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苏科版物理8年级下册培优精做课件9.3气体的压强第九章压强和浮力授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.1.大气层
我们生活的地球,周围包裹着厚厚的空气,它保护、养
育着地球上的生命.这层厚厚的空气通常称为大气层.
2.实验探究:体验大气压的存在
示意图 过程和现象 原因分析
_________________________________ 加热装有水的易拉 罐,水开后密封易 拉罐,冷却后易拉 罐变瘪. ___________________________
示意图 过程和现象 原因分析
_________________________ 用嘴吸去吸管内的 空气,就能喝到饮 料. ________________________________________________
___________________________ 盛满水的杯子紧盖 一个硬纸片,倒置 后,纸片不掉,水 也流不出来. _____________________________________
实验表明,大气对处在其中的物体有压强.
这种压强叫作大气压强,简称大气压.
1. 如图所示,用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯、铁架台组成的装置体验大气压的存在,下列说法不正确的是( )
A.易拉罐被压瘪说明大气压的存在
B.在橡皮泥下方先垫一枚硬币能更好地将罐口
堵住
C.待罐口出现白雾,将罐口堵住,能立即看到易拉罐被压瘪
D.将少量酒精注入罐中代替水,也能体验大气压的存在
C
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2.我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量。下列事例中不是应用大气压强的是( )
D
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3.大气压强
(1)大气压产生的原因:空气有质量,受到重力,并且
具有流动性,因而对处在其中的物体会产生压强,而且
和液体一样,大气内部向各个方向都有压强.
(2)证明大气压的存在:1654年,德国马德堡市市长、
抽气机的发明者格里克做了著名的马德堡半球实验,证
明了大气压的存在.
(3)我们为什么感觉不到大气压的存在:大气压很大,
而我们却没感觉到,这是因为人体内、外空气相通,内、
外气压平衡.
3.如图是托里拆利实验的装置图,
以下判断正确的是( )
A.若将玻璃管向上提升一点(管口不离开水银液面),管内真空部分的长度将变长
B.若将玻璃管稍微倾斜一些,测出的大气压值变大
C.此时大气压强等于770 mm高水银柱所产生的压强
D.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出
A
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4.大气压在生活中的应用
(1)活塞式抽水机
活塞式抽水机是利用大气压工作的,通过活塞在圆筒中
往复运动不断地将水抽取上来.
(2)离心式抽水机的工作原理
如图所示,离心式抽水机在启动前,需要先往泵壳
内灌满水,排出泵壳内的空气.当启动后,叶轮在电
动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速
旋转,同时被甩入出水管中.这时叶轮附近的压强减
小,大气压迫使低处的水推开底阀,沿进水管进入
泵壳,进入泵壳的水又被叶轮甩入出水管,这样一
直循环下去,就能不断地把水送到高处.
(3)其他应用:医用注射器针筒里的活塞向外拉动时,
大气压将药液压入针筒内;吸盘式挂衣钩按压在平滑墙
面上排出吸盘中的空气后,大气压会将吸盘紧压在墙面
上,吸盘因而与墙面的摩擦力增大,即使挂较重的物品
也不会滑落下来.
典例1 下列各种现象与大气压强无关的是 ( )
C
A.热杯子吸住
气球
B.钢笔吸墨水
C.机器人行走
D.用吸管吸饮
料
1.托里拆利实验和标准大气压
历史上最早测量大气压的实验是由意大利科学家托里拆
利完成的,他测出的大气压值相当于高的水银柱产
生的压强,约等于,人们通常把这样大小的
大气压叫作标准大气压.
2.气压计
用来测定大气压的仪器叫作气压计.常见的气压计是金
属盒气压计.如图所示,其核心部分是一个抽成真空的金
属盒及一个与盒中央相连的弹性钢片.盒的表面是波纹
状的,大气压变化时,弹性钢片的弯曲程度发生变化,
固定在弹性钢片末端的拉杆就带动指针转动.从气压计
的表盘上可以直接读出大气压值.
气压计
气压计的工作原理示意图
3.估测大气压
实验 原理
实验 器材
实验 步骤 (1)器材准备:将注射器的活塞推到注射器筒的
前端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
实验 步骤
实验 步骤
实验 数据 __________________________________________________________________________________________
特别提醒
实验中的误差分析
(1)活塞与注射器筒壁间的摩擦会使需挂重物增加,测
得的大气压力偏大,导致计算出的大气压值偏大
(可以在活塞和筒壁间加少许润滑油,既有密封作用,
又可以减小摩擦);
(2)空气没有排尽或者测量过程中漏气会使需挂重物减
少,测得的大气压力偏小,导致计算出的大气压值偏小.
