(共33张PPT)
§10.3 气体的压强
(苏科版初中物理—第10章压强和浮力)
(第二课时)
复习巩固:大气压强现象成因分析
制造
低压区
形成
压强差
大气压强的利用:
产生现象
和效果
低压区
抽气
抽气后瓶子形变
大气压的值很小吗?
1654年马德堡半球实验
世界上最著名的证明大气压存在的实验
【方法】
使物体一侧的气压减小或消失。
1654年德国马德堡市长奥托·格里克设计的半球实验
【分析】
【原理】 p =F/S
大气压究竟有多大?怎样测量呢?
原理
方案
粗略测量大气压
p =F/S
1.采用什么器材来反映大气压?
2.如何设计实验测量大气压力?
3.如何设计实验测量受力面积?
【方案1】
吸盘法
调整哪些方面可解决该方案的缺陷。
【评估】
【改进】
B.实验中还要测量哪些物理量?
A.该方案成功操作的关键是什么?
粗略测量大气压
S吸盘=1cm2
【方案1改进】
【方案1改进】
改进方案:当吸盘脱落时,用测力计测量袋内细沙的重力得出大气压力,降低实验操作难度,提高测量精度。
【方案2】
注射器法
【评估】
A.设计1中存在哪些不足,如何改进?
①
F
②
F
③
B.设计2的优缺点是什么,如何优化?
C.设计3中如何准确测量相关物理量?
粗略测量大气压
【方案2改进】
覆杯实验
覆杯实验
覆杯实验
覆杯实验
?
p大气=p水=ρ水gh水最大
p液=ρ液gh
大气压的测量
?
大气压的测量--托里拆利实验
真空
p大气
p大气
F水银柱
F
p水银柱
p大气 = p水银柱
=ρ水银柱 g h
横截面 ( s )
“小液片”
p大气
原理分析:
h =
p
大气压强能托起多高的水银柱呢
1个标准大气压 po=1.013×105 Pa
76cm
粗略计算取:po=1×105 Pa
p大气 = p水银柱
= ρ水银柱 g h
= 13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
= 1.013×105Pa
一个标准大气压:
【方案3】
精确测量大气压
托里拆利实验
【评估】
B.实验中有哪些因素会造成测量误差较大?
A.该方案成功操作的关键是什么?
【讨论】
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
大气压的精确测量--托里拆利实验
气压计
【工具】
水银气压计
金属盒气压计
大气压的测量
1、大气压随高度增加而减小。
2、海拔越高,大气压减小得越慢。
大气压的变化
总结大气压随高度变化的规律。
【活动】
【总结】
1、气压与沸点
液体沸点随液面上方气压的变化而变化。
液面上方气压增大,沸点增高;气压减小,沸点降低。
【思考】
【影响】
气压的变化又会产生哪些影响呢?
大气压的变化
2、气压与气象
晴天气压比阴天高,冬天气压比夏天高。
高压区:气压高的区域。
空气从上到下流,天气晴
朗、干燥。
低压区:气压低的区域。空气以下到上流,天气
阴雨、多云。
【影响】
【总结】
大气压的变化
1、小明用2 mL的注射器、量程为0—10 N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为5.2 N。
步骤三:用刻度尺测出注射器 长度为4.00 cm。
步骤四:算出大气压强值为 Pa。
小试牛刀
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3 N,由此可知,此时活塞所受到的 (摩擦力/大气压力)为0.3 N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算了大气压的值。
小试牛刀
解析 大气压强等于大气压力除以受力面积,即p= ,这就是本实验测量大气压的依据。
若不计活塞与筒壁之间的摩擦,当注射器中的活塞刚好被拉动时,根据二力平衡可知,此时的大气对活塞的
压力等于活塞受到的拉力,故根据弹簧测力计的示数可知大气对活塞的压力的大小。
为了计算活塞的横截面积,需要用注射器的容积除以有刻度部分的长度。容积已知,故还需要测出注射器
有刻度部分的长度L。根据以上测量的物理量可计算出活塞的横截面积S= = =0.5 cm2=5×10-5 m2,则
大气压强p= = =1.04×105 Pa。
①先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,是为了
排空注射器筒内的空气使其成为真空并防止漏气。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,此时活塞两侧的大气压强相等,活塞两侧的大气压力相等,两侧大气对活
塞的压力抵消,弹簧测力计的示数等于活塞受到的摩擦力,故此时活塞受到的摩擦力为0.3 N。
小试牛刀
答案
刚被拉动 有刻度部分的 1.04×105
①排空注射器内的空气 ②摩擦力
2、同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,沿水平方向慢慢地拉注射器(图甲没有盖上橡皮帽、图乙在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2.下列大气压的计算式正确且最接近真实值的是 ( )
A. B.
C. D.
C
小试牛刀
10
10
物语共勉
大气压的值越大,
支撑的水柱就越高;
正如人生,
只有刻苦习得过硬的本领,
才能肩负起更大的责任!
请同学们完成平台课后练习,祝大家学习进步!
再 见!