(共44张PPT)
沪科版物理八年级(全一册)
第八章 压强
第 三 节 空气的“力量”
我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球。厚厚的气体包围着坚实的土地,养育、保护着地球上的生命。
我们生活的地球被厚厚的气体包围着,这厚厚的气体人们通常称之为大气层。人们生活在地球大气中,大气对浸在其中的物体有压强,你能感受到这种压强的存在吗?
活动体验1:覆杯实验。
①将硬塑料片平放在平口塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
放手后,硬塑料片落下。
②当平口杯装满水的时候,盖住杯口,用手按住,再次倒置过来,放手后看到什么现象?
塑料片不掉,水也不会流出来,
再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
把杯口慢慢转向各个方向,塑料片也不会掉落,水也不会流出来。
硬塑料片受重力作用,还受到水向下的压力作用,但塑料片并没有下落,说明它一定受到向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。
压力
受力分析
点燃浸过酒精的棉花,放入瓶中,
然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,
鸡蛋会慢慢进入瓶内
活动体验2:瓶吞鸡蛋实验。
1.点燃的火柴,使得瓶内温度升高,里面氧气被消耗掉
2、火柴逐渐熄灭,
瓶内气压减小
3、外界的大气压大于瓶内的气压,压迫着鸡蛋慢慢进入瓶内
原理分析
大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压或气压。
大气压强
(1)大气向各个方向都有压强。
因为空气具有流动性,所以大气也和液体一样,向各个方向都有压强。
(2)在同一高度向各个方向的压强都相等。
德国马德堡市的市长奥拓 格里克,是一位业余科学家。 1654年5月,他做了一个令人惊讶的实验,才是人们确信大气压强的存在。
他做了两个直径36cm的空心铜半球,密合后抽出里面的空气,然后每个半球上栓8匹马,总共16匹马才把两个半球拉开。
马德堡半球实验
球体内部没有气体,也就没有向外的压强(压力),外部有大气,对半球的四周表面有压强,所以是大气压强(压力)把两个半球紧紧压在一起。
马德堡半球实验的解释
马德堡半球实验,证明大气存在压强并且很大。
p大气压
p大气压
p大气压
p大气压
运用你手边的材料怎么证明大气压强的存在呢?
塑料吸盘能吸在光滑的墙上,即使挂上重物也不能掉落。吸盘为什么会吸在光滑的墙壁上。
排尽吸盘内的空气,大气压把吸盘紧压在墙面。
钢笔吸墨水
吸盘挂钩
吸尘器
用吸管喝饮料,是什么使饮料压入口中?
人用力吸气,使管内气体减少,气压减小,饮料被大气压压入口中。
大气压的测量
纸片
塑料管
如图:大气压可以把纸片上的液柱托住。根据大气压所能托起液柱的最大高度,我们就能精确地测出大气压的数值。
测量方法:
在如图实验装置中,如果根据大气压所能托起水柱的最大高度,我们就能测出大气压的数值。
人们发现用水做实验时,水柱太高,达到10.3m高,太不方便,能否用密度大的水银代替?
意大利科学家托里拆利解决了这个问题,用水银测出了大气压的大小,叫做托里拆利实验。
p大气
p水
托里拆利
托里拆利实验
大气压的测量原理:
根据大气压所能托起水银柱的最大高度,就能测出大气压的数值。
注:最早测定大气压值的是意大利物理学家托里拆利
用水银将一端开口的玻璃管灌满,你知道这样做的目的是为什么吗?
用水银将一端开口的玻璃管灌满,然后用手睹住,倒放入水银槽中,会发现管中的水银下降,但下降到一定的高度就不再下降了。通过测量知道管中水银柱的长度为760mm。
760毫米
760毫米
当往水银槽中倒水银使水银槽中的水银面上升,可以看到玻璃管中的水银面也跟着上升,并且玻璃管内外水银面之差还是760mm.
当用手将玻璃管向上提,时玻璃管上移,水银柱却还是保持760mm,
760毫米
760毫米
760毫米
当换用大的玻璃管做同一个实验时,我们还可以观察到大玻璃管内外水银面之差还是760mm.
【讨论】
测量大气压
下列情形对实验结果有什么影响?
