9.3 大气压强 --2024～2025学年 人教版物理八年级下学期

第3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且受重力。 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？ 当瓶子中的空气越来越少， 瓶内气压小于大气压，外界的大气压会把鸡蛋压进去。 实验探究1：瓶吞鸡蛋。 一、大气压强的存在 一、大气压强的存在 实验探究2：覆杯实验。 ①将硬塑料片平放在平口塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？ 放手后，硬塑料片落下。 ②当平口杯装满水的时候，盖住杯口，用手按住，再次倒置过来，放手后看到什么现象？ 塑料片不掉，水也不会流出来，把杯口慢慢转向各个方向，塑料片也不会掉落。 硬塑料片受重力作用，还受到水向下的压力作用，但塑料片并没有下落，说明它一定受到向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气，证明大气存在压强。 压力 实验探究2：覆杯实验。 一、大气压强的存在 实验探究3：马德堡半球实验 一、大气压强的存在 1654年，在德国马德堡市的广场上，人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。当两队的马匹共达到16匹时，才将半球拉开。 证明了大气压强的存在并且大气压强很大 p大气压 p大气压 p大气压 p大气压 1、大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 2、大气压存在的原因： 大气受重力的作用 大气具有流动性 二、大气压强 3、大气压与液体一样具有流动性，向各个方向都有压强 大气压在我们周围时刻存在着，但我们为什么感受不到它的存在？ 这是因为人身体内外空气相通， 身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡。 思考讨论： 二、大气压强 通过视频可以看到大气压强很大，但能否用数值表示大气压的大小呢？ 纸片 塑料管 如图：大气压可以把纸片上的液柱托住。根据大气压所能托起液柱的最大高度，我们就能精确地测出大气压的数值。 三、大气压强的测量 气 液 三、大气压强的测量 水 大气压 大气压 水管 大气压 管内外空气相连通，管内外液面气压相等，液面相平。 水 大气压 大气压 水 抽气机 A B h 管内气压减小 此时管外大气压不变，管内气压减小，这个压力差会把水柱“顶”起。 根据液体在同一深度的所有点的压强相等 pA=pB p大气 p内气+ρ水gh p大气=p内气+ρ水gh 水 大气压 大气压 水 A B h p内气=0 真空 p大气=ρ水gh 三、大气压强的测量 水 大气压 大气压 水 A B h p内气=0 真空 p大气=ρ水gh ρ水=1.0×103kg/m3 h=10m p大气=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×10m =1.0×105Pa 三、大气压强的测量 水 大气压 大气压 水 A B h p内气=0 真空 p大气=ρ水gh ρ水=1.0×103kg/m3 h=10m p大气=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×10m =1.0×105Pa p大气=ρ水gh 不变 若要减小h 用密度更大的液体 水银 大气压 大气压 A B p内气=0 真空 h0 p大气=ρ水银gh0 纸片 塑料管 如图：大气压可以把纸片上的液柱托住。根据大气压所能托起液柱的最大高度，我们就能精确地测出大气压的数值。 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 三、大气压强的测量 实验四 实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气， 因此，是大气压支持管内这段水银柱不会下落， 大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。 托里拆利实验 三、大气压强的测量 实验四 托里拆利实验 三、大气压强的测量 实验四 实验方法：转换法 托里拆利实验 三、大气压强的测量 p水银 p0 在内外液面相平处取一个水平液片， 液片保持静止，根据二力平衡的原理可知：p0=p水银。 根据液体压强公式得： p0=p水银=ρ水银gh 实验四 实验方法：转换法 托里拆利实验 三、大气压强的测量 p水银 p0 玻璃管中不能混有气泡， 否则管内外水银面高度差偏小，实验结果偏小。 大气压强的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强。 即p大气=p水银=ρ水银gh。 管内水银（汞）柱的高度只取决于大气压的大小 和管的粗细、倾斜角度、长度、形状都无关。 特别提醒！ 