第10章 压强和浮力《第3节 大气压强（第1课时）》 ---2023-2024学年苏科版八年级物理 下学期

第10章 压强和浮力 第3节 气体的压强（第1课时） 苏科版八年级物理下同步教学课件 学习目标： 2．了解马德堡半球实验 3．知道大气压强值最早测量的历史和一标准大气压的值。 1、认识大气压强，知道大气压强产生的原因。 4．掌握大气压高低的影响因素。 5．了解液体的沸点与液面上的气压的关系。 一.体验大气压的存在 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. 覆杯实验 瓶吞鸡蛋实验 覆杯实验和瓶吞鸡蛋都证明了大气压是存在的. 做一做 马德堡半球实验 1654年5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇叉困惑的事情：他们的市长、发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径35．5 cm的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后用两队马(每队各八匹马)向相反的方向拉两个半球，如图所示．当这16匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时，竟然像放炮一样发出了巨大的响声．这就是著名的马德堡半球实验． 马德堡半球实验说明了什么? 大气压是存在的，而且大气压很大。 解释气体压强的形成微观原理 1.定义：大气对处在其中的物体有压强，这种压强叫大气压强，简称大气压 二. 大气压强的概念 2.原因：与液体相似 （1）、大气也受到重力的作用，所以对其中的物体有压强作用； （2）、大气具有流动性，所以在各个方向上均有压强。 3.特点：大气向各个方向都有压强 （1）.实验目的: 估测大气压的值. （2）.实验器材: 2mL的注射器一支、弹簧测力计一个、刻度尺一把. 三. 大气压强的测量 1.针筒法估测大气压的值 （3）.实验步骤: ①排尽空气、封住小孔 ②水平慢拉、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: 6.3 2 3.2 6.25×10-5 1.008×105 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；活塞与注射器筒间有摩擦；弹簧测力计的示数不稳定或不准确等. （5）.结果分析: 2.吸盘法估测大气压的值 将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气。用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面。 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。再设法量出吸盘与桌面的接 触面积，然后算出大气压。 3.“托里拆利”实验 最早测出大气压值的实验——“托里拆利”实验，它由意大利科学家托里拆利完成的，他测出的大气压值相当于76cm高的水银柱产生的压强，约等于1.0×105pa。 人们通常把1.0×105pa这个大小的大气压叫作标准大气压。 4.标准大气压 【讨论】 下列情形对实验结果有什么影响？ 玻璃管倾斜 玻璃管加粗 管中混有空气 【拓展】 若用水代替水银做实验会怎样? （h水=10.3m） 不影响 不影响 偏低 需要的管子太长无法进行实验。 4.大气压强的测量: 大气压强可以用气压计来测量 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． 水银气压计 金属盒气压计 四. 大气压强的变化 1.大气压随高度的增加而减小. 大气压是由于大气层受到重力的作用而产生的。离地面越高，大气越稀薄，大气压越小。 大气压的值随着高度的升高而减小，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(_133_Pa)。 2.大气压随天气的变化而变化.（与季节和气温的关系） 冬天的气压高于夏天的气压； 晴天的气压高于阴雨天的气压． 1、大气压随高度增加而减小。 2、海拔越高，大气压减小得越慢。 阅读探究下图，总结大气压变化规律。 【活动】 【总结】 3、同一地点，大气压还与天气变化有关。 1. 液体的沸点与气压的关系： 液体的沸点随气压的增大而升高；随气压的减小而降低. 高压锅就是利用了液体的沸点与气压的关系来工作的. 五. 大气压强的应用 途径：改变大气压产生相对压强低的低压区,依靠 大气压强和低压区之间的压强差来工作。 2.大气压强在生活中的应用 吸盘 吸墨水 吸饮料 吸尘器 储存袋 呼吸和人工呼吸 拔火罐 鸟用自动饮水器 把玻璃瓶装满水，碟中也盛水，用手指压紧瓶口，然后把瓶子倒竖起来，在瓶口不至于碰到碟底但略高于碟面的情况下，把瓶子用支架固定起来放好后，把手指拿开，这时瓶内的水会开始流出，直到碟内的水面升高到瓶口为止，就像有个塞子塞住瓶子似的，瓶内的水不会再滴下来。 如果此时有只鸟来喝水，使磲内水降到瓶口，空气就会由瓶口进入，水又会开始滴，直到水再把瓶口封住为止。这种情形会一直循环下去。 【活塞式抽水机】 2、只能将水抽到离水面10m左右的高度。 1、使用前要先往缸筒里灌水。 使用时有什么要求，该设备有什么缺陷? 【思考】 认识其结构和工作原理 3.