(共80张PPT)
生活在海洋中的鱼会受到水的压强。如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,那么我们就生活在大气层的底部。那么大气是否也会对我们产生压强呢?
§2.3
大气的压强
1
牛奶被吸完后继续吸,空气被吸出。盒内压强减小,盒内压强小于盒外大气压强,所以外界大气压把牛奶盒压瘪了。
变瘪的牛奶盒
2
“覆杯”实验
将硬纸片平放在空的玻璃杯口,用手按住,然后倒置过来,放手后看到什么现象?
硬纸片掉下
将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖往玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
硬纸片没有掉下来
,水不流出。
杯内装满水,排出了空气,纸片下面受到的向上的大气压强大于水对纸片向下的压强,产生一个向上的压力差。
大量现象表明,大气对浸在其中的物体产生压强,大气压强简称大气压。
大气向各个方向都有压强
再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
①大气有重力
②大气具有流动性
3
吸管移液
吸管上口被手指堵住,管内压强小于管外大气压强,所以外界大气压把液体压在吸管内。
4
“拉不出”的活塞
把活塞向外拉的同时,针筒中的气压变小,外界大气压比针筒中的气压大,所以很难拉出活塞。
密封气体在温度不变时,
体积增大,气压会
,
体积减小,气压会
。
减小
增大
5
“掉不下”的吸盘
吸盘软胶盘内的气体被挤出后,盘内气压小于外界气压,因此外界大气压便紧紧地将吸盘压在了物体上。
6
瓶子吞鸡蛋
瓶内空气温度降低,气压减小,外界大气压把鸡蛋压入瓶内。
密封气体在体积不变时,
温度降低,气压会
,
温度升高,气压会
。
减小
增大
1654年,德国马德堡市市长奥托?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。
为什么在抽去空气前很容易拉开?
为什么在抽去空气后很难拉开?
马德堡半球实验证明了什么?
马德堡半球实验
实验证明:
大气压强是存在的,并且非常大的。
在外界气压发生改变时,咀嚼或吞咽,使咽鼓管打开,保证鼓室内外气压平衡。
大气压到底有多大?
把装满水的量筒浸入水中,口朝下,如图那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分(
)
A.
是空的
B.
有水,但不满
C.
充满水
D.
以上三种情况都可能
C
最早测定大气压值的科学家
——托里拆利
大气压的大小:
托里拆利实验
h=76cm
原理:
P大气=P水银=ρgh
760毫米水银(汞)柱
1.01×105帕
空盒气压计
携带方便
有两行刻度
水银气压计
测量准确
毫米汞柱为单位
百帕为单位
毫米汞柱为单位
大气压的大小
测量工具:
在香格里拉县城(海拔高度3300左右)
读图:从图中找出大气压和高度的关系?
大气压的大小跟大气密度有关。大气密度随高度的增加而减小,所以高度越高,大气压越小。
大气压的大小
在海平面附近,大气压的数值接近于1.01×105
帕(760毫米汞柱),通常把这个大气压称为标准大气压。
1标准大气压
=
760毫米汞柱
≈
1.01×105
帕
大气压的大小跟大气密度直接相关。
离地面越高的地方,大气压就越小。
同一地方,冬天的气压比夏天高。
一标准大气压P=1.01×105帕
你的一只手掌承受了多大的大气压力?
S取60厘米2
F=PS=1.01×105帕×
6×10-3米2
=606牛
一个质量约为60千克的人站在你手上!!
因为人对环境的适应,人的体内也有压强,它抗衡着体外的大气压。
方案:将塑料挂钩的吸盘按在光滑的水平桌面上,挤出里面的空气。用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离桌面,记录拉脱时弹簧测力计的读数。
挂钩皮碗直径4cm
测力计示数60N
π取3
没有气压计,你有办法粗略估算大气压的值吗?
