内容正文:
第九章 压强
大气压强
第3节
观察与思考
准备两个吸盘,将两个吸盘吸在一起,请两个同学(大力士)朝相反的方向拉。
能轻易拉开吗?这是为什么呢?
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一、大气压强的存在
1.大气压强的产生原因
回顾与思考:液体内部为什么朝各个方向都有压强?
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地球周围存在大气层
大气压强产生的原因:由于空气受到重力作用,且具有流动性。
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转述:接下来,让我们一起通过实验感受一下大气压强的存在。
2.感受大气压强的存在
演示实验:
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。
现象:鸡蛋被吞入瓶中。
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思考:你能说出下列现象产生的原因吗?
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动手试一试:
实验1:将硬纸片放在杯口,用手按住并倒置;观察现象。再把杯子装满水,用手按住并倒置,观察现象。
实验2:直接拉动活塞,观察现象;再堵住管口,拉动活塞,观察现象。
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可以将多个小组分成两个大组,分别进行实验1和2,实验3和4。
动手试一试:
实验4:将吸盘贴在物体上(不按压),观察现象;再将吸盘贴在墙上,挤出里面的空气,观察现象。
实验3:将塑料瓶装满水并盖紧瓶盖,往瓶身上扎孔,观察现象;再打开瓶盖,观察现象。
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思考:刚才的实验中你是怎么证明大气压强的存在的?
思考:大气压强的方向是如何的呢?
结果展示:
思考:用吸管喝牛奶为什么有时候吸起来很费劲(吸不上)呢?
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请同学上台展示;(第二个思考题)覆杯实验中将杯子360度旋转;给装满水的塑料瓶四周扎孔等等。
1654年,德国马德堡市市长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。
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衔接话语:其实,上课前,两位同学拉过吸盘,也能够证明大气压的存在,挤出里面的空气后,大气会将两个吸盘牢牢地压在一起;在几百年,就有人专门做过这个实验,这就是著名的马德堡半球实验。
从刚才这个实验中我们不仅能感受到大气压的存在,而且还发现大气压非常大。那么大气压到底有多大呢?我们就要想办法测量大气压。
二、大气压的测量
p=ρgh
思考:当我们使用非常高的管子,将它注满水,那么一旦当它产生的压强大于大气压,会发生什么现象?
会下降到?
h
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衔接话语:刚才我们做了覆杯实验,发现大气压轻松地托起了一杯水,这说明大气压要比这杯水产生的液体压强要?大。
可以写出液体压强公式p=ρgh引导学生分析。只要大气压比水柱产生的液体压强大,大气压就能托住水柱,使它无法(下降)
一旦水柱压强大于大气压强,水位将下降,因为此时大气压强托不住这么高的水柱了。
大气压强=约10m高的水柱产生的压强!
液体种类 密度(kg/m3)
水银 13.6×103
水 1×103
酒精 0.8×103
你会选择哪种液体进行实验?
思考:怎样降低液柱的高度呢?
我也是这么想的
托里拆利
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衔接:其实已经有人测出了大气压托起水柱的高度,大约是10m,这么高的管子,不好找到,而且也不好操作。
1.大气压的测量——托里拆利实验
标准大气压能支撑多高的水银柱?
换用粗细不同的两种玻璃管,管内外水银的高度差是否改变?
把玻璃管倾斜,管内外水银的高度差是否改变?
为什么要灌满水银?
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=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
粗略计算标准大气压可取为1.0×105 Pa。
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大气压
假设你趴在地上,后背的面积为2400cm2,请你计算大气对你后背的压力有多大。
解:S=2400cm2=0.24m2
F=p0S=105Pa×0.24m2=2.4×104N
思考:如此大的力压在我们身上,为什么我们没有被压瘪呢?
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衔接:我们来感受一下大气压的大小。
如图所示托里拆利实验中,若将玻璃管竖直向上提起一些(未离开液面)时( )
A.大气压的值变大
B.大气压的值变小
C.管内液柱的高度不变
D.管内液柱的高度变小
C
例题
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水银气压计:准确但携带不方便
金属盒气压计(无液气压计):
2.气压计
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衔接:我们知道了标准大气压之后,生活中我们怎么测出此时的气压呢?其实将刚才灌了水银的玻璃管标上刻度,就制成了一个气压计,这就是水银测压计。
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衔接:其实我们的手机也能测量气压
我们的手机也能测量气压哦!
思考:为什么两地的气压不一样呢?
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想想做做:观察大气压随高度的变化
取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。
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询问学生,