9.3大气压强-2024-2025学年人教版八年级物理下册

初中物理鹿老师 第3节 大气压强 第九章 压强 初中物理鹿老师 学习目标 1.通过观察、实验，检验大气压强的存在； 2.能简单描述托里拆利实验，能说出标准大气压的数值； 3.能说出大气压随高度变化的规律，液体沸点跟气压的关系； 4.了解大气压在生产、生活中的应用。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。大气也能流动，大气对我们周围的物体也有压强吗？ 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 挤压出空气的吸盘能吸附在光滑的墙面上并能承载重物 这是因为大气把吸盘压在墙面上 把一端封闭的塑料管装满水，用硬纸片盖住管口，管口朝下水也不会留出来，这是大气向上压着纸片造成的。 大气压强的存在 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 将硬纸片放在空塑料杯口，用手按住，然后倒置过来放手，观察现象。 硬纸片会掉下来，是因为受到了重力的作用。 大气压强的存在 将硬纸片放在装满水的塑料杯杯口，用手按住，倒置过来放手，观察现象。 硬纸片没有掉下来。 将硬纸片放在装满水的塑料杯杯口，用手按住，将纸杯朝不同方向倒置。 硬纸片不会掉下来，说明大气向各个方向都有压强。 在装满水倒置的塑料杯底部用针扎一个小孔，观察现象。 硬纸片掉了下来，水流出。 大气压强确实是存在的。 大气向各个方向都有压强。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 大气压强的存在 1654年5月8日，德国马德堡市市长、抽气泵的发明者奥托·格里克做了一个令人惊奇的实验。他将两个直径约为36cm的铜制空心半球紧扣在一起，用抽气泵抽出球内空气，然后用16匹马，分别向相反方向拉两个半球，结果16匹马费了很大的劲才拉开。两个半球被拉开时，爆发剧烈响声。假如不抽去半球内空气，用手就能拉开它们。这就是历史上著名的首次证明大气压强存在的实验——马德堡半球实验。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 大气压强的存在 1.定义：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.产生原因：空气受到重力的作用且具有流动性。 3.特点：大气向各个方向都有压强。 4.存在：马德堡半球实验 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 大气压强的存在 在铁桶内放少量的水，用火加热。水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水。在大气压的作用下，铁通被压扁了。 大气压究竟有多大？ 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，观察现象。 观察现象发现：管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm。 实验：大气压的测量 托里拆利实验 托里拆利当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，用P0表示。 在粗略计算中，标准大气压可以取1×105Pa。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 将玻璃管倾斜，观察现象。 观察现象发现：管内水银液面上升，但水银液面到水银槽内水银面的垂直高度不变。 结论：只要测量正确，玻璃管是否倾斜、管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都不会影响实验结果。 实验：大气压的测量 托里拆利实验 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 玻璃管口在水银中的深度不影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。 实验：大气压的测量 托里拆利实验 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，会有什么样的现象呢？ 因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面下降，测量结果变小。 实验：大气压的测量 托里拆利实验 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 实验时，如果在玻璃管的顶部戳一个小孔，水银柱会如何？ 管内水银会由于受到重力的作用而全部落入水银槽中。 实验时，如果在玻璃管的中间部分戳一个小孔，水银柱会如何？ 小孔上方的水银柱在大气压的作用下不会下落，但小孔下方的水银柱会全部落入水银槽。 实验：大气压的测量 托里拆利实验 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 汞常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒（慢性） 思考：为什么不用水做实验呢？ 相当于大约3层楼的高度。 实验：大气压的测量 托里拆利实验 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，观察现象。 观察现象我们发现：管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm。 实验：大气压的测量 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。 （1）水银气压计 在托里拆利实验中，如果玻璃管旁立一个刻度尺，读出水银柱的高度就知道当时的大气压了。这就是一个简单的水银气压计。 特点：水银气压计比较准确，但携带不便。 （2）金属盒气压计（无液气压计） 它的主要部分是一个波纹状真空金属盒。大气压变化时，金属盒会发生形变，传动装置将这种变化转变为指针的偏转，指示出大气压的大小。 实验：大气压的测量 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。在细塑料管上标注刻度以测量水面高度的变化。将玻璃瓶放置在泡沫里，以免温度影响实验。 根据玻璃管内水柱的高低，就可以知道外部大气压强是变大还是变小。 在玻璃管内的底部取一液片“AB”，液片处于静止状态，故液片上下的压强相等，即p内下=p瓶内大气压+P水=p内上=p0+ρ水gh水。 因为瓶内气压不变，即水对液片向上的压强p内下基本不变，所以当外界大气压p0降低时，玻璃管内水的高度h水会变大。 