内容正文:
第6课 大气压强
知识目标:理解大气压强的概念,掌握大气压强在生活中的应用。
能力目标:培养学生探究新知识,提高分析问题解决问题和把物理知识应用到生活实际中的的能力,增进发放思维能力和现有知识区向最近发展区迁延的能力。
情感目标:加强学生对新知识探究的兴趣,渗透物理贴近生活,培养学生的科学素养。
知识点01 大气压强的存在
一、大气压强的存在
1.产生原因:地球周围被厚厚的气体包围着,包围地球的空气层叫大气层,大气层的气体与固体、液体一样也受重力作用,且具有流动性,所以空气内部向各个方向都有压强,这就产生了大气压强。
2.定义:由于空气能流动,因而空气内部向各个方向都有压强,大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压。
3.证明其存在的例子:马德堡半球实验、钢笔吸墨水、覆杯实验、瓶口吞鸡蛋、吸管吸饮料、瓷砖上的吸盘等等。
【即学即练1】在冬天,装有一定量水的热水瓶过了一段时间后,软木塞不易拨出,这主要是由于( )
A .瓶内气压大于大气压 B.瓶内气压小于大气压
C.瓶塞遇冷收缩 D.塞子与瓶口间的摩擦力增大
答案:B
解析:装有一定量水的热水瓶内密封了一定质量的气体,过了一段时间后瓶内的温度比刚充进热水时降低,气体压强变小,瓶内气压小于外界大气压,外界大气压把软木塞压紧,所以软木塞不易拨出
知识点02 大气压强的测量
二、大气压的测量
1.托里拆利实验的步骤
(1)拿一根大约l m长的一端封闭的玻璃管,在管内灌满水银;
(2)用食指堵住开口的一端,把管竖直倒立在水银槽里,放开食指,管内水银面就下降;
(3)管内水银面不再下降,用刻度尺测出水银柱的竖直高度,这个水银柱产生的压强就等于大气压。
2.托里拆利实验注意事项
①如果管倾斜,水银柱的长度变长,但竖直高度不变;
②改变管的粗细,管内水银柱竖直高度不变;
③管内混入了空气,水银柱竖直高度减小。
3.托里拆利实验,选用水银而不选用其他液体的原因
因为水银是常温下密度最大的液体,如果换用其他液体,则在同样情况下,所用的玻璃管就必须很长,如果用水来做这个实验,则须大约10米高的水柱才能产生如此大的压强。
【即学即练2】小明将托里拆利管内装满水后倒立于水槽中,则管内水面位置( )
A.下落至内外水面高度差为76cm B.下落至内外水面相平
C.不下落而且水充满全管 D。无法判断
答案:C
解析:在通常状态下,1标准大气压能够支持76cm高的水银柱,由于水的密度是水银密度的1/13.6,因此能支持水柱的高度为水银柱高度的13.6倍,即10.34m左右,远远超过托里拆利管的长度,因此选C。
知识点03 大气压强的变化
三、标准大气压
1标准大气压=1.013×105 Pa=760 mmHg,粗略计算时,可取p0=105 Pa。
四、大气压的变化和测量
1.大气压强变化的规律
(1)特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等;(2)大气压变化规律研究:大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
2.气压计
定义:测定大气压的仪器叫气压计。
分类:水银气压计和无液气压计
说明:若水银气压计斜挂,则测量结果变大。将无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
3.液体的沸点与气压的关系
内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:高压锅、除糖汁中水分等。
【即学即练3】如图8-4-6所示,将量简倒扣水中,里面充满水,将量简向上提的过程中,保持简口不离开水面,则量筒内( )。
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是真空
D.有水,但不满,水面上方是空气
答案:A
解析:量筒内原来充满水,当上提的过程中,管口不离开水面,大气压可支持一段水柱,水柱高可达 10.3m,所以量简内会充满水的。
【即学即练4】在做托里拆利实验时,若管顶打个洞,则管内液柱( )。
A.从小洞喷出 B.保持不变
C.充满全管 D.与槽中液面相平
答案:D
解析:当上面打个洞,管与槽构成连通器,结果液面要保持相平,即管中液面上和槽中液面上气压相等。
考法01 综合实验题
1、如图所示,小玮想估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这