(共26张PPT)
液体内部朝各处都有压强,是因为液体具有流动性。
我们生活在大气层的底部,那大气有没有朝各个方向的压强呢?
第4节
大气压强
第九章
压强
一、大气压强
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
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,又看到什么现象?
从以上实验中你得到了什么启发,得出了什么结论?
可见,和液体一样,空气内部各个方向也都存在压强。这种压强称为大气压强,简称大气压或气压。
大气压存在的原因:
大气受重力的作用
大气有流动性
运用你手边的材料怎么证明大气压强的存在呢?
历史上第一个证明大气压存在的实验——马德堡半球实验
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。他将两个直径约37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。
两个铜碗
内外气压相等很容易分开
用抽气筒将里面的气体抽掉
在外界大气压的作用下很难分开
将阀门打开,将气体放入
内外气压相等很容易分开
大气压究竟有多大?我们能否精确地测出它的数值?
二、大气压强有多大
用吸盘测量大气压
只能估测大气压,不精确。
用两个塑料挂衣钩的吸盘可以模拟马德堡半球实验。用测力计测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力。然后测出吸盘的面积,计算出大气压强的值。
在实验2中,
如果能找到大气压能托起水柱的最大高度,则水柱产生的压强等于大气压强。
水柱太高,用水银代替
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
托里拆利实验
实验4
760毫米
真
空
玻璃管内水银面的上方是真空,而管外水银面上受到大气压强,正是大气压强支持着管内760毫米高的水银柱,
分析:
计算:
p
=
?
g
h
=
13.6
×
10
3㎏/m3
×
9.8
N/㎏×
0.76m
=
托里拆利(意大利
)实验
水银
水银
大气压
大气压
也就是说此时大气压强跟760毫米高水银柱产生的压强相等。
1.013×
10
5
Pa
P大气
P液体
=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
大气压的数值
粗略计算标准大气压可取为1×105
Pa
讨论问题
76cm
●管子倾斜水银柱竖直高度是
否发生变化?
●管子直径加粗,管中水银柱
高度怎样变化?
76cm
水银长度增大但高度不变
水银的高度与玻璃管的粗细无关
讨论问题
做托里拆利实验时,若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度吗?
76cm
少量空气
真空
做托里拆利实验时,若玻璃管内混有少量空气,则测量的结果比实际大气压小。
证明大气压存在的实验有:
马德堡半球实验、纸托水实验、瓶吞鸡蛋实验
托里拆利实验:
测大气压的值
大气压的值:
760mm汞柱=1.013×105Pa
小结
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)
抽去内部空气的薄金属盒在大气压发生变化时会发生形变,这种形变经放大并显示出来。
大气压的单位:厘米汞柱、毫米汞柱、帕斯卡(Pa)
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。
三、气压与生活
大气压不是一成不变的
气压增大,
沸点升高;
气压减小,
沸点降低。
高压锅:锅内气压高于外面的大气压,水的沸点升高。易做熟食物。
液体沸点与气压的关系
讨论交流:大气压强与天气
当大气压强降低时,常伴有多云天气,想一想其中的道理,和同学们交流你的想法。
大气压强还跟天气的变化有关
一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高
气体压强与气体体积的关系:在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积减小时它的压强增大;体积增大时它的压强减小。
大气压强的应用
活塞式抽水机工作示意图
1、大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强
2、马德堡半球实验证明了大气压的存在
4、托里拆利实验测量出了大气压强的值,po=1.013×105
Pa
5、大气压随高度的增加而减小。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
3、大气压的产生原因:由于大气受到重力作用,同时又具有流动性。
6、水的沸点在标准大气压下沸点是100℃。随着大气压的减小水的沸点也会减小。
课堂小结