4.测量大气压的其他方法
方法一 方法二
器材 弹簧测力计、刻度 尺、吸盘、玻璃板. 吸盘、小桶、细沙、玻璃板.
示意 图 __________________________ __________________________
方法一 方法二
测量 的物 理量
方法一 方法二
具体 步骤
方法一 方法二
具体 步骤
方法一 方法二
具体 步骤
表达 式
典例2 [无锡期中] 如图所示是托里拆利实验.
(1)将装满水银的长玻璃管倒立插入水银槽中,管内水
银会下降一定高度,管的正上方没有水银的地方是_____
(选填“空气”或“真空”),待液面稳定后,读出此时水
银柱的高度为,此时外界压强___(选填“ ”
“ ”或“ ”)标准大气压强;实验时管中若混入少量空气,
大气压的测量结果会______(选填“变大”“变小”或“不
变”).
真空
变小
[解析] 托里拆利实验中,将装满水银的长玻璃管倒着插
入水银槽中,玻璃管中水银下降后,上方没有水银的地
方没有空气进入,处于真空状态;标准大气压能支持
高的水银柱,水银柱的高度为 ,小
于 ,说明此时外界大气压强小于标准大气压强.
(2)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水
银柱的长度将变长,高度______,对实验结果______
(选填“有”或“没有”)影响.
不变
没有
[解析] 水银柱竖直高度只与外界大气压的高低有关,大
气压不变时水银柱竖直高度也不变,所以玻璃管倾斜后,
水银柱的竖直高度不变,对实验结果没有影响.
1.大气压随海拔高度的变化而变化
如图所示,大气压是随高度变化的,海拔越
高,大气压越小.这是由于离地面越高的地方
空气越稀薄,所以大气压会随高度的增加而
减小.
2.大气压随天气和季节的变化而变化
一般来说,在同一地点,因为温度和湿度(大气中水蒸
气含量)等因素的变化,夏季的气压低于冬季的气压,
阴天的气压低于晴天的气压.
3.大气压和风的形成
在同一时间,地球上不同地点的气压不同,因而会引起
空气的流动形成风.气压差不同,空气的流动速度不同,
由此形成不同级别的风.
4.气压和沸点
(1)液体沸点和气压的关系:在烧瓶中注入刚沸
腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧
瓶的底部(如图所示),可以看到水又重新沸腾
起来.
总结:液体的沸点与液面上的气压有关,气压减小时沸
点降低,气压增大时沸点升高.
(2)高压锅的原理
高压锅有很好的气密性,水汽化形成的水蒸气聚集在高
压锅内(高压锅上的限压阀,可控制气压不超过一定值,
防止发生爆炸),锅内水面上方的气体越来越多,使锅
内气压高于锅外大气压,这样就提高了水的沸点,使水
温可以超过,因而可以更快地煮熟食物.
典例3 [苏州期末] 图甲,
用注射器给正在沸腾的水打气
加压,水______(选填“能”或
“不能”)继续沸腾;图乙,对
沸腾的水停止加热,立即用注
不能
重新沸腾
气压
射器抽气减压,水会__________.此实验可说明水的沸点
与水面上的______有关.
1.流体
液体和气体都具有流动性,因此统称为流体.
2.探究流体的流速对压强的影响
实验过程现象 现象分析
纸条一端贴近下嘴唇,用力 向前方吹气,观察到纸条飘 起. ___________________________________________________________________
实验过程现象 现象分析
在两张纸之间向下吹气,观 察到两张纸向中间靠拢. _____________________________________________________________________
在倒置的漏斗里放一个乒乓 球,并用手指托住,然后从 漏管用力向下吹气,将手指 移开,乒乓球不会掉下来. ______________________________________________________________________
实验过程现象 现象分析
在水平放置的两根筷子之间 放上两个乒乓球,通过塑料 管向两球中间吹气,观察到 乒乓球向中间靠拢. __________________________________________________________________
实验过程现象 现象分析
将两只小船平行放在水盆 中,用水管向两船之间冲 水,观察到两只小船向中间 靠拢. ____________________________________________________________________
对气体和液体来说,流速大的地方压强
较小,流速小的地方压强较大.研究表明,流速越大,流
体的压强越小.
