例，如果先讨论这三幅图，容易使学生形成思维定势，认为只有改变受力面积才能增大或减小压强。）
方案二：分析实例→理论推导→应用
先组织学生讨论课本图8-6，明辨哪些是属于增大压强的，哪些是属于减小压强的，在学生有了增大和减小压强的感性认识的基础上，进而引导学生根据压强公式从理论上总结出6种方法，再让学生应用理论解决生活中增大和减小压强的措施。
教材“信息浏览”栏目的目的是为了使学生了解任何物体都有承受压强的限度，通过实例，使学生知道压强跟生活实际密切相关。
4．教学评价
●课堂测评
1.图8-9中，采用增大受力面积的方法减小压强的事例是( )
图8-9
2. 下列是2008年第29届奥运会运动项目图标，在这些运动中，运动员对地面压强最大的是（ ）
3.质量相同的鸡和鸭同在湿稻田里走动。鸭的脚印比鸡的浅．这是因为鸭与鸡相比，鸭脚掌接触地面的面积较________，对地面产生的压强较________。(填“大”或“小”)
4.如图8-11所示，物体A在水平推力F的作用下，从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中， A对桌面的压力将____________，A对桌面的压强将 __ 。（填“变大”、“不变” 或“变小”）。
5.小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图8-12所示．
(1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，小明发现接触面积越大．小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与___________有关。
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与_____________有关。
(3)实验过程中，压力的作用效果是通过_________________________表现出来的。
6． 构建和谐社会，关爱弱势群体，是社会主义精神文明的重要体现。为了方便盲人出行，在市区的人行道上专门铺设了盲道，如图8-13所示。盲道上有条状的凹凸条纹，盲人凭脚的感觉就能识别出盲道，请你从物理学的角度说出其中的道理。
7.在高速公路上，一些司机为了降低营运成本，肆意超载，带来极大的危害．按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重2000kg的6轮汽车，已知该车在某次实际营运中装货10t，每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。
求：(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准，这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N／kg)
【参考答案】
1.C
2.B
3.大 小
4. 不变 减小
5. 受力面积的大小 压力的大小 受力面（海绵和木板表面）的形变程度
6．盲道上有条形的凸起，减小了脚与地面的接触面积，根据p = ，使脚受到的压强增大，盲人据此就可以识别出盲道。
7. （1）车的总重力：G=mg=12000kg×10N/kg=1.2×105N
车对路面压强：P=F/S=1.2×105N÷6×0.02m2=10×105Pa
10×105Pa＞7×105Pa，超过行业标准
（2）总重力：G=F=P•S=7×105Pa×0.12m2=0.84×105N
总质量：m=G/g=0.84×105N÷10N/kg=8400kg=8.4t
可运货物质量：8.4t－2t=6.4t
●“自我评价与作业”指导
1．略
2．不相同 在压力一定时，压力的作用效果跟受力面积的大小有关
3．10000Pa
4． F＝mg＝2×103kg×9.8N/kg＋5×103kg×9.8N/kg＝6.86×104N
S＝2×10－2 m2×6＝0.12m2 p＝F/S＝6.86×104N/0.12m2＝5.72×105Pa
5．加在砖上的最大压力为F=PS=5×106Pa×2.5×10-2m2=1.25×105N
6．书包带宽些好。在书包重一定时，书包带宽些比窄些受力面积大，书包带宽些产生的压强比窄些产生的压强小，用宽书包带背书包就舒服。
7.需要测量的数据：自己的质量m，鞋底与地面的接触面积S；计算公式为p＝mg/S。
admin at 2009-5-17 08:12:03
8.2 研究液体的压强
1．教学目标
◆知识与技能
⑴． 知道液体内部存在压强，了解液体内部压强的特点，知道液体压强的大小跟什么因素有关。
⑵． 认识连通器，了解生活和生产中常见的连通器。
◆过程与方法
⑶． 经历模仿帕斯卡裂桶实验的过程，体会帕斯卡裂桶实验的意义。
⑷． 经历用U形压强计探究液体内部压强特点的过程，发展分析实验数据、概括物理规律的创造性思维能力。
⑸． 经历用选取“液柱”方法来推导液体内部压强公式的过程，培养学生的抽象思维能力，引导学生领会这种研究问题的方法。
◆情感态度与价值观
⑹． 通过液体压强公式的推导，让学生感受物理学逻辑推理的严密。
2．教材说明
本节内容主要是探究液体压强的特点，学习液体内部压强的计算及液体压强应用的一个重要实例——连通器。虽然课程标准对本节课的内容没有具体的要求，但由于本节内容与生产生活联系密切，并且液体的压强特点是学习大气压强和浮力等知识的基础，是后续学习必备的知识，因此本节内容仍是初中学生必学的知识。
本节是按照“体验→探究→应用”的顺序编写的。首先通过 “活动1：模仿帕斯卡的实验”让学生亲自动手实验，体会液体压强的“神奇”，从而激发学生探究液体内部压强规律的强烈愿望。然后通过实验说明液体对容器底和侧壁有压强，介绍U形压强计，安排“活动2：探究液体内部压强”，让学生自己动手实验探究液体内部压强的特点。在定性探究的基础上，教材利用选取液柱这种建立理想模型的方法，根据压强的定义公式推导液体压强公式，加深对液体内部压强特点的理解，并通过例题加深对液体压强公式的理解和应用，使学生的思维从感性认识上升为理性认识。连通器是液体压强的典型应用，通过对茶壶、过路涵洞、锅炉水位器、船闸的认识，使学生体会到连通器在生产生活中的广泛应用。最后，通过“STS”栏目介绍三峡船闸的原理和工作过程，增强学生的民族自豪感，激发学生爱科学、学科学的动机。
本节教学重点是探究液体内部压强的特点。教学难点是液体内部压强特点和液体压强公式。由于学生总认为液体的压强是由于液体受重力作用产生的，往往产生一种错误的认识：液体的重力越大，产生的压强越大，对“帕斯卡裂桶实验”等一类现象感到费解，对认识液体内部压强特点和理解液体内部压强公式形成干扰。另外，用选取液柱这种“理想模型法”推导液体内部压强公式，由于学生的抽象思维能力和想象能力水平还比较低，也会形成本节教学的一个难点。
3．教学建议
本节课应从学生现有的知识和经验入手，引导学生提高实验认识液体内部存在压强，探究液体压强的特点，然后逐步深入，从理论上推导出液体压强的计算公式，并运用该公式分析实际问题。
教科书通过图8-12帕斯卡裂桶实验及其故事引入新课。除此之外，这里再提供几种引入方法以供参考：
（1）讲故事：①“聪明舰长巧补洞”：在一次海战中，敌人的一颗炮弹落到军舰上。军舰的底部、侧壁被炸开了两个大小相同的洞，海水汹涌而入。舰长果断命令三人去堵舰底，一人去堵侧壁的洞。侧壁的洞很快被一个人堵住了，而舰底的洞三个人却费了很大的劲才被堵住。同学们想一想为何舰底的洞那么难堵呢？②“潜水艇爆炸”：1963年，一艘最大潜水深度500米的美国潜艇——长尾鲨号，由于发动机发生故障，潜水艇不断下沉，最后发生爆炸，造成了骇人听闻的重大伤亡事故。潜水艇下沉后为什么会爆炸呢？③“玻璃变‘雪花’”：有位海洋学家曾做过这样一个实验，他把玻璃管的两端都密封好，再放入布包内，然后把玻璃管装入一端开口的铜管中，水可以从铜管口进去，接着他把铜管沉到5km的深海里。当他把铜管吊上来时，倒出布包一看，不禁惊呆了：布包里玻璃不见了，只剩下一堆象雪花似的粉状物，这是什么原因呢？
（2）观察思考：①演示如图8-14实验，并提出问题：“水为什么会向塑料管内喷？为什么塑料管进入水中的深度越大，喷出的水花越高？”②演示如图8-15实验，并提问：“小孔的大小相同，水的多少相同，为什么水流出需要的时间不同？”（乙需要的时间较少）
（3）想象体验：提出一些能建立物理情景的问题，让学生回忆或想象自己的体验。如提问：我们在游泳时常常会潜入水中或在水池中行走，这时你有什么感受？学生可能会回答水浸没到胸部以上时感到呼吸困难，或潜水时感到的压抑等等。那么为什么会有这样的感受呢？由此引导学生猜想、分析，引出液体的压强问题。
令人惊奇的实验
“活动1：模仿帕斯卡的实验”目的是在于用学生感到惊奇的效果，意识到液体会产生压强。本实验活动会对学生认识产生强烈的冲击力，做好这个实验，会使学生对物理产生惊奇感和兴奋感，教师一定要创造条件让学生做好这个实验。
如果条件允许（器材较多，教室内场地空间较宽敞），这个活动可以由学生分组完成，这样学生活动更充分，体验更深刻。如果条件不足，可以采取两种办法：一是选择可见度较大的器材在教室内由教师或学生演示；二是作为课外活动，由学生分组实验。课前可以布置学生准备部分器材：饮料瓶、杯子、水桶和水，其他器材可由教师准备：每组一个漏斗，一个带有玻璃管的塞子，一根长大约5m的塑料管，塑料管的直径1.5cm左右为宜。如果直径太细，向管内注水时不利于排出管子中的空气。在饮料瓶上刻上浅槽不容易把握，可由教师代替完成。
