(共38张PPT)
第四节
大气压强
情境导入
我们生活在地球周围的大气层中，气体也像液体一样具有流动性，同时也受到重力的作用。那么，大气是否也像液体那样在它的内部存在压强呢？
新课探究
观察与思考
下图所示的情景说明了什么？
甲
用大号注射器将塑料瓶中的空气抽出来，是谁把塑料瓶压瘪了？
乙
水没有从杯中流出，是谁托住了纸片？
有大气压向上托着纸片
瓶内部气压小于外部大气压在大气压的作用下饮料瓶变瘪。
丙
小试管不下落反而上升，这是谁的作用？
丁
注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来？
管中的水在重力的作用下流出，而小试管在管外大气压的作用下套入大试管。
一、大气压强的存在
上图所示的现象充分展示了大气压强的作用效果，这表明在大气内部的各个位置也存在着压强，这个压强叫作大气压强，简称大气压。
想想看，生活中还有哪些实例能说明大气压强的存在？
最先证实大气压强存在的典型实验是马德堡半球实验。
马德堡半球实验
早在1654年，德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验——马德堡半球实验。他把两个直径为30cm铜质空心半球紧紧地扣在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开。
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二、大气压强的测定
既然大气中也存在压强，那么大气压强到底有多大呢？用什么方法可以测出它的数值呢？
托里拆利（1608-1647）
意大利物理学家、数学家
世界上最先较精确测量出大气压值的科学家。
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（1）取一根长约1m、一端封闭的细玻璃管，将玻璃管灌满汞；
（2）用手指堵住管口将玻璃管开口朝下倒插在汞液槽中；
（3）放开堵管口的手指，让管内的汞流出。
经测量，管内外汞柱面的高度差约760mm。
760毫米
760毫米
当往水银槽中倒水银使水银槽中的水银面上升，可以看到玻璃管中的水银面也跟着上升，并且玻璃管内外水银面之差还是760mm。
当用手将玻璃管向上提，玻璃管上移，水银柱却还是保持760mm。
760毫米
760毫米
当玻璃管竖直倾斜时，我们可以观察到水银柱还是保持760mm。
当换用大的玻璃管做同一个实验时，我们还可以观察到大玻璃管内外水银面之差还是760mm。
760毫米
760毫米
原来，灌满汞的玻璃管内部没有空气。随着汞柱的下降，管内汞液的上方形成真空。正是管外汞面上受到的大气压强支持着玻璃管内
760mm
高的汞柱。
也就是说，此时的大气压强跟
760mm
高的汞柱产生的压强大小正好相等。
760毫米
汞
汞柱
大气压
大气压
真
空
所以大气压强的数值为
p
=
ρgh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
≈1.01×105Pa。
这个数值大约相当于10N的压力作用在1cm2的面积上产生的压强(如图所示)。
通常把这样大小的大气压叫做标准大气压。
气压计：测定大气压的仪器
水银气压计
金属盒气压计
（又称无液气压计）
三、影响大气压的因素
1.气体体积与压强的关系
气球被脚一踩，它的体积变小，球内气体的压强增大，会将球皮压破。
打气时，当打气筒的活塞下移一些后，筒内的气体体积减小，压强增大，所以活塞越向下压越费力。
三、影响大气压的因素
1.气体体积与压强的关系
结论：
在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小，它的压强就增大；体积增大，它的压强就减小。
2.大气压与海拔高度的关系
结论：海拔越高，空气越稀薄，大气压越小。
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大气压强的变化：
（1）大气压随高度的增加而减小，在海拔3km以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。
（2）大气压除了受高度的影响外，还受天气、季节的影响。
（3）在体积不变的条件下，一定质量的气体，温度升高，压强增大；温度降低，压强减小。
观察与思考
这些液体为什么会从下向上流动？
在以上实例中，由于“管”中液面上方的空气体积增大，压强减小，“管”外的液体在大气压强的作用下，被压入“管”中，从而沿“管”上升。
人们根据这样的原理，制造了活塞式抽水机和离心式水泵。
图中是活塞式抽水机和离心式抽水机的工作示意图，你能对照这两幅图说出它们的工作过程吗？
四、大气压与人类生活的关系
活塞式抽水机
离心式抽水机
课堂小结
大气压强
大气压强的存在
测量大气压：托里拆利实验（大气压等于760mm高的汞柱产生的压强大小）
影响大气压的因素
气压计
大气压与人类生活的关系
随堂练习
1.如果做托里拆利实验时，不用水银而用水，玻璃管至少需要多长？通过计算说明，为什么用水银而不用水做托里拆利实验？
解：根据公式p=pgh，当大气压强为准大气压p0时，能支持的水柱高度为h水=p0/p水g=1.
01×10?Pa/1×
10?kg/m?×9.8N/kg≈10.31m。显然，若用水来做托里拆利实验，要测出大气压强的值，实验中所用的玻璃管的长度要超过10m，这样长的玻璃管在操作过程中是很不方便的，所以用水银而不用水做托里拆利实验。
2.房顶的面积是45m2，大气作用在房顶上的压力有多大？这么大的压力为什么没有把房子压塌？
解：由
得大气作用在房顶上的压力
F=pS=1.01×105Pa×45m2=4.545×106N
大气对房顶向下的压力虽然很大，但房子内部的空气对房顶产生同样大的压力，内外压力相平衡，因此房子不会被压塌。
3.如图所示的玻璃瓶中装有水，如果瓶与吸管之间被瓶塞封得很严密，人能否将瓶中的水吸入嘴中？如果向管中用力吹气，停止吹气后会发生什么现象？为什么？
解：瓶子密封时，不能把水吸入口中。如果向管中用力吹气，停止吹气后，水会从管中涌出。这是因为当向管中用力吹气时，增大了瓶内水面上方的气体压强，水面上方的气体压强大于外部的大气压强，故停止吹气后，水会被压出。
4.如图所示，用喝酸奶的塑料管或较粗的麦管等，把一只杯子中的水取出一些，滴到另一只杯子中。请试试看，你的手先后有哪些动作，为什么？
解：先将两端开口的塑料管插入有水的杯中，使部分水进入塑料管，然后用手指堵住塑料管的上口移入另一杯中，最后松开封住管口的手指，水就会流入杯中。当手指堵住塑料管口从水杯中移出塑料管时，有少部分水从塑料管口流出，使得塑料管上部被堵住的气体压强减小，直至这部分气体的压强与管中的水柱的压强之和等于大气压为止，当松开手指后管内的水所受向上、向下的大气压相等，在重力作用下水流出。
5.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用所学的物理知识测量山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小△p，且山下的大气压强为p0。他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔，进行了如图所示的实验(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)。
(1)为了测量山顶的大气压强，你认为实验中应测出的物理量有______________________；(指出物理量的名称并用相应的符号表示)
(2)山顶的大气压强p=___________；(用所测量的物理量及已知量表示)
(3)山的高度h=________________。(用所测量的物理量及已知量表示)
注射器带刻度部分的长度L；
活塞刚开始滑动时弹簧测力计的拉力F
10(p0V-FL/V△p)
FL/V
