第3节 大气的压强（课件 60张ppt）

(共60张PPT)
第2章 天气与气候
第3节 大气的压强
学习目标
1.能列举证明大气压存在的实验现象和生活现象，并能用大气压解释有关现象。
2.能说出标准大气压的数值，说出测量大气压的工具：水银气压计和空盒气压计。
3.了解应用大气压工作的生产和生活器具。
4.了解大气压对天气的影响，知道晴朗的天气气压较高，阴雨的天气气压较低。
5.了解大气压对人体的影响，气压过低和气压过高都会使人产生不良的反应。
6.了解液体的沸点与压强的关系：当气压增大时，液体的沸点升高；当气压减小时，液体的沸点降低。并会用这一结论来解释有关现象和解决简单的实际问题。
7.能说出气体和液体的流速与压强之间的关系：流速越大，压强越小。并能用这一关系解释有关现象。
知识点1 大气压强的存在 重点
1.教材第55页活动：证明大气压强的存在→大气的压强简称大气压
活动 覆杯实验 用吸管吸盒内牛奶 瓶中取袋
图示
活动 覆杯实验 用吸管吸盒内牛奶 瓶中取袋
现象 水不会流出来 牛奶盒变扁了 不能将塑料袋拉出来
原因 杯内装满水，排出了空气，纸片下面受到的向上的大气压强大于水对纸片向下的压强 牛奶被吸完后，继续吸，空气被吸出，盒内气压减小，盒外的大气压大于盒内的气压 塑料袋贴近瓶壁时，排出了空气，使塑料袋与瓶壁之间的气压远小于塑料袋外部的大气压
结论 大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用
续表

鸡蛋会慢慢进入瓶内
瓶内的空气温度降低后，气压将变小，于是鸡蛋在外界大气压的作用下被压入瓶内
（2） 如图乙，将一小气球套在一根玻璃管的下端，与注射器相连的橡皮管套在另一根玻璃管上，塞紧瓶塞，然后用注射器抽出瓶内空气，可看到的现象是___________________，发生这一现象的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
小气球将渐渐鼓起
小气球的内部与外界大气相连通，当瓶内的空气被抽出时，小气球外受到的气压减小，而气球内部的气压没有变化，于是气球将在大气压的作用下鼓起
2.马德堡半球实验
实验概况 早在1654年，德国马德堡市市长格里克就在马德堡市公开表演了一个著名的实验。他将两个直径为30多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后让马向相反的方向拉两个半球。直到两边的马各增加到8匹时，才把半球拉开
结论 大气会产生很大的压强
3.大气压产生的原因
（1）大气受重力作用——产生压强的根本原因。
（2）大气会流动，因此向各个方向都有压强。→与液体一样
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
典例1 用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是( @5@ )
A.用手捏易拉罐，易拉罐变瘪
B.用重物压易拉罐，易拉罐变瘪
C.让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪
D
[解析]
选项 分析 结论
用手捏易拉罐，易拉罐变瘪，是手给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状 不合题意
用重物压易拉罐，易拉罐变瘪，是重物给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状 不合题意
让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪，是地面给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状 不合题意
用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐内的气压减小，易拉罐外面大气压大于易拉罐内的气压，导致易拉罐受到的向内的压力大于向外的压力，易拉罐被压瘪，可以证明大气压的存在 符合题意
知识点2 大气压的大小
1.大气压的测量工具
2.大气压与高度的关系
离地面越高，空气越稀薄，空气密度越小，大气压也就越小。




托里拆利实验
测量方法
实验过程
实验分析 玻璃管上端为真空，没有大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下
实验结论
交流讨论
典例2 [杭州期中] 如图所示是托里拆利实验装置示意图，下列说法中正确的是( @8@ )

