大气压与人类生活8

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名称 大气压与人类生活8
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资源类型 教案
版本资源 粤沪版
科目 物理
更新时间 2015-08-05 15:22:40

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课件44张PPT。 8.3 大气压与人类生活 体验 1 空气的存在?
活动:通过生活场景认识空气的存在。
活动1:将注射器的活塞拉出,之后将针孔用手堵住,向内推活塞。
活动2:用一个塑料袋张开口来回舞动几次,然后扎住袋口,观察
现象。(1)将针孔堵住,向内推注射器的活塞会感到有    ,
说明了      。
(2)用一个塑料袋张开口来回舞动几次,发现塑料袋
        ,说明        。
提示:(1)压力 空气存在
(2)胀起来 有空气存在体验 2 大气压强的存在?
活动:通过生活场景认识大气压的存在。
活动1:观察吸盘挂钩。
活动2:观察用吸管喝饮料。(1)吸盘挂钩在使用前,需要向墙壁用力     ,以便挤
出其中的     。
(2)用吸管喝饮料时,需要用力     ,以便吸出吸管内
的      。
提示:(1)挤压一下 空气 (2)吸气 空气1.列举几例能证明大气压强存在的事例。
2.标准大气压是多少?测量大气压的仪器叫什么?
3.大气压与高度的关系是怎样的?
4.液体沸点与气压之间存在什么关系?探究 1 大气压的存在?
结合“体验”,思考以下问题:
1.通过“体验1”可知我们周围      (选填“存在”或
“不存在”)空气。
参考答案:存在2.提出猜想:与液体产生压强的原因对比,大气也会产生压
强,理论依据:大气与液体一样受   且具有流动性。
参考答案:重力3.实验探究:
(1)在玻璃杯中盛满水,用纸片盖紧,再倒过来如
图,看看杯中的水是否会流出来?想一想,是什么
力托住纸片的?
(2)将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上如图,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?你还能举出哪些事例证明大气压的存在?提示:(1)纸片上表面受到满杯水竖直向下的压力和纸片本身向
下的重力,其压力大小等于杯中的水重,纸片的下表面在大气压
强的作用下受到空气向上的压力。由于纸片的重力和水的压力
之和小于空气对它下表面的压力,因而能使纸片托住满杯的水。
(2)要把塑料吸盘挂在墙上,先挤出吸盘中的空气,吸盘周围只
有空气。因此把吸盘压在墙上的力只能是由空气产生,空气产
生了压力,压力的作用效果即为压强,所以说是大气压强把吸盘
压在了墙上。马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。
参考答案:(1)不会 大气压强
(2)大气压强 马德堡半球实验探究 2 测量大气压?
估测大气压:用所给器材注射器、弹簧测力计、
刻度尺等,测量大气压强的值。
(1)为了用这个实验估测出大气压的值,需要测
量哪些物理量?请用测得的物理量表示大气压
表达式。
(2)怎样才能较准确地测出大气压的值?提示:(1)先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外
界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为
F=p大气S,故测出活塞横截面积S和活塞开始运动时的拉力F,就
可根据p大气= 求出大气压强的值。(2)将活塞推至底部并用
手堵住小孔,这样做的目的是排尽注射器内的空气。
参考答案:(1)测出活塞横截面积S和开始拉动时活塞上的拉力
F 表达式:p大气=
(2)将活塞推至底部并用手指堵住小孔,排尽注射器内的空气。(3)用这种方法测出的大气压值往往不准确,你认为造成误差的原因是什么?
