(共16张PPT)
第三节 空气的“力量”
一
学习目标
1.知道大气压强的存在;了解大气压强产生的原因。
2.知道托里拆利实验的原理、过程和结论;知道标准大气压的值。
3.知道大气压强的变化规律;知道大气压强在生产、生活中的应用,
并能对有关现象进行解释。
二
重点难点
重点
利用实验验证大气压强的存在,大气压的变化规律。
难点
大气压强的估测和测定,大气压的综合应用。
三
教学过程
我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层所包围,即大气层,大气和液体一样,也受到重力作用和具有流动性。
大气层
例如课本图8-38,通过实验我们可以发现,两个吸盘在大气压力作用下,被紧紧地压在一起。
挤出吸盘内部的空气,大气压大于吸盘内的气压,大气压将吸盘紧紧地压在一起,要把两个吸盘分开,需要用较大力克服大气压力。
1.大气压强
(1)请同学们阅读课本第156、157页,自主完成下列问题:
①和液体一样,空气内部各个方向也都存在压强。这种压强叫 ,简称 。
②举两例说明大气压的存在: 。
大气压强
气压
吸饮料、活塞式抽水机等
拿一空铁皮罐,放少许水,罐口打开,放在火上将水烧开。
水烧开后,分别做以下实验:
①将未盖盖子的铁皮罐小心放入盆内,然后用冷水浇铁皮罐;
②将铁皮罐罐口用盖子盖紧,小心放入盆内,然后用冷水浇铁皮罐。
仔细观察铁皮罐发生了什么变化
请同学们自己动手完成下面小实验:
如(a)当铁皮罐口打开时用冷水浇,罐内、外空气相通,罐壁内、外所受的压力相同,内、外平衡,所以铁皮罐安然无恙。
如(b)当铁皮罐口密封时用冷水浇,铁皮罐被压扁了。这是因为当烧水时,罐内的空气受热膨胀,部分空气被排出铁皮罐,罐内气体的密度减小;盖上盖后,当用冷水浇铁皮罐时,罐内空气的温度下降、压强减小,铁皮罐在罐外大气压的作用下而塌陷。
例如课本图8-39,我们可以利用实验器材,做一个小型的马德堡半球试验,通过实验,我们可以发现,空心铜半球被抽成了真空,内部没有气体没有气压,所以在外界大气压的作用下,两个铜半球就牢牢的贴在了一起。所以此实验可以充分的证明大气压的存在。
2.测量大气压
例如课本图8-40,著名的托里拆利实验,我们可以通过实验发现,玻璃管内汞柱下降一段就不再下降了,经测量,管内外汞柱面的高度差约760mm。
灌满汞的玻璃管内部没有空气。随着汞柱的下降,管内汞液的上方形成真空。
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。
p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa
应用:
测量大气压强的工具:
水银气压计
优点:精确 缺点:不方便携带
金属盒气压计
优点:使用方便 缺点:不精确
3、大气压强的变化
(1)大气压的大小与海拔高度有关:海拔越高,大气压越小。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减100Pa。
你能说一说吗:到西藏最大的感觉是什么?
宇航员为什么要穿宇航服?那要是没有了大气压又会是什么情景呢?
高原缺氧的原因,由于西藏海拔较高,当地的大气压较低,
因此呼吸困难,吸入氧气减少,容易造成高原缺氧。
进入太空的宇航员,太空是真空没有大气压因此无法直接呼吸,
需要宇航服来提供适当的压强,以保障生命。
(2)大气压与液体沸点的关系:液面上的气压越高、液体的沸点越高,反之大气压越低、液体的沸点越低。
应用分析:高压锅把水相当紧密地封闭起来,水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中,只能保留在高压锅内,就使高压锅内部的气压高于1个大气压,也使水要在高于100℃时才沸腾,这样高压锅内部就形成高温高压的环境,饭就容易很快做熟了。
(3)大气压与天气的阴晴、季节的变化有关。
大气气压是冬高夏低,晴高阴低,因为夏季水蒸气较多(水蒸气的密度小于大气的密度)气压较低。
跟踪训练
1.如图所示的实例中,属于利用大气压的是( )
C
2.如图所示的现象中,不能说明大气压存在的是( )
A
3.如图所示装置,一端开口的玻璃管长约1m,灌满汞液,倒插在汞液槽中,下列说法正确的是( )
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强大小的科学家是托里拆利
C.利用此装置不管在哪里测出大气压强值一定为760mm汞柱高
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差变大
B
四
课堂小结
1.空气受重力的作用且具有流动性,所以空气对浸入其中的物体有压强;
2托里拆利实验测出大气压的值等于760mm高的水银柱产生的压强即1.01×105Pa;
3.大气压强在日常生产生活中的应用。