(共29张PPT)
第三节 空气的“力量”
第八章 压强
思考:为什么加热后密封的盒子会变扁 是什么力量使盒子变扁?
情境引入
和液体一样,空气也受到重力作用,也具有流动性,所以空气内部向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。
合作探究
操作:铁皮罐内放入少量水,加热烧开,然后用盖子盖紧罐口,用冷水浇铁皮罐。
现象及分析:铁皮罐被压扁,这是因为加热时排出部分空气,罐内气体密度减小;盖上盖后,用冷水浇,罐内空气温度下降,压强减小,铁皮罐被罐外大气压压扁。
知识点一 大气压强产生的原因
大气压存在的实例
大气压强
哪一个能吸出来?
如果将孔堵上,发现
壶里的水不容易倒出
茶壶的盖上留一小孔,在大气压的作用下,水倒了出来
两个铜碗
内外气压相等很容易分开
用抽气筒将里面的气体抽掉
在外界大气压的作用下很难分开
将阀门打开,将气体放入
内外气压相等很容易相等
马德堡半球实验
在长约1米的玻璃管中注满水银
水银槽
托里拆利实验
知识点二 大气压的测量
用手堵住玻璃管
插入水银槽
观察液面变化
发现液面下降至与槽中水银面高度差为760mm就不再下降
玻璃管倾斜后高度差仍为760mm
将玻璃管向上提,液面的高度差仍为760mm
向水槽内加水银高度差仍为760mm
玻璃管内水银面上方是真空
而管外水银面受到大气压强,
正是大气压强支持着管内
760mm高的水银柱,也就是
大气压强跟760mm高水银柱
产生的压强相等。
大气压强
大气压强
h=760mm
水银
真空
大气压强
大气压强
h=760mm
原理:
p大气= p 液体 = ρgh
水银
算算:760mm汞柱的压强大约是多少帕斯卡?
p = g h
= 13.6 × 10 3㎏/m3 × 9.8 N/㎏× 0.76m
=
1.013× 10 5 Pa
计算:
标准大气压:p0=1.013×105Pa
大气压的单位:
国际单位:帕斯卡Pa,
常用单位:mmHg和标准大气压
大气压能支持多高的水柱呢?一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利。
学生讨论:大气压强能支持多高的水柱:
计算:
大气压强能支持10.3m高的水柱
问题:做托里拆利实验时,下列几种情况对实验结果无影响
1、玻璃管选择粗一些或细一些
2、向水银槽再注入水银,使液面上升2cm
3、玻璃管上提或下降2cm
4、玻璃管内不小心进入少量空气
5、玻璃管变倾斜
6、外界大气压降低
估测大气压的值
器材:20mL的注射器一支,弹簧测力计一个,刻度尺
一把。
这个示数和大气对活塞的压力有什么关系
这是受力面积吗
受力面积
S怎样求
实验步骤:
水银气压计(Barometer)
测量大气压的仪器
金属盒气压计
金属盒气压计是一个抽成真空的金属盒及一个与盒盖中央相连的弹簧片,大气压变化时盒的厚度及弹簧片的弯曲程度承受着变化,固定在弹簧片末端的连杆就通过传动机构带动指针旋转,指出大气压强的值。
金属盒气压计
气压计原理
管式弹簧气压计
我们长期生活在大气的底层,已经适应了现在的大气压。
登山运动员,到了高山地区,由于大气压的明显减小,空气稀薄,空气中的氧气含量少,不能满足人体的需要,会出现头痛、恶心、呕吐等症状,高度越高,人的感觉越明显。
知识点三 大气压与生活
大气压与大气的密度直接相关
随着高度的增加,空气稀薄,气压减小。
同一高度的地方,气压是否就相同?
思考:宇航员为什么要穿上宇航服
课堂小结
一、大气压强产生的原因
1.空气具有重力
2.空气具有流动性
二.大气压的测量
三.大气压与生活
1、在做托里拆利实验时,如果使玻璃管倾斜,那么管内水银柱( )
A.长度减小 B.高度不变
C.高度增大 D.高度减小
B
随堂训练
2、在冬天,保温瓶未装满水,当瓶内温度下降时软木塞不易拔出,这主要是( ) A.塞子与瓶口间摩擦力太大 B.瓶口遇冷收缩 C.瓶内气压小于大气压 D.原先塞子塞的太紧
C
3、把装满水的量筒浸入水中,口朝下,然后用手握住筒底向上提,在管口离开水面前,量筒露出水面的部分( )
A.是空的 B.有水,但不满
C.充满水 D.无法判断
C
4、屋顶的面积是45米2,大气对屋顶的压力有多大?这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?
解:F=PS=1 105帕 45米2
= 4500000牛。
由于房顶上、下表面都受到相等的大气压力的作用,上、下的压力互相平衡,所以不会把房顶压塌。