参考答案:造成误差的主要原因是注射器内的空气没有排尽、拉力和长度读数不准确等、拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦等。探究 3 托里拆利实验?1.实验设计:
(1)将玻璃管中灌满汞的目的是  。
(2)使玻璃管倒立放入汞槽后,其上方形成  。
提示:将玻璃管中灌满汞,可以排出玻璃管中的空气,这样可以
使玻璃管倒立放入汞槽后,其上方形成真空。
参考答案:(1)排出其中的空气 (2)真空2.实验现象及数据分析:
(1)如图甲,当管内的汞面下降到一定高度时,汞面高度差保持
        不变。
参考答案:760mm
(2)根据汞面高度差,推导大气压的值。
参考答案:汞面上方是真空,不能对管内汞面产生压强,而管外
汞面受到大气压强,正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的汞
柱。也就是大气压强跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
故p0=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105Pa。3.交流与评估:
(1)如图乙,若玻璃管倾斜,汞柱的长度变化吗?竖直高度变化
吗?为什么?
参考答案:汞柱的长度变长 汞柱的竖直高度不变 因为管内
汞柱产生的压强和外界大气压相等,只要外界大气压不变化,
管内汞柱的竖直高度就不会改变。
(2)本实验中能不能用水做实验?为什么?
参考答案:不能 本实验若把汞改为水,水柱的高度约为10.3 m,
则所用玻璃管的长度应在10.3 m以上,非常不方便。探究 4 大气压与人类的生活?
1.大气压与海拔高度之间有什么关系?
提示:地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小。大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小。在海拔3 000 m之内,每上升10 m大气压强约减小100 Pa。
参考答案:大气压随海拔高度的增加而减小。2.液体的沸点与大气压的关系:
(1)如图所示,这说明什么问题?提示:由实验可知:当气压增大时,水的沸点升高;当气压减小时,水的沸点降低。
水的沸点与水面上的气压有关: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。
参考答案:水的沸点与水面上的气压有关: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。(2)      是利用水的沸点随水表面气压升高而升高
制成的。
参考答案:高压锅一、大气压强
1.定义:由_____产生的压强,简称大气压。
2.大气压产生的原因:空气受_____且具有_______。
二、测量大气压
1.测量实验:_________实验。
2.结论:大气压强等于_______高汞柱产生的压强。大气重力流动性托里拆利760 mm三、大气压与人类生活
1.1标准大气压的数值:_______高汞柱产生的压强,
即__________Pa。
2.变化:大气压随_____而变化,在海拔2 km以内,每升高10 m,
大气压约减小_______。
3.液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随液体表面的气压
增大而_____,随气压的减小而_____。应用:_______。
4.大气压的应用:___________、航天服。760 mm1.013×105高度111 Pa升高降低高压锅离心式水泵【拓展延伸】托里拆利
托里拆利最大的贡献是用实验证明了大气压强的存在。他继承
了伽利略空气受重力的思想,摆脱了伽利略所受的“自然厌恶
真空”的影响,着手研究水压机提升液体的原理。他认为提升
液体的高度跟液体的比重有关,比重大的液体被提升的高度低。
他提出了用水银代替水做实验的设想,预料水银柱的高度应是
水柱高度的 ,这一实验于1643年由他的学生维维尼安完成,
证明了大气压强的存在。现在我们所采用的用水银测定大气压
强的方法是经过改进的。为了纪念这位伟大的实验家,后人把
这个实验叫托里拆利实验。托里拆利对光学仪器也很有研究,他制造了大型透镜,用它来做望远镜的物镜。他还是一位数学家,曾深入地从事过摆线数学的研究,以及测定抛物线弓形的面积和抛物线内的体积等的研究。考点 大气压的测量——托里拆利实验?