对于课本上提到的几个问题，不必急于在活动前讨论回答，可在活动过程中或活动后组织讨论。例如：
①塑料瓶壁上为什么要刻些浅槽？是为了在教室的高度范围内显示出“裂桶”的效果。槽刻得太深，容易漏水；刻得太浅，要使水从槽中喷出，需要使水管中的水面达到很高的高度，往往要超出教室的高度，而且对密封的要求也提高了，增加了实验的难度。
②管子应该长些还是短些？可让学生在实验过程中体会。一般要比在教室高度略小一些，以2—3m为宜。
③怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封？可让学生从活动中发现瓶塞与瓶口等处密封不严时会漏水，很自然地想到密封问题。
在活动之前，各小组人员要有明确分工，相互合作，要注意安全。如果采用课外活动方式，要让学生把观察到的现象、想到的问题记录下来，然后带到课内讨论交流。
探究液体内部压强的特点
通过上面模拟帕斯卡裂桶实验，学生能够意识到液体也可以产生压强，教师在此可以引导学生认识液体的压强是由于液体受到重力和具有流动性而产生的。为了加深学生对液体产生压强的认识，为进一步研究液体内部压强的规律做好铺垫，教师可以引导学生设计其他实验来验证液体压强的存在。教师要明确设计的要素：怎样显示压强的存在？如何比较压强的大小？根据学生的生活经验，学生通过讨论一般可以设计出如下方案：方案一：取两端开口的玻璃管或硬塑料管，在一端覆盖橡皮薄膜（可用气球薄膜代替）。当向管中倒入水后，能看到橡皮薄膜鼓起来，说明液体能够产生压强，橡皮薄膜形变的程度可反映压强的大小。方案二：在瓶子上打孔，然后往里面装水，水喷射出来则说明液体能够产生压强，水流射出的急缓反映压强的大小（此处要注意：学生可能会说水流射出的远近反映压强的大小，教师应予以纠正，但不宜深究。如果学生没有设计这种方案，教师不要再引出，以免带来不必要的麻烦）。然后教师或学生演示设计的实验，证明液体对容器底部和侧壁有压强。
为了使学生进一步认识液体内部压强及其特点，引入一个探测器——U形压强计。一侧开口并在开口侧面覆盖橡皮膜的金属盒（或塑料盒）就是探测压强的探头，U型管两边中的水柱就是用来显示压强的。教师应通过演示介绍U型压强计的使用方法，然后让学生自己练习U型压强计的使用方法：用力按压压强计金属盒上橡皮膜，观察U形管两液面高度差的变化，可以看出橡皮膜上受到的压强就越大，两管中液面的高度差就越大，因此，两管中液面的高度差的大小可反映出橡皮膜受到的压强的大小。
活动2：“探究液体内部的压强”的目的是让学生亲身经历探究液体内部压强特点的过程，使学生获得直观的感性认识，总结出液体内部压强的特点。
教师可先让学生猜想：你认为液体内部压强可能有什么特点？液体内部压强的大小可能与什么因素有关？你作出这一猜想的依据是什么？怎样验证你的猜想？然后让学生讨论实验方案：
①研究液体内部压强与深度是否有关，你的实验方案是什么？
②研究同一深度液体内部向各个方向的压强的大小是否相等，你的实验方案是什么？
③研究液体内部压强与液体密度是否有关，你的实验方案又是什么？
实验结论为：液体内部各个方向都有压强，并且在同一深度向各个方向的压强相等；同种液体内部的压强跟深度有关，深度增加，压强增大；不同液体内部的压强跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，产生的压强越大。
怎样计算液体内部的压强？
与其他许多版本的教材不同，本教材安排了运用已有物理知识推导液体压强的公式，而且其中许多内容留有空白让学生填写，这既是对学生的挑战，也是一次很好的推导公式训练，可以使学生对液体压强规律的认识和理解从“定性”上升为“定量”。其中的推导过程和“液柱模型”，对提高学生的逻辑推理能力和抽象思维能力具有重要价值，而这些能力正是学生继续学习高中物理必备的重要素质之一。
关于液体压强公式的推导可以采用类比推导，即先计算圆柱形固体对底部产生的压强，再建立“液柱模型”，推导液体产生的压强。
由于初中学生抽象思维水平较低，从液体中想像出“液柱模型”是有一定困难的。为了突破难点，增加学生的感性认识，可以采用将抽象问题具体化的方法，即用玻璃管内的水柱来代替一个抽象的液柱（如教材图8-17所示），将玻璃管插入盛有水的大容器中，当管内外的水面相平时，通过求管内水对管底的压强来得出同深度处容器内水的压强的大小，进而推导出液体的压强公式。
下面再介绍几种“液柱模型”具体化的教具：①用较薄的有机玻璃做成截面积约为10～16cm2的立方体管（大小以学生能看清楚为准），里面灌满有色水，把管子浸入水中，使其上表面与水面平齐来分析它的底面上受到的压强。②用金属丝制成一个长方体框架，在框架底面贴上带色的薄塑料片，使框架上底与水面相平，借助长方体框架，帮助学生建立理想液柱的物理模型。
然后可以按照教材，引导学生一步步讨论如何计算出液柱的体积、质量、液柱重、对底面的压力、底面受到的压强，每步的计算结果同时用字母表示出来，最后得出计算液体压强的公式。
关于例题的教学，可以放手让学生自己解决，然后引导学生讨论应用液体压强公式应注意的问题，如：公式中h的物理意义，单位的统一等，让学生在讨论交流中达到对知识应用的巩固和升华。
连通器
连通器属于液体压强的应用。课本图8－19是连通器的示意图，教材直接给出了“若连通器内装入同种液体，当液体静止时，各容器中的液面总保持相平”结论。教学时，可用图8-16所示的较简单的连通器演示，尽管连通器外形粗细不同，但盛入水静止后，各个容器的水面总是相平，这会使学生确信上述结论。
对于连通器中液面相平的原因，教材中没有分析。如果学生抽象思维水平较高，教师可以补充。运用液体压强的知识以及建立液片模型法（如图8-17所示）来解释。分析时可引导学生按下面的思路进行：液体不流动→液片处于平衡状态→液片两侧受到的压力相等（F左＝F右）→液片两侧受到的压强相等（P左＝P右）→两管液面高度相等（h左＝h右）→两管液面相平。
教材通过“STS”栏目，介绍三峡船闸，目的在于引导学生运用自己的知识分析生活中的实例，体验物理知识在生产技术中的重要作用。教师可结合利用课本图8－22或船闸模型、活动挂图、多媒体动画、录像资料等就行教学，重点分析船闸工作的过程，理解其中的原理。同时还要注意利用这个素材，对学生进行爱国主义教育，以培养其民族自信心和自豪感。
4．教学评价
●课堂测评
1．如图8-18所示，A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体，当A管竖直，B管倾斜放置时，两管液面等高，则（ ）
A．A、B两管中液体的质量相等
B．A管中液体对管底的压强比B中大
C．A管中液体对管底的压强比B中小
D．A管中液体对管底的压强与B中相等
2. 如图8-19中甲图所示，圆台形密闭容器中装满水，静置在水平桌面上，此时容器对桌面的压强为P1，水对容器的压强为P2。然后将容器倒置，如图乙，则此时P1 、P2的变化情况是（ ）
A.P1变大，P2不变
B.P1变大，P2变小
C.P1不变，P2不变
D.P1变小，P2变大
3、连通器在生产生活中有着广泛的应用，图8-20中利用连通器原理的有（ ）
A．只有甲、乙
B．只有丙、丁
C．只有甲、丙、丁
D．甲、乙、丙、丁
4、关于图8-21中a、b、c三点压强的说法中，正确的是（ ）
A．a点向下压强比向上压强大
B．a、b两点的压强相等
C．b点压强比c点压强小
D．b、c两点的压强相等
5.如图8-22所示，一开口的杯子，装上8 cm深的水后，放在水平桌面上。已知杯子底面积为60 cm2；杯子装上水后的总质量为0.6 kg。则水对杯底的压强为＿＿＿Pa。杯子对桌面的压强为________ Pa。（g取10N／kg）
6.图8-23是研究液体内部压强实验时的六种情况，除②图杯中装的是浓盐水外，其余杯里装的都是水。请你仔细观察这六幅图后回答：
（1）比较①②两幅图，可以得出：液体内部压强大小跟液体的___ ____有关；
（2）比较⑤⑥两幅图，可以得出：液体内部压强大小还跟液体的_____ __有关；
（3）比较③④⑤三幅图，还可以得出结论_ __ ____。
7．如图8-24所示，在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为0.01m2，它对桌面的压强为200Pa。
⑴ 求玻璃杯的质量。
⑵ 在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底的压强为900Pa，求水的深度。
⑶ 通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中a 、b、c的哪一种？(g=10N/kg，杯壁的厚度可忽略)
【参考答案】
1. D 2. A 3.C 4. C 5．800 1000
6.（1）密度 （2）深度 （3）液体内部向各个方向都有压强，且在同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
7.⑴由 得：玻璃杯的重力:G = 200Pa×0.01m2=2N
由G =mg得：玻璃杯的质量: = =0.2kg
⑵由 得：水的深度 = =0.09m
