(共25张PPT)
第三节 空气的“力量”
第八章 压强
液体内部朝各个方向都有压强,这是由于液体受重力且具有流动性。
空气也受重力且具有流动性,我们周围是否存在朝各个方向的大气压强?
回顾
思考
认识大气压强
我们平时感觉不到自己会被空气所压,但空气也有质量。试计算充满你教室的空气质量。(ρ空气=1.29kg/m3)
解:
估测教室的长为10m,宽为5m,高为3m,
则教室的体积为:
V=10m×5m×3m=150m3
所以,充满教室的空气质量为:
m=ρV= 1.29kg/m3 ×150m3=193.5kg
将硬塑料片平放在平口空塑料杯口,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。
感受大气压强的存在
G
F气
F气
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。
感受大气压强的存在
G
F水
F气
现象:硬塑料片没有掉下
分析:大气的压强向各个方向
再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
感受大气压强的存在
思考
从该实验中你得到了什么启发,得出了什么结论?
现象:硬塑料片掉下
用一个底部有孔的纸杯,重复上述实验,又会看到什么现象?
感受大气压强的存在
思考
从该实验中你得到了什么启发,得出了什么结论?
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。
一、大气压强
1.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。
2.大气压存在的原因
大气受重力的作用
大气有流动性
运用你手边的材料怎么证明大气压强的存在呢?
思考
早在1654年,德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验—马德堡半球实验。他把两个直径为30cm铜质空心半球紧紧地扣在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用16匹马向相反方向拉两个半球,结果费了很大的劲才把它们拉开。
马德堡半球实验
点击下方图片观看视频——马德堡半球演示实验
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,很容易分开
分析马德堡半球实验
马德堡半球实验说明了什么?
思考
1. 大气压强的存在。
2. 大气压强是很大的。
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。再测算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。
大气压的测量
大气压既然很大,到底有多大吗?
思 考
大气压既然很大,到底有多大吗?
思 考
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
托里拆利实验
点击下方图片观看视频——托里拆利实验
=ρ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
大气压的大小
1.013×105 Pa约等于105 Pa
也就是说此时大气压强跟760毫米高汞柱产生的压强相等。
一个大气压能支持多高的水呢?
由P=ρgh得
=
h=
=10.3m
为什么用水银不用水做实验呢?
思 考
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
粗略计算标准大气压可取为105 Pa
不同地点,不同高度的大气压值是不同的
气压计:测定大气压的仪器
水银气压计的特点:精确但携带不方便。
无液气压计的特点:携带方便但不精确。
水银气压计
金属盒气压计(也叫无液气压计)
A
如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
思考
我们生活在低海拔地区,当我们乘车旅游到西藏等高海拔地区时有什么感觉?为什么会出现这种不适?
情景分析
思考
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。
实验结论:大气压随高度增加而减小
大气压强的变化
自制气压计
实验
大气压强变化有哪些规律?
大气压强随海拔高度而变化
思考
(1)大气压随高度的增加而减小,在海拔3km以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
(2)大气压除了受高度的影响外,还受天气、季节的影响。
(3)在体积不变的条件下,一定质量的气体,温度升高,压强增大;温度降低,压强减小。
大气压强的变化
课堂小结