大气压强在生产中的应用 【离心式水泵】 压水扬程 实际扬程 吸水 扬程 p0 p0 认识其结构和工作原理 医院的护士给病人输液时，药水瓶上常插着两根针管，一根连着针头给病人输液，另一根好像空着“不用” 。请问，该管能省掉吗?为什么? 4.大气压强在医疗中的应用 高压氧舱是一种临床治疗设备，已被广泛应用于治疗人体组织的创伤。高压氧可以促进新生血管形成，使缺氧而健全的组织活化起来。高压氧还具有抑制细菌生长、杀菌、排毒等作用。 太空里没有空气，所以宇航员都要穿特制的宇航服才能升空。宇航服能起到“微型大气层”的作用，为宇航员提供纯氧、气压，并调节温度。在登月过程中使用的早期宇航服现在已经发展为复杂的载人活动装置 宇航服 经典例题 例1.下列现象不能说明大气压强存在的是( ) A. 容器中橡皮膜向左凸出 B. 水“悬空”在塑料管中 C. 用吸管喝饮料 D. 吸盘被压在光滑墙壁上 【解析】A、橡皮膜向左凸出说明橡皮膜右边受到液体的压强大于左边受到液体的压强，故A错误；B、水“悬空”在塑料管中，是利用了大气压向上的压力，故B正确；C、用吸管吸饮料时，吸走管内空气，使管内的气压减小，小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下被压入吸管，流入口中，故C正确；D、吸盘被压在光滑墙壁上，排出盘内的气体，利用大气压使吸盘吸在墙壁上，故D正确。故选：A A 例2.如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升 B. 乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降 C. 把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小 D. 乙装置更能准确地测量出大气压的值 【解析】A、甲图是托里拆利实验，玻璃管内是真空，大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强，当大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，故A正确；B、乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会上升，故B错误；C、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，大气压降低，玻璃管内液柱会在内部气压的作用下被压高，玻璃管内外液面高度差一定变大，故C错误；D、托里拆利实验能准确的测出大气压的值，图乙装置受容器内气体压强的影响，只能粗略测出大气压的值，故D错误。 A 例3..下列事例中，利用大气压作用的是( )A. 小王将新鲜空气吸入肺里 B. 医生用针筒把药水推入病人肌肉中 C. 小李用图钉把地图钉在墙上 D. 深水潜水员要穿特制的抗压潜水服 【解析】A.小王将新鲜空气吸入肺里，是先将肺扩张，肺内气压减小，外界大气压将新鲜空气压入肺内的，是利用大气压的，符合题意； B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中，药水是在人的推力作用下，向前流动而进入病人；与大气压无关；不符合题意； C.小李用图钉把地图钉在墙上，是增大的压强，与大气压无关；不符合题意； D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服，是因为深水处水的压强太大，与大气压无关；不符合题意。 故选A。 A 例4.图为伽利略制造的第一个温度计，它可以测量气体的温度。若外部大气压不变，在气温发生变化时，球形容器内气体的体积随之发生变化，使玻璃管内液面上升或下降，从而测量出气温的高低。以下说法正确的是( ) A. 当气温升高，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面下降 B. 当气温升高，球内气体体积缩小，玻璃管内液面上升 C. 当气温降低，球内气体体积缩小，玻璃管内液面下降 D. 当气温降低，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面上升 【解析】当外界气温上升的时候，球形容器内的气体受热膨胀，由于密闭，所以压强增大，使管内的液面下降；反之，当外界气温下降的时候，球形容器内的气体收缩，由于密闭，所以压强减小，管内的液面上升．故A正确，BCD错误．故选A． A 例5.如图是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银。下列说法正确的是( ) A. 将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm B. 若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mm C. 在实验中，若玻璃管内混入少量空气，所测的大气压值偏大 D. 将此装置从山脚移到山顶，管内外水银面高度差变大 【解析】A、在测量过程中，由于外界的气压不变，则支持的水银柱的高度不变，如果玻璃管倾斜，管内水银的长度会变长，但高度差不变，故A正确；B、水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，若将玻璃管向上提，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，不会影响水银柱的最终高度，则玻璃管内外水银面高度差仍为，故B错误；C、玻璃管中混入了空气，空气会对水银柱产生向下的压强，抵消了大气压的部分作用效果，所测高度将变小，则所测的大气压值偏小，故C错误；D、因为大气压随高度的升高而降低，故将此装置从山脚移到山顶，管内被托起的水银将下降，即管内外水银液面高度差减小，故D错误。