⑶假设杯壁是竖直的，装入1kg水后杯中水的深度应为：
=0.1m
因为 >h，所以水杯是底小、口大，大致形状是图a 。
●“自我评价与作业”指导
1．帕斯卡将几杯水倒入插入桶内的细长管子中后，水的深度增大了，水对水桶的压强增大了，所以水桶会被撑破。
2．潜水员所能承受的压强有一定的限度，由于水的压强随着水的深度的增加而增大，所以潜水员要穿上能耐压的特制潜水服，才能潜入深水进行作业。而潜水服能够承受的水的压强也是有限度的，因此潜水员穿上潜水服也要限制潜水的深度。
3．（1）（a）、（b） （2）对于同一种液体 （3）液体的密度越大，压强就越大（或液体的压强跟液体的密度有关）
4．同一水平面上 连通器原理（或连通器内装入同一种液体，液体静止时各容器中的液面总保持相平）
5． P=ρgh=1.05×103kg/m3×10N/kg×3.4m=3.57×104Pa
8.3 大气压与人类生活
1．教学目标
◆知识与技能
⑴确认大气压强的存在。
⑵了解大气压的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值。
⑶了解液体的沸点跟表面气压的关系。
◆过程与方法
⑷观察跟大气压有关的现象，体验大气压强的存在。
⑸经历估测大气压强的过程，领会估测大气压的方法。
◆情感态度与价值观
⑸通过对大气压应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。
2．教材说明
本节内容是在学过液体压强以后，进一步了解大气压强的知识，包括大气压强的存在和大气压强的测量及其应用。
本节的编写思路是，按照“体验大气压的存在→估测大气压的大小→了解大气压的测量方法→认识大气压的应用”的顺序编写。教材先安排“活动1”，让学生通过观察实验和日常生活现象，感受大气压强的存在，并以此激活学生的思维，去思考日常生活中还有哪些事例能证明大气压强的存在，达到培养学生善于观察、勤于思考的学习品质。另外，教材通过“信息浏览：马德堡半球实验”，让学生在了解科学发展史的同时，体验大气压强的存在。了解测量大气压强的方法是课程标准中规定的内容，教材介绍了估测大气压强的方法，让学生经历大气压的测量过程，了解大气压的测量方法，体验大气压的大小。然后介绍托里拆利实验和两种气压计。由于对于托里拆利实验只要求作一般性了解，所以教材没有展开讨论，考虑到实验的安全性，也没有要求课堂演示，可通过展示图片或播放录像的形式介绍实验的做法、现象、原理、结论等。对于大气压与人类生活的关系，教材分别从人对大气压的感受、日常生活应用和航天事业三个侧面加以介绍，从日常生活到科技领域，使学生进一步体会到大气压与人类生活之间确实存在着密切的关系。“STS”栏目介绍了离心式水泵和高压氧航等内容。整节教材体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课标理念。
本节教学重点：大气压强与人类的生产、生活有着密切的关系，而确认大气压强的存在是学习大气压强的基础，因此通过实验和生活实例让学生体验到大气压的存在，建立大气压强的概念是本节课的教学重点。
本节教学难点：由于学生不容易直接感受和体验到空气具有质量、受到重力的作用，因此让学生大气压强的产生原因是教学的难点。托里拆利实验及其原理也是本节教学的难点。由于受生活经验的限制，学生对大气压强的大小很难准确感知，是教学的又一个难点。
3．教学建议
虽然我们生活在大气中，但平常很难感受到大气压强的存在，所以学生并不容易感知和理解大气压强。因此在实际教学中，教师不仅要引导学生“知道大气压的存在”，更要关注学生“怎样才能知道大气压的存在”。在设计本节教学时，应多设计学生活动，创设物理情景，使学生在感悟大气压强的“神奇”的过程中，引发学生的学习兴趣，体验大气压是确实存在的。通过亲自经历测量大气压的过程，感悟大气压强的大小；通过生活实例了解大气压强在生产、生活中的广泛应用。
关于课题的引入，教科书通过文字叙述，让学生用类比的方法猜想：既然液体因为受到重力和具有流动性而在液体内部产生压强，空气也受到重力，也具有流动性，那么空气是否也产生压强？以此引出大气压强的存在。另外，也可采用讲故事（如马德堡半球实验的故事或托里拆利实验的故事）、演示实验（如模拟马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋、玻璃管取液体）来引入课题（故事和实验可参见后面的介绍）。
怎样知道大气有压强
活动1：“A.杯中的水为什么不外流；B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上”，目的是让学生感受大气压强的神奇，体会大气压强的存在，激发了解大气压强的兴趣。
其中“A.杯中的水为什么不外流”，实验很容易成功，但要告诉学生实验时应注意：①选用口径较小的玻璃杯；②选用不易吸水的纸片；③用纸覆盖杯口时纸与水之间尽量不要有空气。教材中要求学生“想一想，是什么力托住纸片的”，学生可能会简单化地说是大气压力托住纸片的，实际教学中应引导学生明白纸片上方不受大气压力，但杯中的水对纸片是有压力的，这个压力小于大气对纸片向上的压力，所以纸片才不落下。这样可以让学生真正认识大气压的存在。
“B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上”，一般家庭都常使用“吸盘”挂衣物，为了保证这个活动在教室内顺利完成，可以把吸盘压在窗户玻璃上，让学生用手拉吸盘感受一下所用力的大小。（应注意人身和玻璃的安全，所用力量不要太大。）
除了教材中活动1安排的这两个实验之外，为了帮助学生建立大气压强的概念，教师可以创造条件再做一些演示或者学生实验。以下小实验供参考：
⑴模拟“马德堡半球实验”：在实验时要注意两个半球口处要用凡士林密封好，当两个学生拉球时要注意安全，防止因漏气导致失败而使学生摔倒。也可用两只“吸盘”模拟这个实验。
⑵“巧取硬币”：把一块硬币放在平底大盘里，倒上红墨水，刚好淹没硬币，提问：谁能把硬币拿出来而不沾湿手。 然后让学生讨论，此时气氛活跃，学生得出各种结论，教师不作解释，然后教师演示：把点燃的纸放入杯子，待纸将杯中空气烧到最热时，立即倒扣在盘子里（不要盖住硬币），过一会儿，水会被吸入杯子，硬币就从水中露出来，直接用手即可拿起。该实验效果明显，会博得学生的惊讶和好奇，可以迅速抓住了学生的注意力。
⑶“饮料瓶变形”：在饮料瓶中放入点燃的酒精棉球、待饮料瓶中空气最热时立即盖上盖，过一会儿，饮料瓶就变扁了。
⑷“瓶子吞蛋”：在广口瓶中放入一些砂子，将点燃的酒精棉球放入广口瓶中，待瓶内空气被加热后，立即用剥了皮的熟鸡蛋堵在瓶口，过一会儿，可以发现塞在瓶口的鸡蛋被吞入瓶中（如图8-25所示）。
⑸“吸大的气球”：两端开口的塑料瓶，一端系一气球，另一端用两用气筒抽气，气球变大（如图8-26所示）。
⑹“神奇的玻璃管”：①出示玻璃管，向管内倒水，可看到水穿过玻璃管流出。②用手指紧紧堵住玻璃管的下端开口，向管内注入水至满。③提问：为什么水不会从下面流出？（水被手指托住） ④再用另一只手堵住玻璃管的上口，然后让学生猜一猜：如果松开堵下口的手指，水会不会流出来？⑥松开堵下口的手指，红色水柱并没有流出来！这是为什么？（空气托住了水柱不流下来）⑦松开堵住上口的手指，水应声落下。（水柱上下两端都受到大气压，水柱由于受到重力而落下。）
⑺“水往高处流”：将一干燥的玻璃瓶放在酒精灯上均匀加热一段时间，用一插有长细玻璃管的橡胶塞把玻璃瓶的瓶口塞紧，并立即倒插入盛水的玻璃槽中，这时玻璃管中的“水往高处流”，如图8-27所示。
⑻“瓶子吹气球”：取彩色气球一个、锥形瓶一个、酒精少许、酒精灯一个，在锥形烧瓶内放入酒精少许，在瓶口套上气球备用（气球的选择由锥形瓶的大小而定）。将锥形瓶烘在酒精灯火焰上方微微加热，使瓶内酒精汽化，瓶内气压增大，可以观察到瓶口套上的气球缓慢被吹大膨胀。然后，从瓶口取下气球，使气球和瓶内酒精蒸气排出一些，再立刻把气球紧套在瓶口。可以看到气球慢慢变瘪，并缓缓地伸入锥形瓶内膨胀，并逐渐吹大。这是因为酒精蒸气遇冷液化，瓶内的气压降低，大大低于外界大气压，大气压迫使气球伸向锥形瓶内（如图8-28所示）。
“信息浏览 马德堡半球实验”可以在活动1完成后，由教师讲述或学生阅读，然后给出大气压强的概念。
怎样测量大气压
教材安排“活动2：估测大气压”是为了让学生亲身经历操作、观察、体验的过程，从中获取最直接、生动的实验事实，为理解大气压强的大小打下良好的基础。在此过程中，可以锻炼学生设计实验和搜集必要数据的能力，体会实验方法对学习物理的重要作用，激发学习物理的兴趣。
为了尽量减小估测的误差，活动时应注意：①密封针筒前端小孔时，要把活塞推至最顶端，尽量排净针筒里的空气；②密封要严，防止漏气；③为尽量减小活塞与针筒之间的摩擦，可以先把活塞用水湿润一下，或涂些甘油并来回拉几次；④测量活塞面积应尽量准确，用刻度尺量出针筒上有刻度线部分的总长度，用所选针筒的容积除以长度，即为活塞的横截面积；⑤在活塞上挂钩码要逐个增加，不要一次加上太多，并且要时刻观察活塞是否向下运动，在活塞刚刚开始向下运动时应托住钩码，防止活塞被拉出摔坏。如果用小桶盛沙子来代替钩码进行实验，测量结果会更准确。
在实验结束后，可问学生：是什么力托住了钩码？活塞和钩码的重力与大气对活塞的压力有什么关系？在明确了这种关系之后，应用p=F/S即可计算出大气压强的值。（需要测量的物理量：针筒上有刻度线部分的总长度L，所选长度所对应的针筒的容积V，活塞刚刚开始向下运动时所挂钩码的重力G。大气压强的表达式：P＝GL/V）
