8.3空气的“力量” 课件 (共48张PPT) 2023-2024学年度沪科版物理八年级全册

(共48张PPT)
第三节 空气的“力量”
八下 物理
沪科版
神奇的“两心壶”
一个壶中为什么能够倒出两种酒？这种杀人于无形的壶到底藏有什么玄机？
新课引入
1.液体内部各处都存在压强
2.液体压强的产生原因
液体受到重力作用
液体具有流动性
空气也具有流动性，同时也受到重力的作用。
那么，大气内部是否存在朝各个方向的大气压强？
思考与推理
液体压强
1. 知道大气压强的存在。
2. 理解托里拆利实验。
3. 知道大气压的变化规律。
4. 了解生活中一些应用大气压强的例子。
重点
学习目标
重点
在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水。观察铁皮罐是否有变化？
冷水浇铁皮罐实验
实 验 1
现象
分析
在大气压作用下，铁桶被压扁了。
和液体一样，空气内部各个方向也都存在压强。
新知学习
一、大气压强
覆杯实验
实 验 2
1.将硬塑料片平放在平口纸杯杯口，用手按住，倒置过来，松开手，看到了什么现象？
硬塑料片在重力的作用下掉落下来
2.将纸杯装满水，仍用硬塑料片盖住杯口，用手按住，倒置过来，松开手，看到什么现象？为什么有这种现象？
覆杯实验
现象
硬塑料片没有掉下来。
结论
硬塑料片受到重力作用，又受到了水向下的压力作用，但是没有下落，则它一定受到了向上的力的作用。硬塑料片没有与其他物体接触，因此这个力的施力物体只能是大气，说明大气对硬塑料片有压强。
3.慢慢把纸杯杯口向各个方向转一圈，又看到什么现象？说明了什么？
现象
硬塑料片依旧没有掉下来。
结论
说明各个方向都存在大气的压强。
一定是大气将硬塑料片压在杯口吗？有没有可能是水把硬塑料片粘在杯口？如何通过实验来验证你的猜想呢？
4.倒置纸杯，在纸杯底部扎一个小孔，看到了什么现象？说明了什么？
扎孔后，硬塑料片和水一起落下。说明不是水将硬塑料片粘在杯口。
和液体一样，空气内部的各个位置也都存在着压强。这种压强称为大气压强，简称大气压或气压。
1.定义
2.产生原因
大气受到重力作用
大气具有流动性
——与液体压强产生原因一致
归纳
3.最早证明大气压存在的实验
马德堡半球实验
德国马德堡市的市长奥拓 格里克，是一位业余科学家。 1654年5月，他做了一个令人惊讶的实验，才使人们确信大气压强的存在。
他做了两个直径36cm的空心铜半球，密合后抽出里面的空气，然后每个半球上栓8匹马，总共16匹马才把两个半球拉开。
取两个挂东西的小吸盘， 按图所示对接，挤出吸盘内部的空气，然后拉开吸盘。拉开吸盘需要用不小的力。这是为什么呢？
空气的“力量”
迷你实验室
你知道什么样的两个半球需要用火车才能拉开吗？
内外压强相等
存在巨大的压强差
在大气压的作用下，汽车无法拉开马德堡半球，用火车才能拉开
用大号注射器将塑料瓶中的空气抽出来，是谁把塑料瓶压瘪了？
塑料瓶中的空气被抽出后，瓶内压强减小，瓶内部气压小于外部大气压。在大气压的作用下饮料瓶变瘪。
运用大气压强解释下列现象
思考
运用大气压强解释下列现象
为什么鸡蛋没有落下，而是被吸进了瓶子里？
思考
在大气压的作用下，鸡蛋被托着克服了重力和瓶子的摩擦力进入了瓶中
饮料是怎样吸入口中的？
人用力吸出部分吸管内的空气
吸管内的气压减小
吸管内的饮料在大气压作用下流入口中
运用大气压强解释下列现象
请同学们举出一些生活中利用大气压的实例
大气压的利用
两心壶（良心壶）揭秘
释疑
如图所示的实例中，与大气压无关的是（　　）
B.用吸管喝饮料
C.吸盘挂物钩吸在墙上
A.船闸
D.覆杯实验
A
针对训练
既然大气中也存在压强，那么大气压强到底有多大呢？用什么方法可以测出它的数值呢？
？
设计思路
物体的平衡状态
二力平衡
F=F气
测出大气压强
受力面积相同
在如图实验装置中，如果根据大气压所能托起水柱的最大高度，我们就能测出大气压的数值。
人们发现用水做实验时，水柱太高，达到10米多高，不方便，能否用密度大的水银代替？
意大利科学家托里拆利解决了这个问题，用水银测出了大气压的大小，叫做托里拆利实验。
测量方法：
p大气
p水最大
二、测量大气压
大气压测量思路：
液体的平衡状态
二力平衡
F液=F气
受力面积相同
大气托住液柱的压强等于大气压强
液体密度越大，大气托起的水柱高度越小
液体压强不变
p= ρgh
托里拆利
1608~1647
当管中的水银柱静止时，作用在槽中水银面上的大气压强与玻璃管内760mm水银柱产生的压强相等。
托里拆利实验
目的：使液面上方成为真空
（１）玻璃管内汞柱为什么下降一段又不再下降了？
是什么力量托住了这段汞柱？
玻璃管内汞柱下降因为管内水银产生的向下的压强大于大气压，停止下降时，管内水银产生的向下的压强等于大气压，使大气压使这段汞柱不再下降。
（2）管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化
做托里拆利实验时，玻璃管是否倾斜不会影响水银柱的高度，高度只决定于外界大气压。
托里拆利实验
（3）你能计算出大气压的值吗？说出你的办法。
= 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
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
粗略计算标准大气压可取1.01×105 Pa或1.0×105 Pa。
依据原理：大气压与液体压强相平衡
注意事项
1.将玻璃管稍上提（不露出水银面）或下压，水银柱高度不变。
2.改变管的粗细，水银柱高度不变。
3.将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
4.本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度约为10.3m。