【典例】(多选)(2012·沈阳中考)如图所示为托里
拆利实验的装置图,下列表述正确的是 (  )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水
银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用一根粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变【思路导引】解此类题的关键是抓住玻璃管内外水银面的高度差只与外界大气压大小有关。
【精讲精析】选A、D。本题考查学生对托里拆利实验的理解。在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。因此将玻璃管稍微倾斜,将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,向槽中继续注入少量水银,换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差都将不变。故选A、D。【方法归纳】关于托里拆利实验的几个问题
(1)水银柱高度:指管内外水银面的竖直高度差h,不是指倾斜时水银柱的长度L,实验中玻璃管倾斜后,管内水银柱长度虽然增加,但水银柱高度不变。
(2)实验中玻璃管的粗细、水银槽内水银的多少、玻璃管是否竖直及水银面与管顶的距离等都不会影响大气压的测量值,因为液体的压强只与液体密度、深度有关,与液体的重力、体积等均无关。(3)实验中,玻璃管插入水银槽里的深度对测量值没有影响,管口向上提,管内水银面上方真空部分体积增大,水银柱高度不变;管口向下按,管内水银面上方真空部分体积减小,水银柱高度不变。1.下列事例中,利用大气压作用的是 (  )
A.小王将新鲜空气吸入肺里
B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.小李用图钉把地图钉在墙上
D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
【解析】选A。本题考查大气压的应用知识。A项是利用大气压将新鲜空气压入肺里。B项是在针筒内活塞压力的作用下把药水推入病人肌肉中的;C项在压力的作用下把图钉按在墙上;D项是因为液体压强随深度的增加而增大。2.如图所示,管中液体处于静止状态,则可以反映当时大气压
值的是 (  )【解析】选C。本题考查学生对托里拆利实验的了解。实验中试管内外水银面的高度差反映了当时的大气压强值,这个高度指的是从水银槽液面到试管内的水银面之间的距离。故选C。3.(2013·自贡中考)甲同学做托里拆利实验,测得管内外水银面高度差约76 cm,乙同学采取下面哪个措施可以改变这个高度差 (  )
A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.把实验移到高山上去做【解析】选D。本题考查大气压强。往水银槽加水银、使玻璃管粗一些、把玻璃管往上提,这三个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。把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度变小。4.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是 (  )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.1标准大气压的数值为1.013×105Pa(760 mm水银柱产生的压强)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.液体的沸点随气压的增大而升高【解析】选C。本题考查与大气压有关的知识。大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,空气越稀薄,大气压就越小。5.如图所示,下面挂着5 N重A物的吸盘吸附在天花板上,吸盘
和细钩的总重力是0.5 N。吸盘没有掉下来,说明它还受到一
个竖直向上的作用力。这个力的大小是   N,其施力物体
是    。【解析】本题考查对大气压力的认识。吸盘是在大气压的作用
下被吸附在天花板上,所以它受到的这个竖直向上的作用力是
大气压力,其施力物体是大气(空气),大小是5 N+0.5 N=5.5 N。
答案:5.5 大气(空气)6.(2013·菏泽中考)如图所示,治病输液时,药水瓶口处常插着两根塑料管A和B,其中A插管是输液管,B插管的作用是利用   使液体流入人体血管内。【解析】本题考查大气压强的应用。进气管B的管口在药水瓶口处,随瓶内药液高度的下降,药液产生的压强与瓶内气体产生的压强之和小于外界大气压强时,外界气体在大气压作用下就进入瓶内,使瓶口处液体内压强总是保持基本与大气压强相等,这样药液可以匀速下滴输入体内。
答案:大气压7.(2012·东营中考)用高压锅煮食物熟得快,其原因是
                     。
【解析】本题考查沸点及沸点与气压的关系。因为水的沸点与压强有关,压强增大,沸点升高,煮食物时高压锅内的气压比普通锅内的气压高,所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,食物熟得越快。
答案:高压锅密封好,锅内气压高,水的沸点高 找找你容易错在哪里
用塑料吸管吸饮料,小刚说:“饮料是被人吸入口中的。”你认为小刚的观点是否正确?若不正确,请说出饮料是如何进入嘴中的?
学生自答
小刚的观点是正确的。饮料是在口的吸力作用下被人吸入口中的。教师点评
①许多人都认为饮料是被人吸入口中的,这是在生活中形成的一种误解。
②其实这是大气压的作用,是人吸走管内的空气,使外界大气压大于管内气压,把饮料压入人的嘴里。
正确答案
不正确。人吸走管内的空气,使外界大气压大于管内气压,把饮料压入人的嘴里。再见