C
[解析]
选项 分析 结论
A 对于托里拆利实验，只要外界大气压不变，管内、外水银面的高度差就不变。改变玻璃管的粗细、将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银都不会改变管内、外水银面的高度差 ×
B ×
C √
D ×
知识点3 生活用品与大气压
生活用具 真空压缩袋 吸尘器 离心式水泵
图示
生活用具 真空压缩袋 吸尘器 离心式水泵
工作原理 将要存放的物品放入真空压缩袋里，抽出袋内的空气，外界的大气压就会把物品压得扁扁的 吸尘器工作时，会将里面的空气排出，使里面形成一个低压区，外界的空气就会在大气压的作用下，带着尘垢从吸尘器的地刷进入。在内部经过过滤后，尘垢留在里面，空气再从吸尘器的排气口排出 水泵启动前，要向泵壳里灌满水。在动力机的带动下，叶轮高速旋转时，泵壳里的水会被旋转的叶轮甩到出水管里。水被甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进入泵壳。进来的水又被叶轮甩到出水管中，如此循环进行，水就源源不断地从低处抽到高处
续表
生活用具 真空压缩袋 吸尘器 离心式水泵
作用 可以节约储存空间，还可防霉、防蛀、防菌、防潮、防异味等 提高清洁效率，减轻人的体力劳动 能把低处的水提到高处或者其他地方
续表
典例3 如图所示的事例中，不是利用大气压的是( @10@ )
A. 用注射器注射药液 B. 拔火罐
C. 盆景自动供水装置 D. 用吸管吸饮料
A
[解析] 用注射器把药水推入病人体内，药水是在人的推力作用下向前流动而进入人体内的，与大气压无关。
知识点4 大气压对天气的影响 重点
1.大气压的特点
2.高压区和低压区的概念：在相同高度上，气压较高的区域叫做高压区，气压较低的区域叫做低压区。
3.高压区和低压区在相同高度上的区别
比较项目 低压区 高压区
范围 气压低的区域 气压高的区域
空气流动方向 从下向上 从上向下
空气的变化 气温逐渐降低，空气中携带的水蒸气容易液化 越往下气温越高，水蒸气越不容易液化
对天气的影响 多阴雨天气 多晴朗天气
低、高压天气形成的原因
由于空气的上升，使地表的气压下降，形成低气压，而上升的空气中都含有一定量的水蒸气，由于气温随高度的升高而下降，水蒸气发生液化，在高空形成云，云积聚后可能形成降水。反之，如果大气下沉，地表气压上升形成高气压，由于高空气体下沉遇热不会出现水蒸气液化的现象，也就不会出现云，故天气晴朗，空气干燥。
典例4 下列各种现象中，可能出现在低压区的是( @12@ )
A.晴朗无云 B.蜻蜓飞得比较高
C.空气从下往上流动 D.空气干燥
C
[解析] 低压区中心的空气从下往上流动，多形成阴雨天气。下雨前空气中水汽较多，会沾湿蜻蜓的翅膀，使蜻蜓飞得较低。综上分析，只有C项符合题意。
知识点5 大气压对人体的影响
1.大气压的变化对人体的影响
（1）大气压的变化对人体会有一定的影响，具体如下。
（2）人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程。
如果在短时间内气压变化较大，人会由于来不及作出相应的调节而出现各种不适的症状。如生活在平原地区的人进入高原地区时，由于气压减小、缺氧等，会产生头晕、头痛、耳鸣，甚至恶心、呕吐等高原反应。但随着时间的推移，大多数人能通过自身的调节，使这些反应逐渐减轻或消失。
2.平常人体感受不到大气压的原因：通常情况下，虽然人体承受的大气压不小，但由于人体内也有压强，而且体内压强与体外的大气压大致相等，它抗衡着体外受到的大气压，所以人体不会有异常的反应。
人的呼吸也离不开大气压：吸气时肺部扩张,肺内气压减小，空气在大气压作用下进入肺部；呼气时肺部收缩，肺内气压增大，排出空气
3.大气压在生产、生活、科学领域中的应用
实例 图示 原理或原因
中医的拔罐疗法 正常情况下，人体皮肤内外受到的压强是相等的。当体外局部的压强减小时，体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出，血液也会聚集到该处的毛细血管中，从而使皮肤充血
高空飞行的飞机的机舱内必须进行增压 大气压随高度的增加而降低，在高空中，人体内外压强差较大，会感觉非常不舒服，所以现代民用飞机的座舱是密封的，并有压力控制装置调压
实例 图示 原理或原因
航天员在太空行走时，必须穿上内部加压的航天服 宇宙空间的环境几乎是真空，气压接近于零。航天员一旦不穿航天服走出宇宙飞船，身体内外巨大的压强差会导致血管破裂，所以航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服
续表
典例5 家住杭州的小科计划今年暑假去青藏高原旅游，但他听说有些人到达青藏高原时会有高原反应，其原因是( @14@ )
A.气温偏低，经常下雪 B.大气中二氧化碳含量较多
C.空气稀薄，气压偏低 D.道路崎岖，人体能量消耗过多
C
[解析] 生活在平原地区的人进入青藏高原时，会因为气压减小和缺氧等，产生头晕、头痛、耳鸣，甚至恶心、呕吐等高原反应。
知识点6 气压对液体沸点的影响 重点
1.教材第61页活动：探究气压对液体沸点的影响
实验操作 用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，再用大号注射器缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内气压增大 移开酒精灯，待水温稍降一些，用注射器抽出烧瓶里的空气，使瓶内气压降低
图示
实验现象 烧瓶内沸腾的水不再沸腾 烧瓶内的水又重新沸腾
实验结论 气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低
2.应用——压力锅（即高压锅）
现象
高原上气压较低，水的沸点较低，用普通的锅难以将饭烧熟，需要用压力锅来做饭
原理
液体的沸点随气压的增大而升高
实例分析
探索思考3.当外界气压较低时，液体的沸点也会较低，这时液体较容易沸腾。那么，食物就更容易烧熟，对吗？为什么？
[答案] 不对。因为虽然这时液体较容易沸腾，但由于液体的沸点较低，食物不能达到足够的温度，所以较难被烧熟。（注意：不要将液体容易沸腾跟食物容易烧熟混为一谈）


