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大气压强
第九章 压强 第3节
2021-2022学年八年级物理下册(人教版)
复习提问:请回顾液体压强的特点。
我们生活在大气层的底部,那大气有没有向各个方向的压强呢?
如果有,你认为大气的压强有什么特点呢?
你能举出一些实验或实例,证明大气压的存在?
1.将硬塑料片平放在平口塑料杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片落下
分析:如果大气有压强,则硬塑料片上下面受压强相等,纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强,结果相同。
实验一
2.将塑料杯装满水,仍用硬塑料片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下来
分析:硬塑料片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。
实验一
3.再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下
分析:大气的压强向各个方向
实验一
4.用一个底部有孔的硬塑料杯,重复上述实验,又看到什么现象?
现象:硬塑料片始终落下
分析:排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下两侧大气压强相等,在重力作用下,塑料片和水落下。
实验一
在空玻璃杯中盛满开水,将水倒掉后,杯中有很多水蒸气。迅速将杯口倒扣在一个气球上,一段时间后慢慢拿起杯子,发现气球被杯子紧紧地“吸住”。请你用所学物理知识解释气球被杯子“吸住”的原因。
小明在空玻璃杯中盛满开水,将水倒掉后,杯中有很多水蒸气,水蒸气液化成水,瓶内气体减少压强减小,大气压将气球压入杯中。
实验二
瓶子吞蛋
现象:鸡蛋被压入了瓶中
实验三
将一块浸有酒精的棉花点燃后投入广口瓶中,然后迅速把剥去壳的熟鸡蛋紧盖在瓶口上。待纸熄灭后,向瓶外浇冷水,观察现象。
如果把塑料吸盘戳个小孔,空气通过小孔进入吸盘和光滑的墙壁之间,内外压强相等,吸盘就不能贴在光滑的墙面上。
吸盘实验
实验四
将塑料吸盘贴在玻璃真空罩里,用真空泵抽气,会看到什么实验现象?
现象:一段时间后,塑料吸盘掉下
分析:吸盘外侧没有了空气产生的压强,吸盘便不能贴在物体的表面。
饮料是怎样进入口中的?
注射器如何吸入药物的?
茶壶盖上为什么留一个小孔?
思考:
实验证明,和液体一样,空气内部各个方向也都存在压强。这种压强称为大气压强,简称大气压或气压。
大气压存在的原因:
大气受重力的作用
大气有流动性
从以上实验中你得到了什么启发,得出了什么结论?
马德堡半球实验
1654年,马德堡市市长奥托 格里克公开表演了一个著名的实验。他将两个直径为30多厘米的空心铜球(半球)紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后让马向相反的方向拉两个半球。直到两边的马各增加到8匹时,才把半球拉开,这就是历史上著名的马德堡半球实验。
马德堡半球实验
动手动脑学物理
模拟马德堡半球实验,感受大气压强的大小。
大气压强的存在
思考:如何测量大气压强的大小呢?
如图,记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。再量出吸盘与桌面的接触面积,算出大气压的大小。
用吸盘测量大气压
只能估测大气压,不精确。
大气压强的测量
如果能找到大气压能托起水柱的最大高度,则水柱产生的压强等于大气压强。
水柱太高,用水银代替
托里拆利实验
大气压的测量
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
实验四
托里拆利实验
h只决定于大气压强p0,而与玻璃管
是否竖直、玻璃管的粗细、水银槽中水银的多少、玻璃管口在水银面下的位置等因素无关。
p水银
p0
在内外液面相平处取一个水平液片,液片保持静止,根据二力平衡的原理可知:p0=p水银。
根据液体压强公式得:
p0=p水银=ρ水银gh
只决定于
=r水银 gh
=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m
=1.013×105 Pa
p大气=p水银
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
2.大气压的数值
粗略计算标准大气压可取为105 Pa
在海平面处做托里拆利实验时,测得管内外水银面的高度差为760mm。通常把这样大小的大气压叫做标准大气压p0。
一个大气压能支持多高的水呢?
由P0=ρgh得
h=
=
=10m
由P0=ρ水gh水=ρ水银gh水银得
=10.336m
或
在1标准大气压下,活塞式抽水机提升水的最大高度为_____m。
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3.气压计:测定大气压的仪器
水银气压计
金属盒气压计
(又称无液气压计)
气压计
水银气压计:准确但携带不方便
金属盒气压计(无液气压计):
可改装为登山用的高度计。
大气压由于大气受重力而产生,因此空气密度变小,大气压就会降低。
海拔越高,空气越稀薄
气温变高,空气体积膨胀
湿度越高,空气中含水量越高
空气密度变小
大气压强减小
大气压的变化
大气压强随高度的增加而减小,可测出不同高度的气压值,列成表
只要测出某一高度的气压值,通过查表即可知道该位置的高度值。
珠穆朗玛峰的高度接近海拔9km,则其峰顶的大气压约为多少?相当于海平面上大气压的百分之几?
31千帕,百分之三十
气压计可改造为高度计
自制气压计
拿着自制气压计从楼下到楼上,观察玻璃管内水柱高度的变化。
大气压随高度增加而减小。
大气压变化的规律:在海拔3 000 m以内,每上升10 m,大气压大约降低100 Pa。
实验五
大气压的变化
一切液体的沸点都是气压增大时升高,气压减小时降低。
通常说的沸点,都是指在1标准大气压下。
说水的沸点是100摄氏度,必须强调是在1标准大气压下。
液体沸点与大气压的关系
高压锅把水相当紧密地封闭起来,水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中,只能保留在高压锅内,就使高压锅内部的气压高于1个大气压,也使水要在高于100℃时才沸腾,这样高压锅内部就形成高温高压的环境,饭就容易很快做熟了,并且相当酥烂。
家用高压锅使用温度大约为110~120℃。
使用高压锅可以节能并能缩短烹饪时间。
逆向应用
制糖和制药工业中要利用低压沸腾。
压力锅
活塞式抽水机
D
关于下面四幅图的说法正确的是( )。
A.如图:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大;
B.如图:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理;
C.如图:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大;
D.如图:把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
随堂练习
课堂小结
谢谢
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