这个实验得到的大气压的数值，会给学生一个悬念，大气压强有那么大吗？为下面托里拆利实验埋下伏笔。
托里拆利实验是精确测量大气压强的重要实验。但由于实验中的水银是有毒的，不宜在教室里演示。为了帮助学生理解实验的过程、现象和原理，可以采用教学挂图或教学录像。实验的重点是引导学生观察水银面的高度差会稳定在一定高度。
分析“为什么水银柱保持一定高度不下降”和“为什么水银柱产生的压强等于外界大气压强”这两个问题时，教师可以借助课本图8-30引导学生分析，也可以通过动画模拟课件分析，要注意只需作简要说明，让学生明白“大气压强支持着玻璃管内的水银柱”即可。切忌凭着原来教学的惯性，随意加深，以免增加学生学习的难度。
对于标准大气压的数值1.013×105Pa的认识，重点可以放在运用公式F＝pS，对一些实例进行计算，感悟大气压强产生压力的大小。如计算人的手掌承受的大气压力（ 如可以通俗地说：“这个压力的大小大约相当于一个成年人站在手上产生的压力”），计算大气压强支持的水柱的高度（约10.3m）等。
对于直接测量大气压强的两种仪器——汞气压表和无液气压计只作一般性介绍，可以用实物或挂图向学生展示，不必讨论仪器的结构和原理。
大气压与人类生活
这部分内容，属于大气压的应用，也是对大气压知识的拓展，目的是使学生体会大气压对人类生活的影响，理解大气压与人类生活的密切关系，认识科学技术在人类生活中所起的作用。
在实际教学中，根据学校条件，可以播放有关高山反应的录像或出示有关挂图，让学生观察由于大气压强变小而对人类生理活动造成的严重影响，还可以初步认识到大气压会随海拔高度的增加而减小。
对于大气压与高度的关系的教学，教师可以安排学生课下搜集数据，或由教师提供数据，让学生在绘制大气压随高度变化的柱形图或函数曲线图，分析大气压随高度变化的规律。这样既能使课内课外有机结合，还能使学生在动手绘制图形的过程中加深理解大气压随高度变化的规律。
对于高压锅的教学，教师可以先向学生展示高压锅实物或图片，也可请家中有高压锅的学生介绍高压锅的结构和使用方法。而对于高压锅的原理，关键是做好“液体沸点跟它表面气压的关系”的实验。对于这个实验，出于安全上的考虑，应由教师演示，启发学生分析产生现象的条件，得出结论：向外拉注射器的活塞时，烧瓶内水面上的空气减少（实际是变稀薄了），空气的压强减小，水重新沸腾，这表明空气压强减小时水的沸点降低；用注射器打气加压时，烧瓶内水面上的空气增加，空气的压强增大，沸腾的水不再沸腾，这表明空气压强增大时水的沸点升高。实验时要注意安全，用注射器打气时，不要使瓶内气压太大，以防止塞子从瓶口喷出或烧瓶爆炸。
对于“航天服”的教学，可以安排学生课外搜集有关我国航天事业发展以及航天服的知识，组织学生在课堂上讨论交流自己获得的信息，感悟所学知识在高科技中的应用，理解大气压强对科技发展的作用，激发学生爱科学、爱祖国的情感。
STS栏目是为了扩展学生视野，体会大气压的广泛应用而设计的，让学生阅读讨论，再师生进行交流即可。
4．教学评价
●课堂测评
1．有以下实例：①电风扇正在工作； ②用吸管吸饮料；③电冰箱制冷；④吸盘挂钩挂衣服。其中利用大气压的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
2. 某同学用嘴将小空瓶内的空气吸出，小瓶马上就挂在嘴唇上了，这是因为（ ）
A．嘴把小瓶吸住 B．嘴边的唾液把小瓶粘住
C．瓶内剩余空气作用的结果 D．大气压把小瓶压在嘴唇上
3.在青藏铁路上运营的高原列车有完备的供氧系统和医疗应急系统，这样做是因为 （ ）
A．高原空气稀薄，大气压强小 B．高原空气稀薄，大气压强大
C．高原空气稠密，大气压强小 D．高原空气稠密，大气压强大
4.图8-29所示是为病人输液的装置示意图，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，还有一种简便的方法就是 。
5.小张为研究吸管中的饮料是被吸上来的，还是被压上来的，设计了图8－30所示的实验。当用力推注射器活塞时，广口瓶内的气压将______（选填“大于”、“小于”或“等于”）直玻璃管内的气压，观察到的现象是_ __ 。此实验_______（选填“能”或“不能”）验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
6. 小华同学用有挂钩的塑料吸盘来估测大气压的值，他设计的实验方案如图8-31所示，将蘸水吸盘按在平滑的玻璃板上，挤出里面的空气，按住玻璃板，用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩，缓缓往上拉，记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数，再测量出吸盘与玻璃板的接触面积，即可算出大气压的值。实验室提供的器材有量程为10N的弹簧测力计1只，底面积为3cm2的吸盘1个，平滑的玻璃板1块。
实验时，他发现当弹簧测力计拉至读数最大时，吸盘仍未脱离玻璃板，实验室又没有量程更大的弹簧测力计，他认为可以运用其它器材结合所学物理知识来解决这一问题。
（1）请设计两种不同的实验方案。要求：先确定所需的器材（除题目已给的器材外），再简要说明你是如何运用物理知识解决这一问题的？（不增加弹簧测力计的个数）
[方案一]
器材：_____________________________________________；
说明：_____________________________________________。
[方案二]
器材：___________________ ___ __________；
说明：__________________________ ____________。
（2）该实验只能粗略测出大气压的值，结果并不精确，请指出你所设计的一种方案中产生误差的主要原因有哪些？（写出2点即可）
○1_______________________________________________；
○2______________________ ___________________。
7．盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察他发现，打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩，压强减小。王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m，宽为0.5m，冰箱外的气压为1×l05pa，设冰箱内部与外部的气压相差1/1000。求：
（1）冰箱内气体压强多少?
（2）冰箱内、外气体对门的压力各是多少?
（3）冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力？（g=10N/kg）
【参考答案】
1. B
2.D
3. A
4. 大气压 减小摩擦 提高药瓶相对于手背的高度
5．大于 玻璃管内的液面上升 能
6. （1）参考方案一：
器材：轻质杠杆、细绳、铁架台
说明：利用省力杠杆，在一端用较小的弹簧测力计的拉力，在另一端可以获得较大的力拉吸盘。
参考方案二：
器材：定滑轮、钩码、细绳、铁架台
说明：用钩码作为配重，利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力。
参考方案三：
器材：定滑轮、动滑轮、细绳、铁架台
说明：将定滑轮和动滑轮组成省力的滑轮组，再用弹簧测力计向上拉动即可。
（2）方案一中：吸盘中排气不清（或有少量空气）；气密性不好；吸盘脱离玻璃板时太快，造成读取弹簧测力计示数不准确；弹簧测力计自身受到重力；杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等。
方案二中：吸盘中排气不清（或有少量空气）；气密性不好；吸盘脱离玻璃板时太快，造成读取弹簧测力计示数不准确；弹簧测力计自身受到重力；滑轮与轴间有摩擦等。
方案三中：吸盘中排气不清（或有少量空气）；气密性不好；吸盘脱离玻璃板时太快，造成读取弹簧测力计示数不准确；弹簧测力计自身受到重力；滑轮与轴间有摩擦；动滑轮有重力等。
7.（1）p内 ＝1×105 Pa×（1－1/1000）=9.99×104Pa
（2）冰箱门的面积S=0.5m×0.6m=0.3m2
F内= p内 S=9.99×104Pa×0.3m2=2.977×104N
F外= p外S=1×105Pa×0.3m2=3×104N
（3）冰箱门受到的内外压力差为
F外－F内=3×104N－2.977×104N =30N
此压力差相当于质量为m的物体所受重力为
m=G/g=30N/（10N/kg）=3kg
●“自我评价与作业”指导
1．若把茶壶盖上的小孔堵住，向外倒水时，里面的水就要向外流，里面的空气体积变大，压强变小，小于外面的大气压；随着流出水量的增加，壶内外的压强差愈来愈大，茶壶里的水就很难再倒出来。
2．瓶里的饮料不是“吸”上来的，是被大气压压上来的。当用嘴把吸管内的空气吸出时，管内空气压强减小，瓶内饮料便在大气压作用下通过吸管进入人的口中。