解：高压锅内的水蒸气在顶开限压阀之前不能“跑”出去，使得锅内气压不断增大，引起水的沸点升高。


（3） 在保证安全使用的前提下，用这种高压锅在西藏地区烧水，要达到同样的最高温度，该如何改进？
[答案] 在保证安全使用的前提下，增加限压阀的质量。
知识点7 气体的压强与流速的关系 重难点
1.教材第62页活动：研究气体压强与流速的关系
提出问题 如图甲，当向两张纸条中间吹气时，纸条将向两边分开吗？ 如图乙，在纸条上方吹气时，纸条会向下飘动吗？
进行实验 图示
进行实验 实验现象 沿两张纸条中间向下吹气，纸条向中间合拢 纸条放在下嘴唇底下，沿着纸条的上表面用力吹气，纸条向上飘动
分析 纸条向中间合拢，表明纸条内侧受到的压强小于外侧受到的压强 纸条向上飘动，表明纸条上方受到的压强小于下方受到的压强
实验结论 气体的压强与流速的大小有关。气体的流速越大，压强越小
续表
探索思考4.
（1） 如图甲，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，并用手托住，然后对着漏斗嘴用力向下吹气，将手指移开，能观察到的现象是_______________________________________。
乒乓球只是在漏斗里跳动，而不会掉下来
（2） 如图乙，在水平放置的两根筷子之间放上两个乒乓球，通过塑料管向两球中间吹气，能观察到的现象是___________________。
乒乓球向中间靠拢
2.气体压强与流速的关系在生活中的应用
事例 图解 分析
风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流动很慢，压强较大，窗帘在室内、外压强差的作用下被“推”向窗外
化油器 化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连，当气流经过狭窄的管道时，由于流速变大，压强变小，汽油就会从喷管喷到气流中，变成雾状
事例 图解 分析
站台安全线 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车
“香蕉球” 足球在飞行时快速旋转，旋转带动球面附近的空气一起流动，在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧，形成相对低压区，另一侧形成相对高压区，足球在两侧压强差的作用下发生偏转，沿弧线前进
续表
3.液体压强与流速的关系
现象 图示 分析
将两只小船平行放在水盆中，用针管向两船之间冲水，观察到两只小船向中间靠拢 两船之间水流速度增大，压强减小，两船外侧压强大于内侧压强，因而小船向中间靠拢
结论：跟气体一样，液体的压强也会随流速的增大而减小。
说明 由于气体和液体具有很多相似的性质，人们常常将它们统称为流体。
4.教材第64页科学·技术·社会·环境：飞机的升力
飞机升力的来源是多方面的，其中一个是由机翼上、下方的空气流速差引起的。当飞机的螺旋桨高速转动，或发动机向尾部喷气而向前运动时，飞机的周围就会形成相对于飞机的高速气流。由于机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状（如图甲），上方气流的速度就要比下方气流的速度大得多。这样，机翼下侧受到的气体向上的压强就要比机翼上侧受到的气体向下的压强大得多（如图乙）。正是这个压强差，使得飞机得到了一个向上的升力。
甲
乙
典例7 如图所示，小科手撑雨伞走在路上，一阵大风吹来，伞面被“吸”,发生严重变形。下列判断及其解释，正确的是( @22@ )
C
A.伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方
B.伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速大于下方
C.伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方
D.伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方
[解析] 由题图可知，相同时间内伞面上方的空气通过的路程较长，伞面上方空气流速大于下方空气流速，所以伞的上表面受到的空气的压强小于下表面受到的空气的压强，从而造成伞面上、下存在压强差，伞面被向上“吸”。
题型1 验证大气压的存在 ★★★
典例8 张老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，放手后水和塑料片都不会掉下来，如图甲所示，此现象能说明_________的存在。张老师接着将倒置的杯子插进密闭钟罩内的水槽中并把杯子悬挂起来，把塑料片取走，杯内的水仍不会下落，如图乙所示。当用抽气机持续抽出钟罩内的空气，杯内的水_____（选填“会”或“不会”）掉下来，判断理由是___________________________________________，如果再把空气放进钟罩内，水_____（选填“会”或“不会”）被“吸”到杯内。
大气压
会
钟罩内的气压减小，支撑不住玻璃杯中的水柱
会
[解析] 玻璃杯中的水由于受到大气压的作用，所以才不会下落。当逐渐抽出钟罩里面的空气时，杯外水面上方的气压减小，支撑不住玻璃杯中的水柱，杯内水的高度会下降，如果再把空气放进钟罩内，杯外水面上方气压增大，水会被重新压入玻璃杯中。
补充追问1.图乙中，打开密封的钟罩，杯口不脱离水面，且水槽中的水足够多，稍稍提起玻璃杯，则玻璃杯中的水面会_______（选填“上升”“不变”或“下降”）。
上升
题型2 大气压的变化 ★★★

