(共24张PPT)
第3节 大气压与人类生活
第八章 神奇的压强
液体内部朝各处都有压强,是因为液体具有流动性。
我们生活在大气层的底部,那大气有没有朝各个方向的压强呢?
1.根据生活经验,检验大气压的存在,并能列举大气压在生活、生产中的应用。
2.知道托里拆利实验的原理、过程和结论,知道标准大气压的数量级。
3.知道大气压的变化规律。
任务一
怎样知道大气有压强
活动:小组动手合作完成下面实验,记录并分析实验现象。
在玻璃杯中盛满水,用一张纸片盖着,再倒过来,看看杯中的水是否会流出来?
现象:纸片没有掉下来,水没有流出。
A.杯中的水为什么不外流
分析:由于大气的作用托住了硬纸片及上方的水。
B.吸盘为什么会紧紧粘在墙壁上
将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上,尽量挤出吸盘里面的空气,即使在钩上挂重物,吸盘仍然不会脱落,是什么力使吸盘紧贴在墙壁上的?
分析:由于将吸盘内的空气挤出,大气压便将吸盘紧压在墙壁上。
问题1:从以上实验能得出什么样的结论?
可见,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。
大气压存在的原因:
大气受重力的作用
大气有流动性
问题2:交流分享生活中还有哪些能说明大气压存在的事例。
在大气压强的作用下,盛过热水的矿泉水瓶被压扁。
在大气压强的作用下,墨水被压入笔管。
在大气压强的作用下,饮料被压入吸管。
吸盘挂钩被压在墙壁上。
马德堡半球实验
马德堡半球实验证明:大气压强是存在的,并且十分强大。实验中,将两个半球内的空气抽掉,使球内的空气粒子的数量减少、下降。球外的大气便把两个半球紧压在一起,因此就不容易分开了。抽掉的空气越多,半球所受大气压力越大,两个半球越不容易分开。
【视频】马德堡半球实验
任务二
怎样测量大气压
在任务一活动中, 如果能找到大气压能托起水柱的最大高度,则水柱产生的压强等于大气压强.
水柱太高,用水银代替
托里拆利实验
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
活动:阅读课本P78页内容,结合视频了解托里拆利实验过程。
(1)器材:长约1m一端封闭的玻璃管、刻度尺、水银、水银槽
(2)测量原理:二力平衡、p=ρgh
p0
p水银=ρgh
p0
A B
h
(4)实验步骤:
①一只手握住玻璃管中部,在管内灌满
水银,用另一只手的手指堵住玻璃管口;
②把玻璃管倒插在水银槽里,松开手指;
③将管子竖直固定,用刻度尺测量管内
水银柱的竖直高度(管内外水银面的高度差);
问题1:将玻璃管中灌满水银,目的是为什么?
排除玻璃管内的空气。
④倾斜玻璃管,观察管内水银柱的竖直
高度是否发生改变;
⑤换用内径不同的玻璃管和长短不同的
玻璃管重做实验,观察水银柱的竖直高
度是否改变;
⑥根据水银柱的竖直高度(管内外水银
面的高度差)计算大气压强.
问题2:将玻璃管的管径变粗或变细、将玻璃管稍向上提或向下按、向槽内加少量水银等情况下,管内外水银面的高度差怎样变化?为什么?
不变。将玻璃管的管径变粗或变细、将玻璃管稍向上提或向下按、向槽内加少量水银等情况下,这些方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。
问题3:在管顶开一小孔,将会发生什么情况?为什么?
管内水银会立即下降,直至与槽内水银面相平。管顶开一个孔,则空气会进入管内,管内也要受一个向下的大气压,水银会立即下降,此时玻璃管与水银槽就构成一个连通器,最终与槽内水银面相平。
(5)实验结果
一个标准大气压:p0=1.01×105Pa
一个标准大气压:
p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa
问题4:若玻璃管内混入少量气体,对测量结果有没有影响?为什么?
偏小。若玻璃管中混入少量气体,这些气体会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小。由p=ρgh可知这样测得的大气压强将比实际偏小。
1.空气内部朝各个方向都有压强。
2.托里拆利实验。
3.标准大气压:
p0=ρgh=1.36×104 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa
活动小结
任务三
大气压与人类生活
活动1:自主阅读课本P79页,了解大气压随高度变化的规律。
大气压强的大小不是一成不变的,其大小与海拔高度有关.
结论:海拔越高,空气越稀薄,大气压越小.
应用:根据大气压强的大小可估计当地的海拔高度.
活动2:观察视频实验现象,结合课本P80页“活动3”分析水的沸点与气压的关系。
【视频】水的沸点与气压的关系
结论:液体的沸点随液体表面的气压增大而升高,随气压的减小而降低。
1.用塑料管可以把瓶子中的水吸到嘴里,这是由于( )
A.嘴对水产生吸力的作用
B.吸管本身有吸水的作用
C.大气压作用在水面上的结果
D.水内部压强的作用
C
2.将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是( )
A.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
B.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
D.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
D
3.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自治气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/ cm 5 5.3 5.7 6 6.3
A
总结:请画出本节内容的思维导图
大气压与人类生活
怎样知道大气有压强
怎样测量大气压
大气压与人类生活
空气内部各个方向都有压强
产生原因:重力、流动性
托里拆利实验
管内外水银面高度差约为760mm
标准大气压可取1×105Pa
海拔越高,气压越低,液体沸点也降低