3．空着的针管是向瓶内输气用的，一旦瓶内液面下降，液体上方的气压会变小，外部的空气会由此管进入瓶内液面上方，维持液面上方一定的气压，保证液体均匀流出。若省掉此管，随着瓶内液面的下降，液体上方的气压会变小，液体流出的速度会变小，甚至停止流出，所以该管不能省掉。
4． 大气压力F=G= G塞＋G码=（0.038kg＋4.45kg）×9.8N/ kg=43.9824N
活塞的面积为
大气压为P=F/S=43.9824N/4.5216×10-4m2=9.7×104Pa
四、课程资源
1. 一些压强值
事 物 压强/Pa
一万米高空（－50℃）的空气压强
8500米高山上（－40℃）的空气压强
履带拖拉机对地面的压强
坦克对地面的压强
炊事用高压锅内的最大压强
载重汽车轮胎内气体压强
汽水瓶内压强
高温高压蒸汽锅炉：400℃
450℃时
510℃时
无缝钢管能耐受的压强
小汽车发动机汽缸内的压强
高压储气钢瓶
气体压缩机
火车车轮与钢轨之间的压强
火车钢轨与轨枕之间的压强
火车轨枕与道床之间的压强
石墨转化为金刚石（高温下加压）
地球中心压强
原子弹爆炸中心压强
太阳中心压强
热核反应 0．264×105
0．331×105
约0．3×105
约（0．4～0．5）×105
（1．2～1．3）×105
小于10×105
可达到10×105
30×105
40×105
101×105
（80～800）×105
100×105
150×105
可达5000×105
（7000～9000）×105
20×105
（1．5～3）×105
4×1010
大于3．64×1011
1014
1016
可达1016～1017
2. 三峡工程简介
三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。1992年4月3日，七届人大五次会议审议并通过了《关于兴建长江三峡工程决议》。1994年12月14日，三峡工程在前期准备的基础上正式开工。
⑴ 工期
三峡工程分三期，总工期17年。 一期工程5年(1993――1997年)，除准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖等。二期工程6年(1997―――2003年)，工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装等。导流明渠截流是二期工程转向三期工程建设的重要标志。三期工程6年(2003―――2009年)，本期进行的右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。届时，三峡水库将是一座长达600公里，最宽处达2000米，面积达10000平方公里，水面平静的峡谷型水库。
⑵ 巨大效益
三峡工程是中国，也是世界上最大的水利枢纽工程，是治理和开发长江的关键性骨干工程。它具有防洪、发电、航运等综合效益。防洪兴建三峡工程的首要目标是防洪，可有效地控制长江上游洪水。经三峡水库调蓄，可使荆江河段防洪标准由现在的约10年一遇提高到100年一遇。发电三峡水电站总装机容量1820万千瓦，年平均发电量846.8亿千瓦时。它将对华东、华中和华南地区的经济发展和减少环境污染起到重大的作用。航运三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道，万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨，运输成本可降低35-37%。
⑶ 枢纽布置
枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物三大部分组成。大坝位于河床中部，即原主河槽部位，两侧为电站坝段和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段之后。永久通航建筑物均布置于左岸。大坝大坝即拦河大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长2309.47米，坝顶高程185米，最大坝高181米。设有23个泄洪深孔，底高程90米，深孔尺寸为7×9米，其主要作用是泄洪。电站坝段位于大坝两侧，设有电站进水口。枢纽最大泄洪能力可达102500立方米／秒。水电站水电站采用坝后式布置方案，共设有左、右两组厂房。共安装26台水轮发电机组，机组单机额定容量70万千瓦。通航建筑物通航建筑物包括永久船闸和升船机。永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5米，可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式，一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢运行时总重量为11800吨，采用全平衡钢丝绳卷扬方式提升，总提升力为6000牛顿。
⑷ 水淹范围
三峡工程正常蓄水至175米时，三峡大坝前会形成一个世界上最大的水库淹没区―――三峡库区。三峡水库将淹没陆地面积632平方公里，淹没城市2座、县城11座、集镇116个，涉及到湖北省夷陵区、秭归县、兴山县、巴东县和重庆市主城区及所辖的巫山县、巫溪县、奉节县、云阳县、万州区、石柱县、忠县、开县、丰都区、涪陵区、武隆县、长寿县、渝北区、巴南区、江津市等。其中秭归、兴山、巴东、巫山、奉节等9座县城和55个集镇全部淹没或基本淹没。
3. 潜水服
在清理河底、修理船舶或水坝的水下部分以及打捞沉船的时候，人们不得不在各种深度的水下工作，为此而需要使用专门的潜水服。潜水服是用橡皮布制成的，使用时把它套在保温服装的外面。潜水服的上部用螺扣装着一个带厚玻璃小窗的头盔（潜水帽）。潜水员的鞋底是铅制的，而且他的胸部和背部还要戴上铅制的配重，否则的话，他穿着潜水服就沉不到水下。通过软管不停地把氧气送入潜水帽内，供潜水员呼吸，但是软管限制了潜水员在水下的行动自由和活动范围。潜水员可以自己携带贮在坚固的钢瓶中的压缩氧气，潜入到不超过90m 的深度，这种装备叫做水中呼吸器，游泳运动员也可使用。
（1）干式潜水服：该潜水服的帽子、衣服、裤子连成一体，背后装有水密拉链，使用方便，水密性好。头部后面有手动排气阀，可调节潜水服内的存气量，保持潜水员在水下所受浮力稳定，以便潜水员顺利下沉、上升和作业。由于潜水员身体与水隔绝，潜水服内还可以穿着保暖内衣，故保暖性能优良，适合水温较低的潜水作业，最大使用深度40m。
（2）热水潜水服：该潜水服上衣与裤子连为一体，配有海绵手套和软底靴。设有拉链，方便穿着。腰部右侧安装有进排水阀。在水面时，热水机将水加热到一定温度，然后经“脐带”输入至潜水服中，由进排水阀调节流量后，热水通过衣服内部的开孔软管流经潜水员的躯干和四肢部分，释放热量后由手、足及头部的软管端口直接排入环境水中。该潜水服适用于深度小于300m、温度在1.7℃以上的水域环境潜水作业。
4. 验证大气压强存在的实验
通过简单易行的小实验，可以有效地帮助学生感受大气压的存在。类似的实验有很多，这里再补充一个实验。如图8-32甲所示，将装满水的饮料瓶倒过来浸没于水中，去掉瓶盖，抓住瓶底部向上提，会发现在瓶口未离开水面之前，瓶里始终始终充满水，如图乙所示。如果在瓶底钻一个小孔，重做上面的实验，会发现瓶中的水面与瓶外水面始终相平，如图丙所示。原因就是因为第一次瓶里无大气压，瓶外有大气压；第二次瓶内、瓶外均有大气压，此时学生就会确信大气压确实存在。
5. 人与大气压
人与大气有着不可分离的密切关系，这不仅是由于人的呼吸和调节体温需要大气，大气对于人体还有一种不易被人察觉的作用——大气的压力。一名优秀的游泳运动员，在几分钟内不呼吸不成问题，但如果没有大气压力，恐怕连几秒钟也生存不了。
1个标准大气压是1.013×105Pa。一个成年人的人体表面总共要受到大约1.2×105～1.5×105N的大气压力。但是由于人体内部也有同样大小的压强与之抵消，所以人体才感觉不到那么大的压力。
就拿呼吸来说，当吸气时，通过膈神经使胸腔和腹腔之间的横膈肌肉收缩，胸腔容积扩大，肺气泡也跟着扩大，使其中的气压下降，并低于外部大气压，于是外界空气在大气压的作用下，从鼻孔和嘴流进肺部，进入肺气泡；呼气的情况下正好相反，由于胸腔容积缩小，肺内空气收缩，内部压强大于外部，气体便从肺里呼出来。
在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁症状。
另外，在人的股骨和髋骨之间有一个没有大气的空腔，空腔内不存在向外的作用力，于是股骨就靠外部大气压紧紧地压在身体上，使我们抬起腿走路不觉得费力，行走自如。
6. 高原反应
高原反应即急性高原病，是人到达一定海拔高度后，身体为适应因海拔高度而造成的气压差、含氧量少、空气干燥等的变化，而产生的自然生理反应，海拔高度一般达到2700米左右时，就会有高原反应。高原反应的症状一般表现为：头痛、气短、胸闷、厌食、微烧、头昏、乏力等。部分人因含氧量少而出现：嘴唇和指尖发紫、嗜睡、精神亢奋、睡不着觉等不同的表现。部分人因空气干燥而出现：皮肤粗糙、嘴唇干裂、鼻孔出血或积血块等。
如何避免或减轻高原反应？
