内容正文:
第八章 神奇的压强
大气压与人类生活
8.3
1
1.知道大气压强的存在
2.知道如何简单估测大气压,理解托里拆利实验
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
一
课程目标
还可加入情景导入,手提袋子和戴着手套提袋子。
液体压强有哪些特点?
液体压强与液体的密度有关
液体压强随深度增加而增大
液体压强为什么具有这样的特点?
液体受到重力作用且具有流动性
同一深度,液体各个方向都存在压强且大小不变
二
课程导入
我们生活在大气层的底部,大气有没有向各个方向的压强呢?
猜想:空气受重力且具有流动性,因此也有各个方向的压强。
让我们我们通过几个实验验证下
三
怎样知道大气有压强
实验现象:纸片没有掉落下来
实验分析: 纸片受到空气的作用力
实验结论:纸片受到大气压强的作用
三
怎样知道大气有压强
实验现象:
两个吸盘没有被拉开
实验分析:
吸盘受到空气的作用力
实验结论:
吸盘受到大气压强的作用
你还能举出哪些事例证明大气压的存在?
三
怎样知道大气有压强
1654年5月8日,德国马德堡市市长奥托·冯·格里克 ( O.von Guericke,1602—1686 ) 做了一个轰动一时的实验。他把两个半径约为20cm的中空铜质半球紧密地结合成一个大圆球,并抽去球内的空气。这时,许多人使劲也拉不开。后来,市长叫人拉来了16匹马,分成两队使劲拉,在一声巨响中,两个半球被拉开了。这就是物理学史上著名的马德堡半球实验。是什么神奇的力量使两个半球紧紧地粘在一起的呢?
马德堡半球实验
三
怎样知道大气有压强
大量实验证明,大气确实存在着压强。由大气产生的压强叫做大气压强(atmospheric pressure ) ,简称大气压。
大气压强的存在
想一想
大气压强要如何测量呢?
大气压存在的原因:
大气受到重力作用且具有流动性。
三
怎样知道大气有压强
如图所示,先把注射器的活塞推至顶端,把管内空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住。然后在活塞下端悬挂钩码,并逐渐增加钩码数量,直到活塞将开始被拉动时为止。
1、为了用这个实验估测出大气压的值,需要测量哪些物理量?
2、请列出用测得的物理量表示的大气压表达式。
3、你估测的大气压的数值是多少?
只能估测大气压,不精确。
P大气=F/S
想一想
如何更精确测量大气压呢?
四
怎样测量大气压
四
【视频欣赏】
大气压强可以托起多高的水柱呢?
P液
P气
怎样测量大气压
大气压强的测量
四
怎样测量大气压
实验视频中,找到了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
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
大气压的测量
四
怎样测量大气压
托里拆利实验
四
怎样测量大气压
(2)管内水银柱是靠谁拖住了它?
(1)此时管内水银柱的上方是否有空气
水银柱上方是真空状态
水银柱是外界大气压拖住了它
水银柱压强等于外界大气压强
ρ水银=13.6×103kg/m3
托里拆利实验
(3)760mm水银柱的压强与大气压关系如何?
四
怎样测量大气压
=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
大气压的数值
通常,人们把高760mm汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压(stan-dard atmospheric pressure),符号为1atm(非法定单位)。
1atm的值约为1.013×105Pa。这相当于有10N的压力作用在1cm2 的面积上,比大象躺倒时对地面的压强还大。
四
怎样测量大气压
测量大气压的仪器
在技术上,可以直接用仪器测量出大气压强的大小。如图1所示的汞气压表,是在托里拆利实验的基础上研制成的。图2是无液气压计,表盘指针能显示气压的大小。
四
怎样测量大气压
探究水的沸点与气压的关系
如图所示,烧瓶中的水刚停止沸腾,现将注射器的活塞向外拉,观察到的现象是水重新沸腾起来。这个现象说明水的沸点随气压的减小而降低。
五
大气压与人类生活
大气压的应用
青藏高原上,水的沸点仅为84~87℃左右,有的哨所海拔五千多米,水的沸点不足70℃。
一切液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高
家用压力锅内水的沸点可达120℃左右。
五
大气压与人类生活
现象解释:人使用吸管喝饮料时,将吸管内的空气吸出,使得吸管里面的气压小于外界大气压,大气压将饮料压入人的嘴中。
大气压的应用
五
大气压与人类生活
现象解释:航天服是航天员必备的生命保障和防护救生装备。航天服分为舱内航天服和舱外航天服两种。舱内航天服用于航天员在载人飞船发射、返回时穿着,为航天员创造合适的体表压力、气体成分