实验：大气压的测量 水 玻璃管 瓶塞 p水 p0 p内 AB h水 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 将整个装置放在电梯中进行实验，待细管内液面稳定后再让电梯从一层上升到二十五层，观察细管中红色水柱高度的变化情况。 在该实验中，海拔高度的增加，细管中的水柱高度也增加了，说明瓶外的大气压在逐渐减小。 实验：大气压的测量 海拔越高、气压越低。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 大气压随高度增加而减小，在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100Pa。 水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小，水的沸点也会降低。 实验：大气压的测量 大气压强随海拔高度而变化 海拔越高、气压越低、沸点越低。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 实验：大气压的测量 海拔越高、气压越低、沸点越低。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 小拓展：活塞式抽水机 在生产和生活中，人们常用抽水机将水从低处抽到高处。其中有一种活塞式抽水机，利用人力反复提压手柄就可以抽水。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 小拓展：活塞式抽水机 活塞和筒壁紧密接触同时又可以上下移动，A、B是只能向上开启的阀门。 当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水受阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 使用时，若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 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。与此同时，低处的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。 这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 9.3 初中物理鹿老师 大气压强 小拓展：活塞式抽水机 初中物理鹿老师 课后练习 1.在使用胶头滴管吸取液体时，挤出胶头滴管胶帽内的空气，将玻璃管放入液体中，松手后液体就被“吸”入玻璃管内。某同学猜想液体不是被“吸”上来的，而是被大气“压”上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。 取一个胶头滴管，将胶头滴管的玻璃管插入盛有水的容器中，挤出胶头滴管胶帽内的空气，此时玻璃管内页面上升。 然后用手指堵住胶头滴管的上端开口（防止空气进入），将胶头滴管从液体中取出，此时会发现玻璃管中的液柱不会下落。 这是因为如果是被“吸”上来的，当胶头滴管离开液体后，没有了吸力，液柱应该下落；而现在液柱不下落，是因为大气压力作用在液面上，将液柱压在玻璃管内，从而验证了液体是被大气“压”上去的，而不是被“吸”上去的。 9.3 大气压强 初中物理鹿老师 课后练习 2.在“大气压的测量”实验中，如果换用稍微粗一些的玻璃管，或玻璃管内不小心进入了少量空气，是否会影响实验结果？为什么？ 如果换用稍微粗一些的玻璃管，不会影响实验结果。因为在大气压的测量实验中，大气压强支持的是一定高度的水银柱，大气压强等于水银柱产生的压强，这个高度h与玻璃管的粗细无关，所以换用稍微粗一些的玻璃管不影响实验结果。 如果玻璃管内不小心进入了少量空气，会影响实验结果。因为当管内进入少量空气后，此时管内水银柱上方不再是真空状态，水银柱产生的压强加上管内空气的压强才等于外界大气压，那么水银柱的高度就会降低，所以会影响实验结果，且实验中水银柱高度大地鱼760mm。 9.3 大气压强 初中物理鹿老师 课后练习 3.1654年，德国马德堡市市长做过一个著名的马德堡半球实验。他让人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，然后让两支马队向相反的方向拉这两个半球。当两侧的马达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大响声。 如图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要得力是多少？实际用力大小与计算的结果是否相同？请说出你的理由。 首先，压力锅的直径为26cm，半径 圆的面积公式为S=πr2，所以大气压的作用面积 大气压约为1×105Pa，根据公式可知F=pS，所以，压力锅受到的压力 根据力的作用是相互的可知，拉开压力锅需要的力为5306.6N 9.3 大气压强 初中物理鹿老师 课后练习 3.1654年，德国马德堡市市长做过一个著名的马德堡半球实验。他让人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，然后让两支马队向相反的方向拉这两个半球。当两侧的马达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大响声。 如图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要得力是多少？实际用力大小与计算的结果是否相同？请说出你的理由。 由于压力锅内无法抽成真空状态，实际内部扔有一定的气压，所以实际拉开压力锅的力小于理论上计算的结果。 9.3 大气压强 初中物理鹿老师 课后练习 4.屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力是多少？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？ 有公式可知， 因为屋内外都有大气压，屋内空气对屋顶有向上的压力，这个压力与屋外空气对屋顶向下的压力平衡，所以作用相互抵消，所以这么大的压力也不会把屋顶压塌。 9.3 大气压强 课堂小结 初中物理鹿老师 大气压强 大气压的存在 定义：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强 产生原因：空气受到重力的作用且具有流动性。 特点：大气压向各个方向都有压强。 存在：马德堡半球实验 大气压的测量 托里拆利实验：首次测出大气压的大小p0=p水银柱。 标准大气压：760mm高水银柱产生的压强。 p0=1.013×105Pa 气压计：水银气压计、无液气压计。 大气压与高度、沸点的关系：海拔越高，气压越低，沸点越低。 9.3 大气压强 初中物理鹿老师 谢 谢 $$