大部分人初到高原，都有或轻或重的高原反应，一般什么样的人会有高原反应没有规律可循，避免或减轻高原反应的最好方法是保持良好的心态面对它，许多的反应症状都是心理作用或由心理作用而引起的，比如：对高原有恐惧心理，缺乏思想准备和战胜高原决心的人，出现高原反应的机会就多。建议初到高原地区，不可疾速行走，更不能跑步或奔跑，也不能做体力劳动，不可暴饮暴食，以免加重消化器官负担，不要饮酒和吸烟，多食蔬菜和水果等富有维他命的食品，适量饮水，注意保暖，少洗澡以避免受凉感冒和消耗体力。不要一开始就吸氧，尽量要自身适应它，否则，你可能在高原永远都离不开吸氧了（依赖性非常强）。
您也可服用一些缓解高原反应的药品，如高原安（至少提前1-2天服用，到达高原后继续服用3-5天）、西洋参含片、诺迪康胶囊（对缓解极度疲劳很有用）、百服宁（控制高原反应引起的头痛）、西洋参（对缓解极度疲劳很有用）、速效救心丸(不可多服)、丹参丸（治疗心血管）、葡萄糖液等等。对于高原适应力强的人，一般高原反应症状在1-3天内可以消除，适应力弱的需3-7天。如果您能适应酥油茶的味道，您也可以多喝一些酥油茶，对缓解高原反应也有一定的作用。
7. 高压锅
液体的沸点随液体表面的气压升高而升高，高压锅就是应用这一原理制成的。
（1）高压锅内液体沸腾时，锅内气压大约是多少？锅内沸点大约是多少？
以锅盖直径为24cm的高压锅为例，限压阀质量为96.5g，喷气孔直径为3.5mm，则锅内压强约为2atm，这时锅内水的沸点约120℃。
（2）当高压锅开始喷气时，锅盖内外受到的压力差是多少？
锅盖的直径为24cm，锅盖内外受到的压力差是
F=P•S=2×1.013×105Pa×3.14×(0.12m)1≈4445N
这大约相当于450kg物体受到的重力，因此使用高压锅时必须十分小心，高压锅爆炸的威力不亚于一颗小型手榴弹。
（3）使用高压锅时，能不能将重物压在限压阀上？
高压锅内气体压强是由限压阀的重力控制的，如果增加限压阀的重力，锅内气压随之增加，沸点随之提高。这样很容易造成高压锅爆炸，所以要严禁这一做法。
（4）用高压锅煮汤，怎样才能快速、安全地打开锅盖？
用高压锅煮汤后，若突然打开锅盖，锅内气压突然降至1个大气压，沸点降至100℃，大量的水会突然汽化而急剧沸腾，大量的高压汽、汤会喷涌而出，极易造成烫伤事故。因此，要快速、安全地打开锅盖，必需先有一个冷却了过程。有两种冷却方法：第一种方法是把高压锅放在水中冷却，第二种方法是往锅盖上不断淋冷水。
相比较，第二种方法更好。使用第一种方法，最先冷却的是锅的下部，并且是锅内下部的液体。虽然由于传导其他部位也随之冷却，但冷的液体密度增大而下降，下冷上热，使液体对流难以进行，这样冷却效果不明显，需用时间长。而使用第二种方法，冷水淋在120℃的锅盖上立即汽化，汽化会吸收大量的热，同时不仅由于传导使其他部位冷却，而且从上面冷却使蒸汽和液体的对流顺利进行。
8. 航天服
航天服是保障宇航员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。它能防护空间各种环境因素（低压或真空、缺氧或无氧、高低温、太阳辐射、微流星体等）对人体的危害。在太空真空环境里，人体血液中含的氧气会变成气体，使体积膨胀。如人不穿加压、气密的航天服，则会因体内外的压强差悬殊而发生生命危险。航天服是在飞行员密闭服（或称全压服）的基础上发展起来的多功能服装。60年代初期，航天员穿用的舱内航天服，结构简单。此后逐步向舱外用航天服发展。现代新型航天服具有液冷降温结构，可供航天员出舱活动或登月考察。70年代研制成功全活动型航天服，在高值加压下仍具有最佳活动性能，不需要吸氧排气，航天员就可由座舱直接进入宇宙空间。航天服由头盔、服装、手套和靴子组成。
⑴ 头盔：分面窗型和全透明型。前者由盔壳、通风衬垫、面窗与开关机构、进食嘴与颈圈组成；后者由聚碳酸酯制成头型整体，容积大、视野广、气密性好，但比较重。二者均通过颈圈与服装连接。面窗在平时可随意启闭，紧急时可在数秒钟内自动或手动关锁。全透明头盔平时不戴，紧急时迅速戴上。舱外活动时，另有防护罩，以防护高低温和微流星体。防光玻璃能保护视网膜免受从紫外至红外波段的电磁波伤害。
⑵ 服装：舱外用的航天服由外罩、真空隔热屏蔽层、气密限制层、通风结构和组成。 外罩具有保护气密限制层、防火、防微流星体和防太阳辐射的功能 真空隔热屏蔽层用于防护过热或过冷的侵袭。月球表面昼间温度为+130 ，夜间为-160 。登月服必须具备良好的真空隔热屏蔽层。它由7～8层屏蔽板组成，板间抽真空，减少传热。屏蔽板用金属箔片或表面镀铝塑料薄膜制成。气密限制层用于使服装内保持规定的大气环境，保护航天员免受真空环境的危害。限制层是承压结构，选用强度高、伸长率低、漏气量小的特制材料（如胶布）制成。通风结构和液冷服用以排除多余的热量、水汽、二氧化碳等废气，确保航天员吸入新鲜空气（或氧气）。服装内部有通风管道，具有一定温度、湿度和速度的气体由管道中通过，调节服装内气温。
⑶ 手套：手指血液循环差，散热面积大、汗腺分布密度大，因此要求手套具有良好的通风和隔热保暖性能。处在加压状态的手套，其指端必须与航天员手指紧配，以保证手指灵活动作。
⑷ 靴子：脚趾与手指的生理特点相似，但无活动要求。靴子通常有 3种类型：靴子与服装气密限制层连成整体；靴子与服装通过断接器连接；穿在服装气密限制层外面的套靴。
9. 高压氧舱
高压氧治疗是医学领域的一个新进展，作为一种特殊的治疗手段，在国内外愈来愈广泛地被临床应用。高压氧疗法是将病人置于高压环境中（高压氧舱内）吸氧以治疗疾病的方法。高压氧的临床应用已相当广泛，涉及内、外、妇、儿、五官、皮肤等几乎所有的临床学科。实践证明，高压氧治疗对某些疾病，如一氧化碳中毒、厌氧菌感染性疾病、潜水减压病、空气栓塞症、组织缺血缺氧性疾病、颅脑损伤和多种外伤及其后遗症、脑血管疾病等具有显著的疗效。
高压氧能够治疗疾病主要机理是高压氧可提高血氧张力、增加血氧含量，使组织内氧含量和储氧量相应增加。血氧弥散及组织内氧的有效弥散距离亦增加，可有效地改善机体缺氧状态，治疗因缺氧所导致的一系列疾病如一氧化碳中毒、急性脑缺氧等。高压氧对血管有收缩作用，故可减少血管渗出，改善各种水肿，如脑水肿、肺水肿、肢体肿胀、创面渗出等。高压氧可促使侧枝循环的建立。高压氧对厌氧菌的生长繁殖，有明显的抑制作用，故对气性坏疽等厌氧菌感染性疾病有良好疗效。高压氧对进入人体内的气泡有压缩作用，故对于减压病、气栓症等有特殊效果。此外高压氧还可与放疗和化疗起协同作用，增强放疗和化疗对恶性肿瘤的疗效。
高压氧治疗时，一般分三个阶段进行：
①加压：用压缩气体（空气或氧气）输入高压氧舱内，使舱内压强由常压达到治疗所需压强的过程。单人纯氧舱直接用高压氧气加压，大中小型空气舱以压缩空气加压，一般治疗压强为2－2.5atm。
②稳压：当舱内压强升至治疗所需的压强时，立即停止升压，保持稳定。患者在这段时间内戴面罩呼吸，吸入纯氧，而单人纯氧舱内患者直接吸舱内氧气。这段高压下稳定的时间，一般持续60—90min左右。
③减压：高压氧治疗结束后，要按一定速度排气降压直到常压，然后方可出舱。这段时间大约为20—30min。一般治疗全程时间大约为100—120min，10日为一个疗程，具体治疗方案会根据疾病状况而有所不同。
10. 物理学家
（1）帕斯卡（1623-1662）
帕斯卡是法国物理学家，1623年6月19日生于法国克莱蒙费朗城，1662年8月19日逝世于巴黎，享年39岁。
帕斯卡在物理学方面的主要贡献是：对流体静力学和大气压强的研究。
帕斯卡进行了“流行平衡”的研究，并于1653年写成了论文《论流体的平衡》。在这篇论文中他阐明了著名的帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强能够大小不变地向各个方向传递。液压机就是根据这个道理制成的。
托里拆利实验的信息传到法国后，引起了帕斯卡的极大兴趣，在1646年10月，他重复了托里拆利的实验，获得了成功。1646～1647年，他准备了几根长约12m的各种形状的玻璃管，把它们固定在船桅上，分别用水和葡萄酒做实验，帕斯卡根据这次实验的结果，在1647年10月出版的《关于真空的新实验》一书中指出，管内出现的空隙确实是真空。
帕斯卡还做过大气压随高度变化和虹吸现象的实验。1648年9月19日，帕斯卡让他的内弟佩里埃把气压计带到克莱蒙附近高约1000m的多姆山，在山上进行实验，发现大气压随高度的增加而减小（山顶比山脚的水银柱高度低8.5cm）。他自己也在巴黎的圣杰克塔顶做过同样的实验，帕斯卡把真空存在的论证和大气压强联系起来，进而把两者放在更为一般的“流体平衡”的理论中来加以全面阐述，说山顶实验使他“亲眼看到了自然界中最轻的流体”。
帕斯卡还发明了注射器，改良了托里拆利的气压计，创造了水压机。帕斯卡还是一位数学家，对文学也极有造诣。
（2）奥托•格里克（1602-1686）
奥托•格里克是德国物理学家、工程师、自然哲学家。1602年11月20日生于马德堡。
格里克爱好科学实验，开始先从事大气压的研究。1650年发明了真空泵，利用真空泵做过许多有趣的实验。他把钟放到一个大玻璃罩内，当慢慢抽出罩内空气时，钟声逐渐变小；如果停止抽气，让空气重新进入玻璃罩内，又可以听得到钟声。他还发现真空罩内蜡烛会熄灭，鸟儿难以生存。最著名的是1654年进行的马德堡半球实验。他制造了两个直径36cm的铜半球，每个半球上铸有铜环，其中一个半球上装有可供抽气的带活塞的开关，他将两个半球合在一起，然后将球中的空气抽去。这时，周围的大气紧紧地把两个半球压在一起。他让人在铜球的两个环上各用八匹强壮的马来拉，才把铜球拉开。