4.做托里拆利实验时，若水银未灌满或者漏气，导致玻璃管内混有少量空气，会影响水银柱的高度吗？
760mm
少量空气
真空
因此做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，则测量的结果比实际大气压小。
P空气
P水银
P大气压
p空气 + p水银 = p大气压
1标准大气压= 760mmHg=1.01×105 Pa
为什么这么大的压强却没有把房子压塌？
约1cm2
这个数值大约相当于10N的压力作用在1cm2的面积上产生的压强。
房内也有气体，产生了对房顶向上的压强，与外界对房顶向下的大气压强大小相等，合力为零，保证了房顶不会坍塌。
1标准大气压是多大？具体感受起来是多大呢？
可以直接测量大气压的仪器叫做气压计
玻璃管上刻上刻度
水银气压计
水银气压计比较准确，但携带不便，常用于气象站和实验室
气压计
气压计表盘
真空金属盒
传动装置
金属盒气压计（无液气压计）
灭火器
想想做做
制作一个简易气压计
针对训练
①则管中水银柱高度为________mm。
②将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将 ，长度 。
③将玻璃管向上提升一点，水银柱的高度将 。
④如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或
“不会”）充满玻璃管。
如图所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做托里拆利实验，操作正确，假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述如下情况中玻璃管内水银柱的变化情况：
760
不变
不变
会
变长
？
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？
三、大气压的变化
（1）大气压大小与海拔高度有关，海拔越高，空气越稀薄，大气压越小。
（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。
大气压的变化规律
实 验 3
探究水的沸点与气压的关系
1、用注射器给沸腾的水打气加压，观察水的沸腾情况？
2、对沸腾的水停止加热，随即用注射器抽气减压，观察水的沸腾情况？
知识拓展
操作视频：
实验现象：
1、用注射器给沸腾的水打气加压，水停止沸腾
2、对沸腾的水停止加热，随即用注射器抽气减压，水继续沸腾
实验结论：
大气压强减小，沸点降低；大气压强增大，沸点升高
高压锅：高山上气压低，水的沸点也低，所以在高山上煮饭时，虽然水已经沸腾，但米饭还没有煮熟是常见的现象，因此要用密闭的高压锅
我国市面上的高压锅，工作压强约为1.3×105 Pa，可以使水的沸点升高到124 ℃左右
高压锅
大气压强的应用
(1)航天服：是航天员必备的生命保障和防护救生装备
航天员穿着航天服在太空中作业
航天员穿着航天服在飞船内
(2)活塞式抽水机
提起活塞时，阀门 关闭，大气压迫使水推开阀门 ，水进入缸筒。
压下活塞时，阀门 关闭，活塞下面的水推开阀门 ，涌到活塞上面。
再次提起活塞时，阀门___关闭，它上面的水从出水口流出，同时大气压迫使水又推开阀门 ，水进入缸筒。
A
B
B
A
A
B
拔火罐
挂钩
大气压的其他应用
如图为一种硅胶制成的免打孔门吸，将其套在门背后的把手上，并使吸盘紧压在门后的光滑墙壁上，门就会被固定。下列事例的工作原理与此门吸原理相同的是（　　）
A．热气球升空
B．飞机升空
C．用吸管吸饮料
D．船闸
C
针对训练
空气的“力量”
空气内部各个方向都有压强
产生原因：重力、流动性
大气压的存在
大气压的变化
大气压强的测定
管内外水银面高度差约为760mm
标准大气压可取1.0×105Pa
托里拆利实验
海拔越高，气压越低，液体沸点也降低
课堂小结
随堂练习
1. 如图所示，护士为病人打针前，先把针管里的活塞推到底端，然后把针头插入药液中，提起活塞，药液在_________的作用下进入针管里。
大气压强
2.（多选）如图所示是托里拆利实验装置图，玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是760mm（试管口始终没离开水银面），下列做法高度差不变的是（ ）
A．将实验装置转移到高山上进行实验
B．稍稍提高玻璃管
C．往水银槽中添加水银
D．使玻璃管倾斜
BCD
3. 贴在竖直墙面上的塑料吸盘挂钩（塑料吸盘挂钩重力不计），当挂上适当的重物后，也不会脱落的原因是（ ）
A．大气压力大于重力
B．大气压力与重力平衡
C．塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力等于所挂重物的重力
D．塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力大于所挂重物的重力
C
4.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。不考虑温度的影响，把这个自制气压计从山下移到山上后
（ ）
A．h增大，瓶内气压大于外界气压
B．h减小，瓶内气压大于外界气压
C．h增大，瓶内气压小于外界气压
D．h减小，瓶内气压小于外界气压
A
5.小明在山顶上打开零食享用后将其密封起来．带下山后发现零食袋看起来变____(选填“大”或“扁”)了，理由是______________________________
_____________________________________________．
扁
山顶的气压值比山脚地区的
气压值低，外界气压值变大，零食袋会变扁