实验中对大气压的利用
滴管内的空气被挤压出滴管,使得管内压强小于外界的大气压强,外界的大气压将液体托住。
医学上对大气压的利用
生活中对大气压的利用
人是吸走了吸管中的空气,使吸管中的气压变小,牛奶液面上的外界大气压把牛奶压入口中。
真空压缩保存袋
食品、物品的真空包装,可节省空间,还可防霉、防蛀、防菌、防潮等。
吸尘器
离心式水泵
离心式水泵
大气压对天气的影响
大气压的大小跟大气密度直接相关。
高压区
低压区
在相同高度上,气压高的区域
在相同高度上,气压低的区域
同一高度,不同区域的大气压不一定相等。
气温低,密度大,气压高。
气温高,密度小,气压低。
晴燥天气
阴雨天气
高温
低温
空气上升凝结成云
空气下沉并扩散带走大量水分
大气压对人体的影响
天气的变化会影响你的心情吗?
晴天的气压较高,人的心情通常比较舒畅。
阴雨天的气压较低,人往往感到疲倦和心情烦躁。
内部加压的航空服
宇宙空间气压很小,接近真空,所以飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,宇航员在太空行走时必须穿上内部加压的宇航服。
正常情况下,人体内外压强是平衡的。当外部气压改变时,人体会出现一个逐步适应的过程。
初次进入高原,空气稀薄,由于气压减小和缺氧,使人体出现头晕、恶心、呕吐等不适症状。
高原反应
一些登山爱好者,在攀登珠峰的时候发现,在山顶上,即使水已烧开多时了,但仍不能煮熟锅里的饭。后用温度计测得沸水的温度只有85℃左右。
用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,再缓缓向烧瓶内充气,可看到:
。
移开酒精灯,待水温稍降一些,再抽出瓶内的空气,可看到:
。
水停止沸腾
水又重新沸腾
大气压对液体沸点的影响
液体的沸点与气压有关。
气压增大,沸点升高;
气压减小,沸点降低。
液体的沸点不是固定不变的。
高压锅的原理
利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理,工作时气体压强接近2个大气压,水的沸点接近120?C,可提高烧煮的速度,节省燃料。
注意:高压锅的使用有比较严格的要求,如果违
反操作要求,容易造成危险。
F内
G
F外
高压锅内的水蒸气在顶开限压阀之前不能跑出去,使锅内气压增大,水的沸点升高。
当锅内气体对限压阀的压力等于限压阀的重力加上外界大气压对限压阀的作用力时,煮熟了。
当锅内气体对限压阀的压力大于限压阀的重力加上外界大气压对限压阀的作用力时,会爆炸。
高压锅的原理
【练一练】
1.
某人用嘴将小空瓶内的空气吸出,小瓶马上挂在嘴唇上,主要原因是(
)
A.
嘴把瓶子吸住
B.
瓶内所剩的空气作用的结果
C.
嘴边的唾液把瓶粘住
D.
大气压把小瓶压在嘴唇上
B
2.
小江想用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作能达到目的的是(
)
A.
用手捏易拉罐,易拉罐变瘪????
B.
用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
C.
让易拉罐从高处下落,易拉罐变瘪???
D.
将密封易拉罐置于深水中,易拉罐变瘪
D
3.
在一次观察水沸腾的实验中,所用的温度计准确,观察到水沸腾的温度是97℃,这可能的原因是(
)
A.
容器里装水太多
B.
加热的火力不弱
C.
当地的大气压大于1标准大气压
D.
当地的大气压小于1标准大气压
D
4.
如图是自制的水气压计,把它由东宝山
的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)(?
?
)
A.
降低
B.
升高
C.
先降低后升高?
D.
先升高后降低
B
5.
为什么装热水的杯子冷却很难打开?
杯子内的气体受热之后膨胀,部分气体离开杯子。将盖子盖上后,杯子中的空气少了,冷却后杯中的气体压强比外界小,外界大气压就把盖子紧紧的“压”在杯子上,所以打不开。
站台标志线
气压与流速的关系
1
把乒乓球放在一个小烧杯内,
用一根吸管对着烧杯口吹气。
乒乓球会怎么样?
2
把乒乓球放在倒置的漏斗里,用手托住,
对着漏斗嘴使劲向下吹气,再把手移开。
乒乓球会下落吗?
3
在两个悬挂的自然下垂的乒乓球之间吹气,两球会怎么样?
4
两只杯子口对口,相隔1厘米,
其中一只杯子里放一只乒乓球,
对着中间的空隙快速吹一口气,
乒乓球会怎么样?