继吉尔伯特之后，格里克还做了摩擦起电实验。1660年，他把熔化了的硫磺灌进一个空心玻璃球里，使它凝固成一个小小的硫磺球，将球放在木盘中滚动，由于摩擦而使硫磺球带电。当其他东西与硫磺球接触的瞬间，便会产生电火花。为了增加所带的电荷量，1663年格里克将硫磺球做大，并在球下面安一根棍，用手举着硫磺球操作。1672年，他又做了改进，把更大的硫磺球装在一个轴上，用架子架起来，用摇把使硫磺球旋转，用手或布接触球体，就通过摩擦使硫磺球带上更多的电荷，这在当时可算得上一台比较完善的摩擦起电机了。
1686年5月11日，奥托•格里克在汉堡逝世。
（3）托里拆利（1608-1647）
托里拆利是意大利物理学家、数学家。1608年10月15日生于法恩扎的贵族家庭。
托里拆利在物理学中的主要贡献是设计有名的托里拆利实验，证明真空的存在，发现了大气压强，发明了气压计。
17世纪初，许多学者认为水位在筒内之所以会升高是由于“自然害怕真空”。后来，人们在利用抽气机抽深矿坑中的水时，发现水只能吸到大约10m的高度，托里拆利研究了这一问题。他和维维安尼用水泵提升各种液体进行实验，发现提升液体的高度取决于液体的密度。1643年，他们做了一个著名的实验：在长约1m、一端封闭的玻璃管内装满水银，用手指封住管口而将管倒立于水银槽内，然后，放开手指，发现管中水银并不全部流入水银槽中，管中水银面降到76cm左右，就不再下降了。托里拆利认为和管内水银柱相平衡的力是管外空气的压力，这个实验证明了自然界是可以存在真空的。
托里拆利还对流体力学进行了研究，发现水从容器底部小孔流出的速度是和小孔上方水面高度的平方根成正比，而不是与水面的高度成正比，从而纠正了他的导师卡斯特里的错误。此外，托里拆利对摆线、圆锥曲线等也进行了深入的研究。1647年10月25日托里拆利在佛罗伦萨逝世。
五、补充习题
1.一个长方体木块放在水平桌面的边缘，O为木块的重心，如图8－33所示。木块重力为G，底面积为S，则下列说法不正确的是（ ）
A．木块对桌面的压力为G
B．木块对桌面的压强为G/S
C．木块对桌面压力的受力面积小于S
D．沿竖直方向将木块外侧的一半切掉，此时木块对桌面的压强比原来小
2．目前汽车超载现象异常突出，公路损坏严重。你认为超载汽车对公路的损坏主要取决于（ ）
A．汽车的大小 B．汽车对公路的压强 C．汽车的速度 D．汽车的惯性
3．图8－34所示的四个实例中，目的是为了增大压强的是（ ）
4．游客乘坐海底观光潜艇潜到海底观赏海底世界，在潜艇不断下潜的过程中，潜艇受到海水的压强的变化情况是（ ）
A．不断增大 B．不断减小 C．保持不变 D．不能确定
5．如图8－35所示的“帕斯卡裂桶实验”表明，影响液体内部压强的因素是液体的（ ）
A．质量 B．深度 C．密度 D．体积
6．将装满纯净水的桶（约40cm高）开口朝下放在水中，如图8—36所示，结果是（ ）
A．桶内的水将流出一部分 B．桶内的水将全部流出
C．仍然是满桶水 D．无法判断
7．小明将盛有水的烧瓶放在火焰上加热，水沸腾后，把烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，向瓶底浇冷水，如图8—37所示，则观察到烧瓶里的水（ ）
A．一直沸腾，浇上冷水时，停止沸腾
B．先停止沸腾，浇上冷水时，会再沸腾
C．因没有继续加热，且又浇上冷水，故不会沸腾
D．从火焰上拿开到向瓶底上浇冷水的过程中，始终都会沸腾
8．人们为了纪念物理学家所作出的杰出贡献，用他们的名字作为某些物理量的单位。图8－38中两位物理学家名字分别被命名为 和 两个物理量的单位。
9．小聪的质量是56kg，当他双脚站立在水平地面上时，留下如图8－39所示的鞋印，则小聪与地面的总接触面积是________cm2，他对地面的压强是________Pa（图中每一小格表示4cm2，凡大于半格的都算一格，小于半格的不计；g取10N/kg）。
10．如图8-40所示，伸出双手，将双掌掌心合拢，用力向内挤压，尽量排除手掌间的空气，再把手掌分开时，会有一种向里“吸”的感觉，这是因为手掌受到____________的作用。
11．如图8—41所示，作出物体A对支承面BC的压力示意图。
12．利用一个挂衣钩的吸盘、刻度尺、弹簧测力计、平滑的桌面，设计一个实验，估测大气压的值，写出实验步骤和计算大气压值的表达式。
13.如图8－42所示，茶壶的质量是0.2kg，底面积是4×10-3m2，内盛0. 6kg 的开水，把它放在一水平桌面的中央。（g取10N/ kg )
⑴填空：在壶盖上开有一个小孔，其作用是在倒水时使壶内外的_________相等；由于壶身和壶嘴构成____________，从而使壶身与壶嘴液面保持相平。
⑵计算：①茶壶对桌面的压力； ②茶壶对桌面的压强。
14．大气压随高度的升高而降低，一支登山队测出了几个高度的大气压，如下表所示。
高度h/km 大气压P/×105Pa
0 1.01
0.4 0.97
0.8 0.92
1.4 0.86
2.0 0.79
（1）请你根据表中的数据，在图8—43所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像。
（2）根据图像，可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为： 。
（3）当高度为1km时，大气压约为 Pa。当高度为3000km时，已到了大气层的边缘，此处的大气压约为 Pa。
（4）除了高度，大气压还与什么因素有关？请提出你的一个猜想： 。
15．下表是小莉同学用如图8-44所示装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计（U形管中是水）两液柱的液面高度情况。
序号 液体 深度h
(mm) 压 强 计
左液面（mm） 右液面（mm） 液面高度差（mm）
1
水 30 186 214 28
2 60 171 229 58
3 90 158 242 84
4 盐水 90 154 246 92
（1）分析表中序号1、2、3三组数据可得到的结论是：同种液体的压强随深度的增加而 ， 比较表中序号为3、4两组数据可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的 有关。
（2）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，他们应控制的量有 和 ，要改变的是 。
（3）小莉同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算（g = 10N/kg），得出金属盒在30mm深处水的压强是 Pa，而从压强计测出的压强为 Pa，由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值，你认为造成这个差别的原因是什么？
参考答案
1．B 2．B 3．B 4．A 5．B 6．C 7．B 8．压强 力9．小聪对地面的压力为F=G=mg=56kg×10N/kg=560N，小聪与地面的总接触面积S=112cm2×2=224cm2=224×10-4 m2，他对地面的压强为P=F/S=560N/224×10-4 m2= 2.5×104Pa
10．大气压强（或大气压）
11．如图8-45所示
12．实验步骤：⑴把吸盘紧压在平滑的桌面上，排尽里面的空气；⑵用刻度尺测出吸盘的直径D，求出吸盘的面积S；⑶用弹簧测力计竖直向上拉挂衣钩，当吸盘刚被拉开时读出测力计的示数F；⑷根据p= 求出大气压强的值。计算大气压值的表达式：p= 。
13．大气压 连通器
（1）F=G壶＋G水=m壶g＋m水g =0.2kg×10N/kg＋0.6kg×10N/kg=8N
（2）
14．（1）图略 （2）高度每升高100m，大气压降低1000Pa （3）0.9×105，0 （4）季节、温度、气候等
15．（1）增大 密度 （2）深度 密度 金属盒的方向（或方向） （3）300 280 金属盒橡皮膜也要产生压强
六、教学案例
10．3 大气压与人类生活
◆教学目标
（见本章教学建议第3节）
◆ 教学思想
空气看不见摸不着，学生对大气压的知识感到抽象难懂。本案例设计了一系列证明大气压强存在的实验，通过实验，使学生在惊讶之余，引起思考，通过分析确信大气压的存在，同时使学生意识到：在熟视无睹的生活现象中蕴含着许多物理知识，启迪学生关注生活、关注周围的自然现象。
◆教学重点、难点
（见本章教学建议第3节）
◆教学器材
学生活动器材：玻璃管、滴管、两支试管（一大一小）、两个强力钩（橡皮碗）、集气瓶和硬纸片以及烧杯、毛巾等。
教师演示器材：马德堡半球、抽气机、托里拆利演示器、洗耳球、长玻璃管、烧杯（内盛红墨水）、移液管、滴管、两支试管（一大一小）、两个强力钩（橡皮碗）、抽气筒、集气瓶和硬纸片以及烧杯、毛巾等。
◆教学过程
一、引入新课
教师展示一个饮料瓶，用手将饮料瓶捏扁。
教师：你还有什么方法可以使饮料瓶变扁？
学生用抽气筒将饮料瓶中的空气抽出，伴随着“咔咔”的响声，瓶子扁了。
教师：是“谁”把瓶子压扁的？
学生：外面的空气。
学生：大气。
教师：说得好！是瓶子外面的空气把瓶子压扁了。大气对物体的压强简称大气压。今天我们来学习有关大气压强的知识（板书课题）。
二、进行新课
教师：关于大气压，你能提出哪些问题？
学生：大气压是怎样产生的？大气压有多大？我们为什么没有感受到大气压的存在？……