典例4 [连云港模拟] 如图所示,将两个气球用细线
悬挂起来.当用力向两个气球中间吹气时,会发生的现象
是( )
B
A.两气球向两边分开
B.两气球向中间靠拢
C.气球不动, 气球向外飘开
D.气球不动, 气球向外飘开
4.如图所示是在不同海拔处水银气压计的数值,分析可知大气压的变化规律是海拔越高,________________。
大气压越低
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5.山西中考如图所示是医院张贴的“海姆立克急救法”宣传画。小明想知道这种急救法的原理,爸爸告诉小明这是应用了“一定质量的气体,
在温度不变时,体积越小,
压强越大”的规律。请你利
用此规律并结合所学的物理
知识解释采用“海姆立克急
救法”能将异物排出的原因。
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3.生活中的流体压强
安全 黄线 如图所示,高铁列车进站时,在运动的车厢带动
下,车厢附近的气体流速变大,压强变小,旅客
身体靠近车厢一侧和远离车厢一侧的气压差会将
旅客推向列车.所以高铁列车进站时,旅客必须站
在安全黄线以内.
_____________________________
飞机 的升 力 飞机机翼的横截面形状上下不对称,上方向上弯
曲,下方近似于平面,如图所示.当飞机飞行时,
气流被机翼分成上下两部分.在相同的时间内,机
翼上方气流通过的路程较长,速度较大,空气对
机翼向下的压强较小;下方气流通过的路程较
短,速度较小,空气对机翼向上的压强较大.
飞机 的升 力 因此机翼的上下表面的压强差使机翼获得向上的
升力,把飞机托起来.
_________________________________________________
水翼 船
典例5 以下说法正确的是 ( )
D
A.太空中的神舟号飞船,受到升力的作用
B.飞机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强大
C.飞机的升力是由飞机高速运动产生的
D.飞机的升力是由流过机翼上下表面的气流速度不同而
产生的
6. 用排水法收集某种难溶于水的气体,当试管中的水被排出到如图所示的位置时,则试管中的气体压强( )
A.等于大气压
B.小于大气压
C.大于大气压
D.难以确定
C
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7. 如图①和②是战国时期的青铜汲酒器取酒要经历的过程,要完成这两个过程,手指的操作分别是( )
A.①摁住方孔,②摁住方孔
B.①摁住方孔,②松开方孔
C.①松开方孔,②摁住方孔
D.①松开方孔,②松开方孔
【点拨】根据图示可知,①图中使汲酒器内装满酒,应该摁住方孔,防止酒流出;②将酒转移到碗中,为了让酒流出,应该松开方孔,故B正确。故选B。
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【答案】 B
8.江阴市期中如图是某电视栏目介绍过一种创意新品,名为“天气预报瓶”。A为上端开口玻璃管,B为密闭的空心玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。
图中A管中液面高于B球液面时,B球内气压 __________ (填“高于”“等于”或“低于”)外界大气压;在同一地点,天气由晴天转为阴天时,大气压会变小,此时A管液面 __________。若用温暖的双手长时间捂住B球上端,A管中液面__________(后两空均填“上升”“不变”或“下降”)。
高于
上升
上升
【点拨】A管中液面高于B球液面时,B球内气压大于外界大气压;天气由晴天转为阴天时,大气压会变小,玻璃球B内部气体压强大于外界大气压,此时A管液面上升;瓶内气体受热膨胀,气压变大,A管中液面上升。
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9.意大利科学家____________首先用实验测出了大气压的值。小德用底面积为500 cm2的平底压力锅代替铜半球模拟马德堡半球实验,如图所示,当锅内被抽成真空时,需要________N的力才能将锅拉开;当锅两边受到的拉力均为4 000 N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强为________Pa。
(大气压取1.0×105 Pa)
托里拆利
5 000
2×104
返回
【点拨】当锅内被抽成真空时,将锅拉开需要的拉力至少为F=p大气S=1.0×105 Pa×500×10-4 m2=5 000 N;当锅两边受到的拉力均为4 000 N时,锅恰好被拉开,有F′=(p大气-p内)S,即4 000 N=(1.0×105 Pa-p内)×500×10-4 m2,解得锅内空气的压强p内=2×104 Pa。
10.用注射器估测大气压的值实验中:
(1)如图所示,实验过程中小华让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小活塞的________对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
重力
(2)研究对象受大气压力的面积等于活塞的横截面积。读出注射器有刻度部分的容积V、弹簧测力计的示数F,再用刻度尺测出有刻度部分的长度L,计算大气压值,其表达式为p=________。
(3)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小,其主要原因是______________
________。
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注射器中的空气
【点拨】活塞与注射器筒壁间没有密封、橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在受力面积不变的情况下,测得的大气压值会偏小。
无法排尽