只决定于 三、大气压强的测量 标准大气压 =r水银 gh =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m =1.013×105 Pa p0=p水银 粗略计算标准大气压可取为1.0×105 Pa。 在海平面处做托里拆利实验时，测得管内外水银面的高度差为760mm。通常把这样大小的大气压叫做标准大气压p0。 物理意义：1m2的面积上所受的大气压力为1.013×105 N 三、大气压强的测量 标准大气压 一个大气压能支持多高的水呢？ 根据：P大=ρ水银gh h水= = =10.33m P大 ρ水g 1.013×pa 1.0××9.8N/kg 把 ρ水银换成 ρ水，则托起的水柱高度 : 相当于大约3层楼的高度。 三、大气压强的测量 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，根据公式 算出大气压的大小。 用吸盘测量大气压 只能估测大气压，不精确。 大气压力 重力 拉力 吸盘刚拉动瞬间受力平衡 大气压力=重力+拉力 再测出吸盘的受力面积 F S p= 三、大气压强的测量 气压计 水银气压计 金属盒气压计 （又称无液气压计） 要竖直悬挂 氧气瓶和灭火器上的气压计 也是一种无液气压计。 三、大气压强的测量 自制气压计 自制气压计 取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 根据玻璃管内水柱的高低， 就可以知道外部大气压强的大小。 实验方法：转换法 三、大气压强的测量 自制气压计 p水 p内 p0 p内 所以p内=p0+p水 即：P内=p0 + ρ水gh水 因为液片静止， 当外界大气压强p0降低时， 该气压计会受温度的影响， 当温度升高时，瓶内气压P内变大，h水变大。 h水变大。 决定于 四、大气压的变化 大气压由于大气受重力而产生，因此空气密度变小，大气压就会降低。 海拔越高，空气越稀薄 气温变高，空气体积膨胀 湿度越高，空气中含水量越高 空气密度变小 大气压强减小 1、大气压随高度增加而减小。 2、液体的沸点和气压的关系： 在海拔3000 m以内，每上升10 m，大气压大约降低100 Pa。 气压减小，沸点降低；气压增大，沸点升高。 四、大气压的变化 大气压强随高度的增加而减小，可测出不同高度的气压值，列成表， 只要测出某一高度的气压值，通过查表即可知道该位置的高度值。 珠穆朗玛峰的高度接近海拔9km，则其峰顶的大气压约为多少？相当于海平面上大气压的百分之几？ 31kPa，百分之三十 气压计可改造为高度计 四、大气压的变化 四、大气压的变化 家用高压锅使用温度大约为110～120℃。 使用高压锅可以节能并能缩短烹饪时间。 逆向应用 制糖和制药工业中要利用低压沸腾。 压力锅 高压锅把水相当紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于1个大气压，也使水要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了，并且相当酥烂。 四、大气压的变化 逆向应用 制糖和制药工业中要利用低压沸腾。 低压沸腾 在制糖工业中，为了防止糖在沸腾时因温度过高而变质，通常会采取降低炉火温度或减小糖汁液面上的气压等方法，使得沸腾的温度低于100℃。 四、大气压的应用 胶头滴管 吸管 钢笔上墨 针管吸药液 四、大气压的应用 搬运玻璃、瓷砖的吸盘器 吸盘挂钩 拔火罐 四、大气压的应用 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” 。该管能省掉吗?为什么? 答：不能。因为输液时，如果没有这根“闲置”，外部压强大于瓶内压强时，液体就无法输入到人体中，这根“闲置”管是利用大气压使药液顺利流出的，所以该管不能省掉。 四、大气压的应用 盆景自动供水器 四、大气压的应用 活塞式抽水机 四、大气压的应用 活塞式抽水机 ①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞的下面，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被水压下关闭，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。 这样，活塞不停的上下移动，水就从管口连续不断的流出。 五、课堂小结 大气压强 证明 测出 马德堡半球实验 托里拆利实验 大小 应用 760mm汞柱=1.013×105pa (一个标准大气压) 活塞式抽水机 吸管吸饮料 ............ 变化 高度升高 气压降低 气压降低 沸点降低 六、巩固练习 1、将少量热水倒入一空矿泉水瓶中（矿泉水瓶未变形），轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，然后浇上冷水，可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是（　　） A．在所浇冷水的压力作用下，矿泉水瓶被压瘪 B．矿泉水瓶热胀冷缩的结果 C．矿泉水瓶内热气将它吸进去了 D．