内容正文:
第4节 大气压强
第八章 压强与浮力
1
生活在水中的鱼受到水的压强,如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们就生活在大气海洋的底部,大气是否对我们也产生压强?
新知导入
1.知道大气压的存在;
2.理解托里拆利实验,知道如何测量大气压;
3.了解生活中一些大气压的实例;
4.知道大气压随高度变化的规律,液体沸点与大气压的关系。
学习目标
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。
实验一
新知学习
大气压的存在
一
4
1.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。
实验二
现象:硬塑料片没有掉下
分析:大气的压强向各个方向
2.再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
由以上两个实验可知: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
运用你手边的材料可以怎么证明大气压强的存在呢?
有大气压向上
托着纸片。
管中的水在重力的作用下流出,而小试管在管外大气压的作用下套入大试管。
顶部为真空,底部受大气压的作用使活塞受到向上的力等于重力。
瓶内部气压小于外部大气压,在大气压的作用下饮料瓶变瘪。
在实验二,如果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
最早测定大气压数值的是意大利科学家托里拆利
大气压强的测量
二
托里拆利实验
托里拆利
托里拆利实验
10
=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
大气压的数值
粗略计算标准大气压可取为1.0×105 Pa。
760mm
1.管子倾斜,水银柱竖直高度是否发生变化?
2.管子直径加粗,管中水银柱高度怎样变化?
760mm
水银长度增大但高度不变
水银的高度与玻璃管的粗细、形状无关
思考
3.做托里拆利实验时,若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度吗?
0.76m
少量空气
真空
水银柱的高度将比原来低一些,测量的结果会比实际大气压小。
分类
水银气压计
金属盒气压计(无液气压计)
特点:测量精确但携带不方便。
特点:携带方便,测量不够准确。
气压计——测量大气压的仪器
垃圾清扫车
用真空吸盘爬墙
吸尘器
(一)大气压的应用
大气压与人类生活
三
①提起活塞,阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面,空气稀薄,气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用,推开阀门B进入圆筒。
②当压下活塞时,阀门B在水压下关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部。
③再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。
活塞式抽水机
离心式水泵
工作原理:水泵启动前,应使泵壳里灌满水。启动后,高速旋转的叶轮将壳里的水甩到出水管内,从而造成叶轮转轴附近的气压减小,这样水就在大气压强的作用下,推开底阀沿着进水管进入泵壳。进来的水又被叶轮甩到出水管内……只要电动机持续地带动叶轮旋转,水就会不断地从低处“流”向高处。
离心式水泵
(一)大气压的变化
拿着自制气压计从楼下到楼上,观察玻璃管内水柱高度的变化。
实验
大气压变化的规律:在海拔3 000 m以内,大约每上升10 m,大气压大约降低100 Pa。
现象:玻璃管内水柱逐渐升高
分析:大气压随高度增加而减小。
大气压与海拔的关系
大气压与沸点的关系
实验结论:当气压增大时,水的沸点增高;当气压减小时,水的沸点降低。进一步研究表明,液体的沸点都随液体表面的气压增大而升高,随气压减小而降低。
视频演示
课堂总结
大气
压强
大气压强的存在
大气压的测量
大气压的变化
空气内部各个方向都有压强
产生原因:重力、流动性
托里拆
利实验
高度差约为760mm
标准大气压可取1×105Pa
海拔越高气压越低,液体沸点越低
大气压的应用
活塞式抽水机等
1、用塑料管吸瓶内果汁时,是由于( )
A、人体内部对果汁产生吸引力。
B、人用嘴吸去管内气体使管内气压降低,大气压使果汁沿管上升。
C、吸管本身有吸水作用。
D、果汁本身产生压强较大。
B
课堂练习
2、托里拆利实验中,玻璃管内液柱的高度取决于( )
A、仅取决于外界大气压强
B、外界大气压强玻璃管的粗细
C、外界大气压强和液体密度
D、外界大气压强和玻璃管的倾斜程度
C
3、制糖工业中,一般用沸腾的方法去除糖汁中的水分。但在加热时,必须确保糖汁的温度低于100℃,否则会影响糖质。为此,你将建议采取以下哪种措施( )
A.用“文火”给糖汁缓慢加热
B.用“猛火”快速加热,缩短加热时间
C.设法增大糖汁液面上的气压
D.设法减小糖汁液面上的气压
D
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