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第七章 压强
第四节 大气压强
情 境 导 入
第四节
大气压强
想一想
我们知道,液体产生压强是因为受到重力作用,并且具有流动性。 那么大气层里的空气也受到重力的作用,且具有流动性,空气(大气)是否也会产生压强呢?
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第四节
大气压强
一、大气压强的存在
1. 覆杯实验
杯中无水,放手后,
硬纸片落下。
如果把杯内加满水,再将硬纸片平放在平口塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后硬纸片能否落下吗?
杯中装满水,放手后,硬纸
片能否落下?
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将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中,鸡蛋不会掉入瓶中。
2. 瓶吞鸡蛋
当瓶中空气温度降低时,内部气压变小,当瓶内气压小于外部大气压时,外界的大气压会把鸡蛋压进去。
p大气压
p内
将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内,然后立即将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,观察现象。
熟鸡蛋被
“吞入”瓶中
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德国马德堡市的市长奥托 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。他把两个直径 30 cm 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。
3. 马德堡半球实验
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大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
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。
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二、大气压的大小
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,水柱太高了,达到 10 米多高,很不方便,所以能否用密度大的水银代替呢?
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,这个实验叫作托里拆利实验。
1.① 测量方法
p气
p水最大
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为什么大气压强等于水银柱的压强?
因为是玻璃管外部的大气压强支持着水银柱,所以大气压强就等于管内水银柱的压强。
③ 托里拆利实验原理
p大气压=p水银
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在 1954 年第十届国际计量大会上,科学家对大气压规定了一个“标准”:在纬度 45°的海平面上,当温度为 0 ℃ 时,760 mm 高水银柱产生的压强叫作标准大气压。
标准大气压 1.013×105 Pa=760 mm水银柱
④标准大气压
帕(pa)、 毫米水银柱高(mmHg柱)
大气压的两个常用单位:
粗略计算时可取标准大气压为 1×105 Pa
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①气压计:测定大气压的仪器。
在托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度,就知道当时的大气压了。
这就是一个简单的水银气压计。
水银气压计比较准确,但携带不便。
水银气压计
②水银气压计
分为水银气压计和金属盒气压计(无液气压计)。
2.气压计
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③金属盒气压计(无液气压计)
它的主要部分是一个波纹状真空金属盒,气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转化为指针的偏转,指示出气压的大小。
氧气瓶和灭火器上的气压计也是一种无液气压计。
金属盒气压计
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在海拔 3 000 m 以内,每升高 10 m,大气压大约减小 100 Pa。
①大气压随高度增加而减小
3. 大气压与海拔高度的关系
大气压由于大气受重力而产生,因为海拔越高,空气越稀薄,空气密度变小,大气重力变小,因此大气压就会降低。
②大气压随海拔高度的升高而减小的原因
当离开地面的高度达到 100 km 时,大气就变得极其稀薄了。
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三、大气压的应用
生活中经常应用到大气压,大家多观察、多思考
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生活中应用大气压的实例——“拔火罐”
理疗拔火罐能治病主要是由于罐内燃火消耗氧气,致使罐内空气稀薄,使机体局部形成负压,皮肤与肌肉组织都被吸进。因罐内的大力吸引而引起血管扩张,血流加快,新陈代谢旺盛,提高机体的抗病能力,所以现代人把它叫作“瘀血疗法”。
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②活塞式抽水机
活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门 A、B 等组成。
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第四节
大气压强
堤坝上窄下宽
1.大气压强与人们日常生活的关系非常密切。下列事实中主要利用了大气压强的是( )
A.飞镖的箭头很尖 B.拦河坝的截面上窄下宽
C.用吸管吸取饮料 D.大型客机在空中水平飞行
C
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课堂小结
2.大气压随海拔高度的升高而______(选填“增大”“减小”或“不变”),小娟同学拿着自制气压计从山脚爬到山顶时,发现玻璃管内水柱的高度 h ______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
减小
增大
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课堂小结
A. 将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为 760 mm
B. 若将玻璃管向上提 2 cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为 780 mm
C. 在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D. 将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
3.如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1 m,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A
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使用前,由于大气压的作用,使消毒液不会流出;使用时,打开瓶盖,与外界大气相通,消毒液在重力作用下,向下流入药棉。
4.如图所示是一种便携式“碘伏棉签”,塑料管内装有碘伏消毒液,它的上端封闭,这样消毒液就不会从下端流出。使用时将封盖掰开,消毒液会自动向下流入药棉中,请解释为什么在使用前消毒液不会流出塑料管,而使用时才会流出?
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5. 如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.图甲中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.图乙中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
A
课 堂 小 结
第四节
大气压强
影响大气压的主要因素:海拔高度越高,气压越低。
托里拆利实验:
吸管、真空吸盘、活塞式抽水机等。
产生原因:空气受重力,且具有流动性。
无液气压计(便携)
水银气压计(最精确)
标准大气压:通常把 760 mm 水银柱产生的压强叫作
标准大气压约 1.0×105 Pa。
首次测量出大气压的大小。
测量仪器
大气压
的存在
大气压
的大小
大气压
与生活
大气压强