玻璃管倾斜
玻璃管加粗
管中混有空气
4、实验拓展:
(1)水银柱高度指管内外水银面的竖直高度差,不是指倾斜时水银柱的长度
(2)实验中玻璃管的粗细、形状,水银槽内水银的多少,玻璃管是否竖直等,都不会影响大气压的值,
因为液体的压强只与液体的密度 深度有关,与液体的重力 体积等均无关
(3)实验中,玻璃管插入水银槽里的深度对测量值没有影响,管口向上提或向下按时,管内水银面上方真空部分体积增大或减小,但水银柱高度均不变
(4)若玻璃管内混有少量空气,则水银柱的高度小于760mm
为什么大气压强等于水银柱的压强?
因为是玻璃管外部的大气压强支持着水银柱,所以大气压强就等于管内水银柱的压强。
原理分析
p大气压= p水银
也就是说此时大气压强跟760毫米或76厘米高汞柱产生的压强相等。
P大气压=ρ水银g h
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.013×105 Pa
粗略计算时可取标准大气压为1×105 Pa
大气压强可以用金属盒气压计来测量
气压计
原理:抽去内部空气的薄金属盒在大气压发生变化时其厚度会发生改变,这种改变经放大并显示出来,可用来测量大气压的数值。
气压计
【直接测量工具】
水银气压计
金属盒气压计
大气压在我们周围时刻存在着,我们没有被大气压强压扁,甚至感受不到它的存在?
思考讨论:
这是因为人身体内外空气相通,身体各部位内外所受的压力相同,内外压强相互抵消。
大气压很大,
为什么没有
把房子压塌?
因为房子内也有大气,房子内外受到大气的压力相等,方向相反,所以房子不会被压塌内有空气。
大气压由于大气受重力而产生,因为海拔越高,空气越稀薄,空气密度变小,大气重力变小,因此大气压就会降低。
大气压随海拔高度的升高而减小的原因
当离开地面的高度达到100千米时,大气就变得极其稀薄了。
大气压的变化
2、大气压强还跟天气的变化有关,一般来说,晴天大气压比阴雨天高,冬天比夏天高。
液体的沸点与气压的关系:
液体的沸点随气压的增大而升高;随气压的减小而降低.
高压锅就是利用了液体的沸点与气压的关系来工作的.
因为海拔越高,大气压越低;气压越低,水的沸点越低;所以海拔高度越高,水的沸点越低。
水的沸点与海拔高度的关系
在我国的青藏高原,大部分地区水的沸点仅为84~87℃。有的哨所海拔五千多米,水的沸点在70℃左右 ,这样的温度,连面条也煮不熟。
高压锅把水紧密地封闭起来,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,水的沸点升高,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℃。
高压锅的原理
高原边防哨所战士
用压力锅煮面条。
大气压的应用
活塞式抽水机是利用大气压工作的,通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
活塞式抽水机
提水的过程
出水及吸水过程
2、离心式水泵
一切吸液体的过程都是靠管内外气体压强差将液体“压”的过程
大气压的应用
吸饮料
针管吸药液
钢笔吸墨水
垃圾清扫车
生活中的大气压
吸尘器
“拔火罐”
理疗拔火罐能治病主要是由于罐内燃火消耗氧气,致使罐内空气稀薄,渐成真空,使机体局部形成负压,产生的吸力很强,皮肤与肌肉组织都被吸进。因罐内的大力吸引而引起血管扩张,血流加快,新陈代谢旺盛,组织营养得到改善,提高机体的抗病能力,促进疾病的好转或痊愈,所以现代人把它叫做“瘀血疗法”。
影响大气压的主要因素:海拔高度。高度越高,气压越低。
托里拆利实验:首次测量出大气压的大小。
大气压的应用:吸管,真空吸盘,活塞式抽水机等。
产生原因:空气受重力,且具有流动性
大气压影响水的沸点:水表面的气压越低,沸点越低。
大气对浸入其中的物体产生的压强叫做大气压强(大气压)
标准大气压值:通常把760mm水银柱产生的压强叫做
标准大气压 p0 p0=1.013×105Pa
测量仪器
大气压
的存在
大气压
的测量
大气压
的大小
大气压
与生活
大气压强