用多媒体播放视频资料，介绍地球周围的大气层：地球周围有一层大气，就是我们通常所说的空气，大气有质量和重力，大气有密度，大气可流动，海拔越高空气越稀薄……我们就生活在大气“海洋”的最底部。因为大气也受重力作用，所以浸在大气中的物体同样会受到大气对它的压强，我们把浸在大气中的物体受到大气的压强叫做大气压强，简称“大气压”。
1.感知大气压的存在
教师介绍学生桌面上摆放的器材：两端开口的玻璃管、滴管、两支试管（一大一小）、两个强力钩（橡皮碗）、集气瓶和硬纸片以及烧杯、毛巾等。
让学生利用以上器材设计实验，证明大气压的存在。
学生一起观察讨论，自主设计实验方案，再完成实验。
小组边做边摸索，找出多种方案后，相互交流和帮助，教师及时辅导点拨。
教师对课堂调控时要注意：①倾听各组讨论情况，②及时对各组的配合情况进行评价，③及时矫正学生不规范的操作。
小组汇报：学生边演示，边观察描述现象；教师点拨，引导学生分析思考。
小组甲：把集气瓶倒满水，然后盖上硬纸片，倒过来，硬纸片不会掉下来。
教师：谁托住了水和纸片？
学生：大气压。
学生：水和纸片受重力作用，本该掉下来，但没有掉落，说明硬纸片还受到向上托的力。因为纸片下方接触的只有空气，所以我认为是大气压托住了它。
教师：改变杯口方向，大气压依然能托住纸片，这说明什么？
学生：大气向各个方向都有压强。
小组乙：把两个橡皮碗紧压在一起（或把橡皮碗紧压在墙壁瓷砖上），很难拉开。
教师：为什么要“压紧”，即为什么要将橡皮碗内的空气尽量排出？
学生：残留空气过多，吸不住。
学生：两面都有空气，两面都有压强，内外的压力“抵消”。
学生：清除一侧空气，“去掉”一侧气压，另一侧大气压才能显示出作用效果。
小组丙：将玻璃管下端浸入水中，然后用手指按住玻璃管上端，将玻璃管移出水面后，水不掉下来。
小组丁：把试管灌满水后倒插入水中，水不落下来。把试管往上提，只要试管口不离开水面，试管中的水总是满的。
……
教师：同学们做得很好！现在请大家再观察一个实验。
演示马德堡半球实验：把两个铁制的半球对合在一起，用抽气机将空气抽出来，先请两位力气大一些的男同学来拉，再把阀门打开，请两位力气小的女同学来拉。
结果这两位男同学用尽力气，也没有把两个半球拉开，而打开阀门后，两位女同学很轻松地就将两个半球拉开。
教师：这样的实验很早就有人做了（让学生阅读教材有关“马德堡半球实验”的内容）。
教师：马德堡半球实验说明了什么？大气压到底有多大？怎样才能知道大气压的大小？
学生：说明大气压的存在；而且大气压很大；如果知道拉力的大小，就能算出大气压的大小……
2.怎样测量大气压
教师：我们通过实验已经感受了大气压的存在，同时知道大气压是非常大的，那么，有什么办法可以测出大气压有多大呢？
让学生利用吸盘式衣钩、注射器、弹簧测力计、钩码等器材，类比马德堡半球实验，设计实验估测大气压，并动手做一做。
教师巡视时可参与学生的交流，视学生讨论的情况适时点拨，使学生设计出测量大气压的实验方案，例如：
教师：要计算大气对注射器活塞的压强p，需要测出什么？
学生：需要测出大气对活塞的压力和活塞的面积。
教师：怎样测量大气对活塞的压力和活塞的面积？
学生：把注射器活塞推至顶端，排出管中的空气，用橡皮套封住针口。在活塞上系根绳，用弹簧测力计拉，记下活塞刚被拉动时弹簧测力计的示数，就等于大气对活塞的压力。
学生：这样测不准。你发现活塞被拉开时，弹簧测力计的示数已经变了。可以在活塞上挂钩码，活塞掉下来时，钩码重多少，大气对吸盘的压力就是多少。
学生：活塞的受力面是圆形，测出周长，就能算出面积。
学生：测出直径也可以算出圆底的面积。
学生：注射器上有刻度，读出它的容积，测出有刻度部分的长度，就可以算出活塞的面积。
……
学生利用利用注射器、钩码；或吸盘式衣钩、弹簧测力计等进行实验，估测出大气压的值。
教师：同学们很聪明，利用简易的器材就测出了大气压的值。还有没有其他的方法测量大气压呢？
演示实验：出示一个长滴管，将长滴管下端放进红墨水中，先轻轻挤压滴管的胶囊，再用力挤压，让学生观察液柱上升的情况。
教师：液柱为什么会上升呢？假如玻璃管是足够长的，液柱会一直上升吗？由此你能想到一种测量大气压的方法吗？
学生：当用力把玻璃管里面的空气挤出来时，由于外界大气压的作用，使液柱上升；若把玻璃管内的空气全部排除，当玻璃管内水柱的压强等于外界大气压时，水就不再上升了，而且保持一定高度。测算出这段水柱的压强，其大小就等于大气压强。
教师：这个实验给我们提供了一个测量大气压强的方法。由于水的密度过小，要求玻璃管的长度很大，所以，科学家们选择了密度大的液体——水银来做实验。这就是著名的托里拆利实验。
用多媒体播放托里拆利实验。
教师：根据实验结果，如何计算大气压强的大小呢？
学生：测量出水银柱的高度，根据液体压强公式，就能算出大气压的大小。
让学生根据实验测得的数据计算出大气压。
教师：通常人们把760mm汞柱所产生的压强，称作一个标准大气压，符号为1atm。1atm=1.013×105Pa。
教师：大气压作用在一个人手掌上的压力约为500N，相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力。这么大的压力，我们为何感觉不到呢？这是因为人体内也存在压强，内外压力相互平衡；另外，人长期生活在大气中，已经适应这种环境了。
教师出示金属盒气压计、水银气压计，让学生读出教室里的气压值，并与标准大气压的数值对比。
教师：大气压是固定不变的吗？大气压的大小与什么因素有关？
3.大气压与人类生活
用多媒体播放电影片断——红军爬雪山的情景：茫茫雪山上，狂风卷着雪花。山高路远，气压又低，战士们呼吸困难，但他们仍然坚持着，相互搀扶着前进……炊事员支起铁锅，用那少得可怜的粮食和雪水做出“煮不熟”的饭……恶劣的天气，饥寒交迫，一些战士牺牲了……
教师：看了影片，你想到什么？影片中哪些情景与大气压有关？
学生：我们今天的美好生活，是红军战士用鲜血和生命换来的。
学生：我们要学习红军战士坚强的意志，克服一切困难好好学习。
学生：大气压与海拔高度有关系吗？有什么关系？
学生：在高山上做饭为什么“煮不熟”？怎样才能把饭煮熟？
……
让学生阅读自学课本内容“大气压与人类生活”，举例说明大气压与人类生活息息相关的例子。
多媒体展示下列内容：
⑴大气压的大小与海拔高度有关：随着高度的增加，空气稀薄，气压减小。
⑵大气压的大小与天气有关：气压高的区域叫做高压区，气压低的区域叫低压区。在高压区，空气从上往下流，天气晴朗，空气干燥；在低压区，空气从下往上流，天空多云，常形成阴雨天气。
⑶大气压对人体的影响：高山反应——初次进入高原，空气稀薄，吸进来的空气中含氧量减少，造成缺氧，加之气压较低，使人体出现一些不适症状。
⑷生活用品和大气压：吸尘器等是利用大气压工作的一种清洁工具。食品、物品的真空包装，既可节省空间，还可防霉、防蛀、防菌、防潮等。
⑸宇航服的作用和基本结构。
教师：刚才同学们提到，为什么高山上用普通的锅很难将饭烧熟？这是因为水的沸点与气压有关。
演示实验：用烧瓶、注射器、酒精灯等进行实验，演示液体沸点与气压的关系。
结论：液体沸点与气压大小有关，气压增大液体沸点升高，气压减小，液体沸点降低。
三、课堂小结
教师：本节课我们做了哪些实验？请你用图形勾画出、或者用语言概括出这节课的所学所得。通过这节课的学习你有哪些感触？你还有什么疑惑？还能提出什么问题？
四、布置作业
1.设计一个实验，验证大气压的存在。
2.阅读材料：离心式水泵和活塞式抽水机。
3.请你想像一下：“假如地球上没有空气，会发生哪些情况？”请以此为话题写一篇短文，并与同学交流。
大气压本来是看不见的，这里变形的瓶子和“咔咔”的声音，给学生以强烈的感受，并激发学生思考，一下子就把学生的注意力吸引到本节课的主题上来。
借助多媒体介绍大气层，并类比液体压强说明大气压形成的原因，学生易于理解。
教师事先把实验器材全部摆在学生的实验桌上，学生不是按老师的安排按部就班地进行实验，而是自主选择器材，设计实验，充分利用初中学生喜欢动手实验、喜欢展现自己聪明才智的心理特点，也有利于培养学生设计实验的能力、发思维的能力和创造能力。
在这一教学环节中，学生上台展示自己设计的实验，边演示边讲解，大家既学会了知识，又加强了印象，学生还能获得一种“成功感”。
学生通过观看实验或亲身体验，感知“大气压是很大的”，从而激发学生的好奇心：大气压究竟有多大？
提示学生类比马德堡半球实验设计实验，给学生提供一个思路，以避免学生茫然无措。
学生是活动的主体；教师是组织者、点拨者，是参谋和助手。
在以往的教学中，往往硬性“给出”托里拆利实验，学生难以理解。这里通过“长滴管吸水”这样一个实验，引导学生观察、思考，循序渐进得出托里拆利测大气压的方法，学生不仅易于理解，而且能体验到科学家当时的设计思想和设计过程，培养了学生的能力。
既让学生感性地认识到大气压的大小，又解除了学生的疑惑。
既让学生体会到大气压的变化对人类生活的影响，又渗透了思想教育。
“从物理走向生活”。丰富的资料使学生意识到物理知识与生活实际有着密切的联系。
因为这一问题是学生提出的，所以这里探究“液体沸点与气压的关系”，学生很感兴趣。
让学生尝试写出本节课的流程图，不失为学习总结的一种有效方法。
本教案设计者：山东省济宁市第十三中学 白朝霞
山东省济宁学院附中 张润
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