5
手握两张纸,自然下垂,
在两张纸中间向下吹气,
会出现什么现象?
6
拿一张纸,放在下嘴唇底下,
沿着纸条的上表面用力吹气。
会出现什么现象?
以上现象说明了什么?
当气流从漏斗中冲出来时,冲击乒乓球的表面,导致乒乓球上部的空气流速大,压强小,而下部的空气流速小,压强大,上、下的压强差使它仅仅扣在漏斗中而不会下落。
上部空气
流速大
压强小
下部空气
流速小
压强大
内侧空气
流速大
压强小
外侧空气
流速小
压强大
不吹气时,纸条两侧空气可近似看作静止,两侧空气对纸条的压强相等。
吹气时,纸条向中间合拢,而且气流越快,靠拢越明显。
气体的压强与流速的大小有关
气体流速越
大,压强越
小;
气体流速越
小,压强越
大
。
伯
努
利
效
应
安全线
地铁
V大
当火车驶过站台时,
周围的气流速度增大,压强减少,如果人离火车太近,可能会导致被“吸入”铁轨,产生危险。
压强大
压强小
!
把一支管插入水中,当用另一支管对着它的上端吹气时,会看到什么现象?怎样解释这现象?
流速快
气压小
流速慢
气压大
伯努利效应的应用——化油器
莱特兄弟的飞机
1903年12月17日,在美国北卡罗来纳州,莱特兄弟先后4次驾驶他们经4年努力研制出来的“飞行者”1号,成功飞上蓝天。最成功的第4次飞行留空时间达到59秒,飞行距离达到260米。人类征服天空的梦想开始变为现实。
思考:数百吨重的飞机为什么能腾空而起?
阅读P60
飞机的升力
机翼的形状是上凸下平的
机
翼
迎面吹来的风被机翼分成两部分,在相同的时间里机翼上方路程长,所以速度比下方大,气流在机翼上下表面由于流速不同产生压强差,这就是向上的升力。
流速快,压强小
流速慢,压强大
在流动的气体中
气体流速越大,压强越小;
气体流速越小,压强越大。
气体和液体都属流体,那么液体是否也一样呢?
撞了!
思考:为什么平行的两艘船会撞到一起?
流速大,压强小
当两船彼此接近平行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,水相对于船的流速比外部大,压强就要比外部小。外部压强较大的水就把两船挤在一起了。
液体的压强也会随着流速的增大而减小
这节课我们学到了什么?
流体的压强与流速的大小有关
流速越
大,压强越
小;
流速越
小,压强越
大
。
气体或液体
你会解释吗
诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到:
“八月秋风尚怒号,卷我屋上三重茅”。
请你分析诗中包含的原理。
你会解释吗
有的跑车在车尾部安装一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀。有什么作用?
练
习
1、刮大风时,即使风平行于窗户,窗户也常常被刮开而打破,原因是(
)
A、风对窗户的作用力太大
B、窗内气压大于窗外气压
C、风对窗户的作用力太小
D、窗内气压小于窗外气压
B
练
习
2、一个房间开着一扇窗,窗内挂着轻纱做成的窗帘。如果窗是打开的,当窗外有较大的风平行于窗面吹过时,窗帘将会(
)
A.往窗外飘起
B.
往窗内飘起
C.
静止不动
D.
无法确定
A
练
习
3、刮龙卷风时,大气压强可以达到9×104Pa。在一座面积为200米2的简易平顶厂房中,当时的大气压强是1×105Pa,如果此时龙卷风从厂房房顶上方刮过,那么大气对厂房房顶的作用力可能是(
)
A、方向向上,2×106牛
B、方向向下,2×106牛
C、方向向下,1.8×107牛
D、方向向上,1.8×107牛
A
练
习
4、非洲草原犬鼠洞穴有两个出口,一个是平的,另一个则是隆起的土堆,实际上两个洞口的形状不同,决定了洞穴中空气的流动方向。吹过平坦表面的风运动速度小,压强
,吹过隆起表面的风流速大,压强
。因此,
地面上的风吹进了犬鼠的洞穴,
给犬鼠带去了习习凉风。
大
小
洞穴中空气流动的方向?
THANK
YOU!