内容正文:
第三节
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?
观察与思考
理解托里拆利实验;(重点)
02
知道大气压强的存在;(重点)
01
学习目标
知道大气压的变化规律;
03
了解生活中一些应用大气压强的例子。
04
演示:生活中的大气压现象
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1
大气压的存在
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。
实验1
大气压的存在
5
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。
实验2
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?
被扎了几个小孔的塑料瓶为什么不漏水?瓶盖打开后为什么又开始漏水?
拔罐,开水杯子难以打开
S13
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
小结
地球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强(跟液体相似)。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。
运用你手边的材料怎么证明大气压强的存在呢?
排除吸盘内的空气,大气压把吸盘紧压在墙面。
纸片和管内的水不会掉下,是因为大气压将它们顶住。
吸饮料时管内空气减少,大气压压着饮料沿吸管进入嘴里。
练一练
1.如图所示的实例中,与大气压无关的是( )
B.用吸管喝饮料
C.吸盘挂物钩吸在墙上
A.船闸
D.覆杯实验
A
早在1654年,德国马德堡市市长奥托·冯·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。
大气压有多大——马德堡半球实验
演示:马德堡半球实验
马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在,还表明大气压强是很大的。
大气压究竟有多大?能否设计一个实验粗略测量出来?
方案一
大气压的测量
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。
只能估测大气压,不精确。
用吸盘测量大气压
演示:大气压强的测量—“吸盘”测量法
方案二
将注射器针筒内的空气排空,然后用橡皮帽堵住,竖直固定在铁架台上,在针筒下面挂钩码,记录当活塞刚好开始下滑时钩码的总重力F,估测针筒的横截面积S,利用p=F/S公式计算大气压强
上述方案哪些环节可能产生误差?
演示:大气压强的测量—
“注射器”测量法
P41-10
S16
在实验中, 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
怎样更准确的测出大气压的大小?
S15
托里拆利实验
最早测定大气压的是意大利物理学家、数学家托里拆利。
托里拆利(1608-1647)
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。
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。
=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1.0×105 Pa。
通过计算求出760 mm水银柱的压强的大小即为大气压强:
3.思考
1.若将玻璃管倾斜,管中水银柱的长度和高度如何变化呢?
2.将玻璃管下按、上提对实验结果有影响吗?
3.将玻璃管加粗、改细一些,对实验结果有影响吗?
4.若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度