在大气压的作用下，矿泉水瓶被压瘪 D 六、巩固练习 2、下列事例中不是利用大气压工作的是 （　　） A．用塑料管吸饮料 B．用抽水机抽水 C．用注射器将药液注入病人体内 D．钢笔吸墨水 C 六、巩固练习 3、关于托里拆利实验，下面说法中正确的是 （　　） A．玻璃管内径越大，管内和管外水银面高度差越小 B．往水银槽内多倒些水银，管内和管外水银面高度差增大 C．玻璃管倾斜，管内和管外水银面高度差不变 D．玻璃管内水银柱上方进入一些空气，管内和管外水银面高度差不变 C 六、巩固练习 4、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 六、巩固练习 5. 如图所示小关在课外探究活动中，将一个空易拉罐里的空气抽走后，易拉罐变扁了，压扁易拉罐的力是（　　） A．大气压力 B．易拉罐的重力 C．易拉罐对地面的压力 D．地面对易拉罐的支持力 A 六、巩固练习 6. 西藏地区海拔高，关于西藏地区的气压与水的沸点，下列说法正确的是（ ） A. 气压低，水的沸点高 B. 气压高，水的沸点高 C. 气压低，水的沸点低 D. 气压高，水的沸点低 C　 六、巩固练习 7．如图所示托里拆利实验，若将玻璃管由竖直变成倾斜时，以下说法错误的是（ ） A．管内液柱的高度变大，长度变大 B．管内液柱的高度不变，长度变大 C．槽内水银面的位置降低 D．若以管内水银柱的长度计算大气压，则得出的气压值偏大 A　 六、巩固练习 答：使用前，由于大气压的作用，使消毒液不会流出；使用时，打开封盖，与外界大气相通，消毒液在重力作用下，向下流入药棉。 8．如图所示是一种便携式“碘伏棉签”，塑料管内装有碘伏消毒液，它的上端封闭，这样消毒液就不会从下端流出。使用时将封盖掰开，消毒液会自动向下流入药棉中，请解释为什么在使用前消毒液不会流出塑料管，而使用时才会流出？ 9. 小明在假期中要外出旅游半个月，他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉，于是他用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没，如图所示。他这样做能使 (　　) A. 瓶口处水的压强逐渐减小 B. 盆景中的水位保持一定的高度 C. 瓶内上方空气的压强不变 D. 盆景中水位逐渐升高 B 六、巩固练习 （1）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述如下情况中玻璃管内水银柱高度的变化情况（均选填“升高”“不变”或“降低”）： ①将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将 。 ②将玻璃管向上提升一点，水银柱高度将 。 （2）如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满玻璃管。 10、如图所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱高度为 mm。 760 不变 不变 会 六、巩固练习 六、巩固练习 11、小明到峨眉山旅游时，发现在山顶“煮米不成饭”，这是由于山顶（ ） A.气压大沸点高 B.气压大沸点低 C.气压小沸点高 D.气压小沸点低 D 12、下列事例中没有利用大气压强的是（ ） A.用活塞式抽水机将水抽到高处 B.护士用注射器给病人注射药液 C.用吸管吸饮料盒中的牛奶 D.吸盘可以吸在光滑的墙上 B 六、巩固练习 13、将少量热水倒入一空矿泉水瓶中（矿泉水瓶未变形），轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，然后浇上冷水，可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是（ ） D A.在所浇冷水的压力作用下，矿泉水瓶被压瘪 B.矿泉水瓶热胀冷缩的结果 C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了 D.在大气压的作用下，矿泉水瓶被压瘪 六、巩固练习 饮料是怎样进入口中的？ 注射器如何吸入药物的？ 茶壶盖上为什么留一个小孔？ 六、巩固练习 答：戳个小孔时，空气通过小孔进入吸盘和光滑的墙面之间，吸盘内外压强相等，吸盘便不能吸在光滑的墙面上。 塑料吸盘能吸在光滑的墙上，如果把塑料吸盘戳个小孔，会发生什么现象？ 六、巩固练习 将玉米放在爆花锅中,然后放糖 和奶油或黄油,开火加热,合上锅盖, 不断搅拌,使得玉米处在高温高压的状态下,当温度升高到一定程度时,玉米粒便会逐渐变软,玉米粒内的大部分水分变成水蒸气,使得已变软的玉米粒膨胀。但此时玉米粒不会在锅内爆开,只有当锅盖被打开后,玉米粒才会瞬时爆开,变成香甜可口的玉米花。那么,为什么玉米粒只有在锅盖打开后才会爆开,是什么使它爆开的呢? 六、巩固练习 Lavf54.6.100 Lavf52.104.0 Lavf54.6.100 Lavf58.50.100 Lavf58.50.100 Lavf59.6.100 Lavf58.20.100 $$