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液体压强
第九章 第3节 大气压强
1.知道大气压强的存在;(重点)
2.理解托里拆利实验;(重点)
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。
学习目标
在地球引力作用下,大量气体聚集在地球周围,形成数千公里的大气层 ,自地表起垂直向上,大气层通常分为5层:对流层、平流层 、中间层 、热层和外逸层,气体密度随离地面高度的增加而变得越来越稀薄。在3000公里高空仍发现有稀薄大气。据科学家估算,大气质量约6000万亿吨。
我们生活在大气层的底部,大气有没有向各个方向的压强呢?
如果有,你认为大气的压强有什么特点呢?
你能举出一些实验或实例,证明你的观点吗?
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。
现象:熟鸡蛋被吞入瓶中。
分析:瓶内气体对鸡蛋的压强小于瓶外大气压强,在大气压作用下,鸡蛋被压入瓶中。
实验1
大气压的存在
将硬塑料片平放在平口塑料杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片落下
分析:如果大气有压强,则硬塑料片上下面受压强相等,纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强,结果相同。
实验2
将塑料杯装满水,仍用硬塑料片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下来
分析:硬塑料片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。
现象:硬塑料片没有掉下
分析:大气的压强向各个方向
再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
将塑料吸盘贴在玻璃真空罩里,用真空泵抽气,会看到什么实验现象?
现象:一段时间后,塑料吸盘掉下
分析:吸盘外侧没有了空气产生的压强,吸盘便不能贴在物体的表面。
实验3
实验二
1.将硬塑料片平放在平底烧瓶瓶口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片落下
分析:如果大气有压强,则硬塑料片上下面受压强相等,纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强,结果相同。
实验三
2.将平底烧瓶瓶装满水,仍用硬塑料片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下来
实验三
2.将平底烧瓶瓶装满水,仍用硬塑料片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下来
分析:硬塑料片受重力作用,受水向下的压力作用,没有下落,必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气,证明大气存在压强。
实验四
3.用一个底部有孔的硬塑料杯,重复上述实验,又看到什么现象?
现象:硬塑料片始终落下
分析:排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下两侧大气压强相等,在重力作用下,塑料片和水落下。
1654年,马德堡市市长奥托?格里克公开表演了一个著名的实验。他将两个直径为30多厘米的空心铜球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后让马向相反的方向拉两个半球。
直到两边的马各增加到8匹时,才把半球拉开,这就是历史上著名的马德堡半球实验。
实验证明,大气压强确实存在。大气压强简称为大气压或气压。
实验三
模拟马德堡半球实验,感受大气压强的大小。
一、大气压强的存在
1、用力挤出皮碗内的空气,里面的空气压强减小。
2、皮碗内空气压强小于大气压强。
3、由于大气压强的作用,把两个皮碗紧紧的压在一起,所以两个皮碗不容易被拉开。
证明大气压的存在,而且表明大气压是很大的.
二、大气压的测量
二、大气压的测量
托里拆利实验
1.最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
=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
2.大气压的数值
粗略计算标准大气压可取为105 Pa
把玻璃管倾斜、下压、上拉管内水银柱的高度保持760mm 不变,所以760mm高的水银柱是被大气压托起的,而且只能把水银托高760mm。所以760mm高的水银柱产生的压强等于大气压强。
特点:比较准确,但携带不便
水银气压计
3.气压计:测量大气压的仪器
特点:携带方便
无液气压计
(又称金属盒气压计)
实验五
三、大气压的变化
自制气压计
小强利用自制气压计研究大气压与高度的关系,他将气压计从1楼带到5楼的过程中,观察到管内水柱的高度发生了变化,如下表所示。根据表中的数据,可以大致得到什么结论?
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
实验五
三、大气压的变化
拿着自制气压计从楼下到楼上,观察玻璃管内水柱高度的变化。
大气压随高度增加而减小。
大气压变化的规律:在海拔3 000 m以内,每上升10 m,大气压大约降低100 Pa。
活塞式抽水机
1、由于空气也受_____力的作用,而且能流动,因而空气内部向_______方向都有压强。
重
各个
2、著名的____________实验有力的证明了大气压强的存在,____________实验测量大气压强的数值。
马德堡半球
托里拆利
3、自来水笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按几下,笔胆里气体压强_________,在___________的作用下,墨水被“吸”到橡皮管里去了。
变小
大气压强
巩固练习
4、下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A、堵上茶壶盖上的小孔,壶里的水不容易倒出来
B、用吸管可以把杯中的果汁吸到口中
C、用钢笔吸墨水
D、船闸
D
巩固练习
5、某同学在做托里拆利实验时,不
慎在玻璃管中混入了空气,则他的测
量结果 (填“偏大”、“偏小”或
“不变”)
巩固练习
偏小
某楼房顶部受到的大气压为105Pa,楼顶的面积约为1000m2,楼顶受到的压力为多大,这么大的压力为什么没有把楼顶压塌?
108N,楼顶的上、下表面大气压平衡。
拓展运用
课堂小结
作业:估测大气压的值
器材:小吸盘 弹簧测力计 光滑玻璃板