(共18张PPT)
8.3 空气的“力量”
我们生活在一个蔚蓝色的星球上,厚厚的大气层包围着富饶的土地。虽然我们平时看不到空气,但我们一刻也离不开它。
在地球强大引力作用下,大量气体聚集在地球周围,形成数十到数千公里的大气层。气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍发现有稀薄大气,有人认为,大气层的上界可能延伸到离地面6400公里左右。据科学家估算,大气质量约6000万亿吨,差不多占地球总质量的百万分之一,其中包括:氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%,此外还有水汽和尘埃等
问题1:空气对浸在其中的物体有压强吗?
问题2:将杯子竖直或倾斜放置时,纸(玻璃)片为没什么掉下来?
实验一:覆杯实验
结论:空气对浸在其中的物体向各个方向都有压强。
一、大气压强:
1、定义:大气对浸在其中的物体向各个方向都有压强叫大气压强,简称大气压或气压.
2、产生原因:空气受重力作用且具有流动性
3、马德堡半球实验(历史上第一次证明大气压存在)
证明大气压存在,且很大
二、托里拆利实验(历史上第一次测量大气压值)
p气
P液
760毫米
真空
1、是大气压支撑着管内760mm高的汞柱,也就是说:此时的大气压与760mm汞柱产生的压强相等。
2、一个标准大气压:等于760mm水
银柱产生压强
P0=1.013×105Pa,约为105Pa
问题1、如果玻璃管的顶端破了一个小洞,漏进去一些空气,水银柱的高度是否变化?
答:会变化!
下降至与槽内液面相平。
问题2、用水银将一端开口的玻璃管灌满,你知道这样做的目的是什么吗?
答:为了排净管内的空气。
问题3.如果在实验中细管内不小心混进了一些空气,
则测量值比真实值_____. (偏大,偏小,不变)
偏小
问题4.如果在实验中,外界大气压突然变小了,则玻璃
管中的水银柱高度将_____. (变大,变小,不变)
变小
1
三、气压的变化:
1、大气压随海拔变化:海拔越高,气压越低
液面上的气压越大,液体的沸点越高;反之,气压越低,液体的沸点越低。
(1)从管子上端吹入少量气体,水将沿玻璃管上升到瓶口以上,如图所示,这是由于瓶内气体压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强;
(2)拿着这个瓶子从楼底到楼顶(不用手直接拿瓶子),玻璃管内水柱高度将 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
大于
上升
例4、图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低.以下说法正确的是( )
A、当气温升高,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B、当气温升高,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C、当气温降低,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D、当气温降低,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
A
2、密闭容器内的气体压强与内部气体的温度和密度有关。内部气体温度越高、密度越大,内部气压越大。
你能解释下列现象吗?
吸饮料时,人吸走吸管内的空气,
吸管里气体压强 ,
吸管外气体压强 ,
从而产生压强差,
墨水被“吸”到橡皮管里去了。
减小
不变
四、大气压的应用:
吸管吸饮料,吸墨水;吸盘挂钩,压水机;拔火罐
五、测量大气压仪器——气压计
携带不方便,用于气象站和实验室
原理:托里拆利实验
金属盒气压计
金属盒气压计
(又称无液气压计)
携带方便,用于登山,也可改装成高度计
例1、小明想用如下的方法测量大气压强:将一个面积为1×10﹣3m2的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力(如图所示),然后计算大气压强。若大气压强为1×105Pa,则吸盘受到的大气压力是 N.小明发现不能用这个测力计完成测量,其原因是 。
拓展、 用如图所示的装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为S.轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为m。则大气对吸盘的压力为 ,大气压的测量值为 。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
100
拉力太大,超过了弹簧测力计的测量范围
mg
小
例2、小明利用最大刻度值标有2.5mL 的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,其实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力汁的挂钩相连然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d.根据测最数据,算出大气压的值。
(1)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体:②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小于真实值的是 。
A.①③④B.①④C.②③D.①②④
(2)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1.25N”这一实验步骤,这样做的目的是 ,小红计算出的大气压强是 Pa。
B
减小摩擦力对实验结果的影响
1.0×105