B

[解析]
选项 分析 结论
×
√
×
×

D
题型3 大气压的变化对液体沸点的影响 ★★★
典例10 将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水会停止沸腾，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水（如图所示），烧瓶内的水会重新沸腾起来，产生这一现象的原因是( @33@ )
A.瓶内气体压强增大，水的沸点降低 B.瓶内气体压强减小，水的沸点降低
C.瓶内气体压强减小，水的沸点升高 D.瓶内气体压强增大，水的沸点升高
B
[解析] 当向瓶底浇冷水时，瓶底温度迅速降低，瓶内水蒸气迅速液化，瓶内气体减少，水面上的气压减小，导致水的沸点降低，所以水又重新沸腾起来。
补充追问3.20世纪60年代，为控制疟疾疫情，屠呦呦用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾，从而去除水分以提取药物，但提取效果并不理想。她猜想：可能在高温下，药物成分被破坏了，对此，改进的方法是( @35@ )
A.用微火加热使溶液慢慢沸腾 B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压 D.增大容器内的气压
C
[解析] 气压减小，沸点降低。
典例11 援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不易熟。请用学过的知识解析原因：___________________________________________。提出一个把饭煮熟的方法：_______________。
西藏海拔高，气压低，水的沸点低，饭不易熟
用高压锅煮饭
题型4 生活中的流体压强现象 ★★
典例12 下列各图所示的情境中，利用了“流体压强与流速的关系”原理的是( @39@ )
A.图甲所示利用无动力风帽给厂房抽气 B.图乙所示水库堤坝设计成“上窄下宽”
C.图丙所示用吸管喝饮料 D.图丁所示利用喷气背包飞行
A
[解析] 无动力风帽在自然风的推动下高速旋转，使风帽周围的气压减小，从而将厂房内的气体抽出，利用了流体压强与流速的关系；水库堤坝设计成“上窄下宽”是为了防止液体压强随深度增加而增大给堤坝造成危害；用吸管喝饮料是利用了大气压的作用；利用喷气背包飞行是利用了燃气给背包的反作用力。
题型5 流体压强与流速的关系 ★★


B

点拨：
判断流体流速大小的方法
（1）流量相同时，流体经过宽阔的地方流速小，经过狭窄的地方流速大;
（2）时间相同时，流体经过的距离长，流速大，经过的距离短，流速小。
题型6 流体压强与流速的关系的应用 ★★★
典例14 某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上、下端各挂一个弹簧测力计，如图所示。他接通电源让电风扇对着机翼模型吹风，下面是该同学对实验结果作出的猜想，其中正确的是( @43@ )
B


方法点拨
分析流体压强现象的一般步骤
1.确定流速变大的地方在哪里；
2.根据压强大小确定压力大小及压力差的方向；
3.根据压力差的作用分析产生的各种现象。明确机翼模型上、下表面受到的压力差即为升力是解决本题的关键。