内容正文:
9.3 大气压强((导学案)
【学习目标】
1. 通过观察、实验,检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用。
2. 能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压随高度变化的规律。
3. 能说出液体沸点跟气压的关系。
4. 了解活塞式抽水机的工作过程和原理。
【学习重点】大气压强的存在。
【学习难点】
1. 大气压强的存在。2. 大气压的测量。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 大气压
因为空气有 ,所以对浸没在它里面的物体有 。因为空气具有 ,所以空气像液体一样,向各个 都有压强。把大气对浸入其中的物体产生的压强叫做 ,简称 或气压。
2. 最早证明大气压强存在的实验是 实验,最早测出大气压强值的实验是 实验。1标准大气压等于 pa。
3. 大气压随海拔高度的增加而 ;水的沸点随大气压的增大而 。
4. 生活及生产中应用大气压的实例很多,请你列举几例: 等。
【合作探究】
探究一、大气压强的存在
1. 实验探究:大气压的存在
(1)覆杯实验
【做一做】实验一:将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,观察现象。
实验一 实验二 实验三 实验四
实验二:把杯内加满水,将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住并倒置过来,放手后,观察现象。
实验三:把杯内加满水,将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,将纸杯朝不同的方向,观察现象。
实验四:在装满水倒置的塑料杯底部用针扎一个小孔,观察现象。
【实验现象与分析】
①在实验一中,发现硬纸片会掉下来。是因为受到了 作用。
②在实验二中,发现硬纸片没有掉下来。原因分析:杯中装满水,排出了空气,杯内水对硬纸片向下的压强小于 对硬纸片向上的压强,由于 的作用,硬纸片没有掉下来。
③在实验三中,发现硬纸片都不会脱落。说明大气向各个方向都有 。
④在实验四中,发现硬纸片掉了下来,水流出。原因分析:用针在塑料杯杯底扎孔后,水上方有大气压,下面也有大气压,所以水在 的作用下流出来。
(2)瓶吞鸡蛋
【做一做】将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中,鸡蛋不会掉入瓶中。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。
【实验现象与分析】发现熟鸡蛋被“吞入”瓶中。
原因分析:棉花燃烧,瓶内空气受热膨胀被排出一部分,堵上鸡蛋,瓶内气体冷却后,瓶内气压低于外界 ,在大气压的作用下,鸡蛋被压入瓶中。
(3)探究归纳:大气与液体一样,向各个方向都有 。
(4)马德堡半球实验
①德国马德堡市的市长奥拓•格里克,是一位业余科学家。1654年5月,他做了一个令人惊讶的实验,才是人们确信大气压强的存在。
他做了两个直径36cm的空心铜半球,密合后抽出里面的空气,然后每个半球上栓8匹马,总共16匹马才把两个半球拉开。
②马德堡半球实验的解释
球体内部没有气体,也就没有向外的压强(压力),外部有大气,对半球的四周表面有压强,所以是大气压强(压力)把两个半球紧紧压在一起。
③结论:马德堡半球实验,证明大气存在 并且很 。
2. 大气压
(1)概念:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称 或气压。
(2)大气压产生的原因
地球周围的空气层因地球的吸引而受到 作用,同时空气又具有 性,因此大气对浸在空气中的物体表面就产生了压强。
(3)大气压的特点
①在大气层内部向各个方向都有压强;
②在同一高度、同一地点向各个方向的压强大小相等。
(4)大气压存在的现象
生活中吸饮料、吸药液、吸墨水等例子都表明大气压的存在,实际上,一切“吸”液体的过程都是靠管内外气体压强差将液体“压”的过程。
【例题1】将一个玻璃杯灌满水,取硬纸片盖于杯口,压紧后将杯子倒置,放开压纸片的手,水和纸片竟然不掉下来,这就是惊险、奇妙的覆杯实验。对如图所示的状态,下列说法错误的是( )
A.水不流出来说明大气只有向上的压强
B.杯内的水对此时的杯底也有压力
C.杯内的水产生的最大压强与倒置之前是一样的
D.大气压与液压一样朝各个方向都有压强
探究二、大气压的测量
1. 托里拆利实验
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利。
(1)测量方法:在如图实验装置中,如果根据大气压所能托起水柱的最大高度,就能测出大气压的数值。意大利科学家托里拆利根据这一原理,用水银测出了大气压的大小,叫做托里拆利实验。
(2)托里拆利实验过程
①在长度大约1米、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银