故选：A。 A 例6.为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5 mL 的注射器、0~10 N 的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下： (1)如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=_______cm． 4.00 (2)如图乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F= ________N． 6.4 (3)该同学所测得的大气压强值为 __________ Pa． 1.024×105 课题小结 1、由于空气也受__________的作用，而且能__________，因而空气内部向_____________都有压强。 重力 流动 各个方向 2、大气对浸在它里面的物体的压强叫___________,简称__________. 大气压强 大气压 3、著名的_________________实验有力的证明了大气压强的存在。 马德堡半球 4、在用注射器做估测大压压数值的过程中，计算注射活塞的横截面积 S的公式是S=_____ ,由压强公式最终得到的公式是P=______. 5、 物理学中，我们把_________cm高度的水银柱产生的压强定为一个标准大气压，即一个标准大气压的值是_____________Pa. 76cm 1.013×105 6 、 大气压的值随着高度的变化而变化，在海拔2000米范围内，高度每增加________，大气压下降1毫米水银柱(_______Pa)。 12m 133 7、大气压的值回随着季节的变化而变化： 冬天的气压 夏天的气压； 晴天的气压 阴雨天的气压． 大于 大于 8、液体的沸点随气压的增大而 ，随气压的减小而 。 升高 降低 随堂练习 1.历史上有力地证明大气压强存在的实验是(　　) A．帕斯卡裂桶实验　　 B．马德堡半球实验 C．托里拆利实验 D．伽利略的比萨斜塔实验 B 2.用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是(　　) A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪 B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪 C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪 D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐变瘪 D 3.关于大气压，下列说法正确的是(　　) A．同一地点，大气压固定不变 B．大气压随高度的升高而减小 C．大气压与天气、季节无关 D．大气压与高度无关 B 4.下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是(　　) C 5.下列现象中利用了大气压强的是(　　) A．用吸管喝饮料 B．拦河坝做得下宽上窄 C．雪橇做得比较宽大 D．刀口做得很锋利 A 6.你站在地球表面，大气对你正面的压力大约是(　　) A. 60 N　 B．600 N C．6 000 N D．60 000 N D 7.如图将一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，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 到瓶口上．当拿着它从山下的报国寺到金顶山上， 玻璃管内水柱高度将(　　) A．升高　　 B．不变 C．降低　　 D．无法判断 A 8.小明利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压的值，实验装置及方案如下： 步骤1：把活塞推至注射器的底端，然后用细线拴住活塞的颈部，用弹簧测力计多次匀速拉动活塞，读出弹簧测力计的示数都为1.2 N； 步骤2：用橡皮帽封住注射器的小孔，再次用弹簧测力计匀速拉动活塞，读出弹簧测力计的示数为5.4 N； 步骤3：注射器吸入部分液体，并将活塞推至底部，用橡皮帽封住注射器的小孔，再次用弹簧测力计匀速拉动活塞，读出弹簧测力计的示数为6.0 N. 其他相关数据如表： 注射器的容积V/mL 注射器有刻度部分的长度L/cm 大气压的值p/Pa 2.5 5.00   请根据小明的实验方案和数据回答以下问题： (1)小明进行步骤1的操作目的是测出___________________________，如果省略这一步骤，会导致最终的测量结果___ (填“偏大”或“小”)． 筒壁与活塞之间的摩擦力 偏大 (2)造成步骤2和步骤3测量结果有差异的原因是______________________． 注射器内残留少量空气 (3)为了保证装备的气密性，堵住针筒前端小孔，将活塞拉动一段距离，松手后，观察活塞能否回到原来的位置，离原来位置_____(填“远”或“近”)，气密性越好． 近 (4)测出的大气压的值为____________Pa. 0.96×105 The end $$