内容正文:
第3节 大气压强
第九章 压强
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?
想一想
下列现象的发生是由什么引起的呢?
想一想
1.知道大气压强的存在,能够列举证明大气压强存在的例子。
2.理解托里拆利实验,熟记标准大气压强的数值。
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。
目标与任务
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。
大气压的存在
一
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
思考
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。
大气压存在么?有多大?——马德堡半球实验
思考
如图,记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。再量出吸盘与桌面的接触面积,算出大气压的大小。
用吸盘测量大气压
该方法只能估测大气压,并不精确。
大气压的测量
二
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(1608-1647)
托里拆利实验
测量大气压值的实验:
①如图所示,在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住;
②将玻璃管倒插在水银槽中,放开堵住管口的手指后,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760 mm;
③将玻璃管倾斜,观察管内外水银面的高度差。
托里拆利(1608-1647)
实验分析
①实验前将玻璃管里灌满水银,目的是使玻璃管倒置后,水银上方为真空,如果里面的气体没有排净,实验测得管内外水银面的高度差将变小。
②水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度,不是指倾斜管内水银柱的长度,因此,实验中使管倾斜后,管内水银柱长度增大,而水银柱的竖直高度不变。
托里拆利(1608-1647)
=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。
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
总结
3.气压计:测定大气压的仪器
气压计
水银气压计:准确但携带不方便
金属盒气压计(无液气压计):
可改装为登山用的高度计。
自制气压计
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。
大气压的变化
三
实验4
大气压与高度和沸点的关系:大气压的大小跟大气的密度直接相关,密度越大,气压越大。大气的密度随高度升高而减小,所以离地面越高,气压越小。
①海平面附近大气压的数值接近1.01×105 Pa(标准大气压)。
②在海拔3 000 m以内,大约每升高10 m,大气压减小100 Pa。
③天气的变化也影响大气压,晴天比阴雨天气压高,冬季比夏季气压高。
④气压会影响液体沸点,气压越高,液体沸点越高;气压越低,液体沸点越低。
饮料是怎样进入口中的?
注射器如何吸入药物的?
茶壶盖上为什么留一个小孔?
大气压的应用
四
以上都是利用了大气压强。
笔杆上的小孔有什么功用
圆珠笔、中性笔笔杆上都有一个小孔,这个小孔有什么功能呢?
原来笔杆内都有空气,这些空气对杆内的油