内容正文:
9.3气体的压强
1. 【学习目标】
1.了解大气压的客观存在;知道大气压的测量方法;理解流体流速与压强的关系
2.流体流速与压强的关系,估测大气压的数值
3.掌握测量大气压的实验。
2. 【知识讲解】
要点一:体验大气压的存在
活动一:
(1)实验器材:
玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、易拉罐、铁架台、酒精灯、橡皮泥、塑料吸盘、挂钩
(2)实验操作:
①组装器材
②加水、加热、封口、冷却
(3)实验现象:
易拉罐被压瘪
(4)实验结论:大气压是存在的
活动二:
活动三:
要点二:证明大气压的存在
马德堡半球实验(马德堡是个城市)
大气为什么会有压强呢?——即产生大气压强的原因是什么?
大气压强的产生原因:由于空气也受重力的作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强。
要点三:大气压强
(1)定义:大气对处在其中的物体有压强,这种压强叫作大气压强,简称大气压。
(2)大气压的产生原因:大气压是由于大气层受到重力作用而产生的。
(3)一个标准大气压:人们通常把1.0×105Pa的大气压叫做一个标准大气压。
最早测量大气压的实验是意大利科学家托里拆利完成的:托里拆利实验测出大气压值相当于76cm高的水银柱产生的压强。
简介:托里拆利(1608—1647)
托里拆利是意大利的物理学家和数学家。他的一位老师是伽利略的学生。有一次这位老师把托里拆利的一篇力学论文拿给伽利略看,伽利略看后非常欣赏托里拆利的卓越见解,邀请托里拆利作自己的助手。在伽利略生命的最后3个月中,虽已双目失明,但仍未放弃科学工作。托里拆利担任了伽利略口述的笔记者,成了伽利略的最后一位学生。
要点四:估测大气压的值
(1)实验原理:
(2)实验器材:
2mL的注射器一支、弹簧测力计一个、刻度尺一把。
(3)实验步骤:
①排尽空气、封住小孔;
②水平慢拉,当活塞刚好运动时,测出拉力F;
③测出长度L、算出面积S;
④计算大气压强的数值p。
(4)实验数据:
注意事项:
①橡皮帽漏气;筒内空气没有完全排尽;活塞与注射器筒之间不完全密封;会导致测量结果偏小。
②活塞与注射器筒间有摩擦;会导致测量结果偏大。
要点五:气压计
(1)作用:测量大气压强
(2)原理:
抽去内部空气的薄金属盒在大气压发生变化时会发生形变,这种形变经放大并显示出来,可用它测量大气压的值。
要点六:大气压的变化
(1)大气压随高度的增加而减小。
大气压的值随着高度变化,在海拔2000米范围内,高度每增加12 米,大气压下降1毫米水银柱。
(2)大气压还受天气、季节、温度等的影响。
(3)液体沸点与气压的关系
液体的沸点随气压的增大而升高;随气压的减小而降低。
应用:高压锅就是利用了液体的沸点与气压的关系来工作的。
要点七:流体压强与流速的关系
(1)流体:液体和气体称为流体。
(2)探究流速大小对流体压强的影响
结论:流体流速越大压强越小
(3)生活中关于流体流速的应用(越突起的地方流速越大)
①飞机的升力
飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成两部分。由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同的时间里机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差,从而产生压力差,这就是向上的升力。
②草原犬鼠的空调系统
思考:
在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么呢?
3. 【基础练习】
1.下面事例中不属于利用大气压的是( )
A. 用活塞式抽水机把水抽上来 B. 在茶壶盖上做了一个小孔
C. 用注射器将药液注入身体 D. 夏天我们使用吸管喝饮料
2.如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A. 瓶口太小,水不易流出
B. 外界大气压强等于瓶内水的压强
C. 外界大气压强等于瓶内空气的压强
D. 外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
3.如图所示是小明自制的气压计,在探究大气压随高度的变化时,小明拿着它从一楼来到楼的过程中,观察玻璃管内水柱高度的变化,根据所学的知识,你以为玻璃管中水柱高度应该( )
A. 变高
B. 变低
C. 不变
D. 变高变低都有可能
4.如图所示,是某草原发生的一起龙卷风,龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为( )
A. 龙