9.3 气体的压强（两课时）-2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

第三节 气体的压强 第1课时 第九章 压强和浮力 学习目标 1. 能通过实例说明大气压强的存在。 2. 知道大气压可以用气压计测量。 3.了解托里拆利实验，知道标准大气压的值。 4.会用注射器等器材估测大气压的值。知道实验中测量大气压力以及求得受力面积的方法。 5.知道大气压与人类生活息息相关，能解释生产生活中与大气压有的简单现象。 6.知道流体压强与流速的关系，能解释生产、生活中与此相关的简单现象。 放在桌面上的茶杯，由于受_________作用，对支持它的桌面有压强作用；液体也受到_______作用，而且具有______性，因此，对容器的底部和侧壁都有压强的作用。 重力 重力 流动 温故知新 活动9.5 体验大气压强的存在 看一看 如图 9-19 所示，在易拉罐中注入少量水，用酒精灯加热，待水沸腾后撤去酒精灯，并随即用湿纸巾封住易拉罐开口。片刻后，你观察到什么现象？ 想一想 将易拉罐压瘪的力来自哪里？为什么是在经历加热、封闭、冷却等过程后才被压瘪？ 易拉罐被压瘪。 加热时，罐内的高温空气和水蒸气向外排出； 易拉罐被封闭并冷却后，其内部气压减小，外部的大气压就将它压瘪。 结论 大气压强是存在的 注入少量水的目的是利用水汽化，排出空气 请同学们用玻璃杯、水、硬纸片、塑料吸盘、注射器、水槽、吸管、侧壁有小孔的饮料瓶等设计几个证明大气压存在的实验。 一、大气压强 实验说明：大气向各个方向有压强 饮料被“吸”进嘴里 注射器抽取药液 吸盘下挂重物 马德堡半球实验 据记载，1654年的某一天，德国马德堡市市长、抽气机的发明者格里克，把两个用铜做成的直径约为35.5 cm的空心半球紧贴在一起，抽出其中的空气，然后用两队马（每队各8匹马）才将两个半球拉开。 该实验不但证实了大气压的存在，而且表明大气压非常大。 二、大气压的测量 托里拆利实验 意大利物理学家 托里拆利 标准大气压：1×105Pa 一个大气压能支持多高的水呢？ 约10米 大气压强很大，大气压强相当于两个人站在一只手掌上产生的压强。 那人为什么没有被压坏呢？ 原理 想一想 活动9.6 估测大气压 S = F p 如图 9-23 所示，将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，直至活塞刚好被拉动。想一想：这时活塞所受的拉力与大气对它的压力有什么关系？ 用这一装置来估测大气压，需要测量哪些物理量？怎样测量？ 弹簧测力计 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 5 1 0 2 ml 刻度部分的长度l 原理 想一想 活动9.6 估测大气压 S = F p 如图 9-23 所示，将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，直至活塞刚好被拉动。想一想：这时活塞所受的拉力与大气对它的压力有什么关系？ 用这一装置来估测大气压，需要测量哪些物理量？怎样测量？ 弹簧测力计 刻度尺 实验器材 活动9.6 估测大气压 20ml的注射器、小桶、重物（如沙子），弹簧测力计、刻度尺等. 实验步骤 1. 活塞刚好被拉动时，停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重G，即可得到大气对活塞的压力F=G。 2. 测出注射器上有刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积S。 3. 由 p=F/S 计算大气压的值： p 大气对活塞 的压力F/N 注射器 容积Ⅴ/mL 注射器有刻度部分的长度l/cm 活塞的横截 面积S/m2 大气压的值p/Pa 原理 议一议 活动9.6 估测大气压 S = F p 将估测的大气压值与用气压计测得的气压值相比较，尝试分析造成差异的原因。 ①注射器中的空气没有排干净 ②活塞与注射器内壁存在摩擦力 偏小 偏大 氧气瓶和灭火器上的压力表就是一种金属盒气压计 气压计 如图所示，金属盒气压计的内部有一个表面为波纹状的金属盒，盒内接近真空。大气压作用于金属盒，其波纹面发生形变，并通过传动机构推动指针偏转，表盘上即可读出大气压的值。 金属盒气压计 金属盒气压计便携但不够准确，水银气压计准确但不够便携 用塑料吸管从瓶中吸饮料，减小了吸管内的压强，饮料在大气压的作用下被压到嘴里；若将瓶口封住，饮料液面与大气不相通，则饮料不能被吸到嘴里。 1. 如图 9-27 所示，用塑料吸管从瓶中吸饮料时，饮料是怎么吸到嘴里的？若将瓶口封住， 饮料还能吸到嘴里吗？ 实践与练习 2. 在瓶内灌满水，用一张纸盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，如图所示。纸和水为什么不会下落？试一试，并说明其中的道理。 纸片和水没有下落，是因为受到外界大气压对它们向上压力的作用。由于大气压强比瓶中水产生的压强大很多倍，因而可托住纸片和瓶中的水。 实践与练习 课堂总结 ①大气对处在其中的物体有压强，这种压强叫作大气压强。 ②产生原因：大气受重力，且具有流动性。 ③存在现象：马德堡半球实验、吸饮料、吸药液等。 ①托里拆利实验：首次测出大气压的大小。 ②标准大气压：相当于76cm高的水银柱产生的压强。 约为p0=1×105Pa ③气压计：空盒气压计。 ④估测大气压： 气体的压强 大气压 的测量 大气 压强 p 课堂训练 1．下列实验不能证明大气压存在的是（　　） A．覆杯实验 B．用注射器注射药剂 C．吸盘式挂钩 D．吸管喝饮料 B 课堂训练 2．某同学想利用已知面积的吸盘、弹簧测力计粗测大气压强的大小，下列图示操作不能测出大气压强的是（　　） A． B． C． D． A 课堂训练 3．下列关于压强说法错误的是（　　） A．如图甲，做覆杯实验时，纸片和水不会掉下来，说明了大气压强的存在 B．如图乙，在教室内不能用水代替水银做托里拆利实验 C．如图丙，将简易气压计从山底移到山顶的过程中，发现玻璃管内水柱升高，说明高度越高，大气压越大 D．如图丁，测出恰好拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积，可粗略测出大气压的值 C 第三节 气体的压强 第2课时 第九章 压强和浮力 1、由于空气也受____力的作用，且具有　　　　　，因而空气内部向______方向都有压强。 2、大气对处在其中的物体有压强叫___________,简称__________. 3、著名的____________实验有力的证明了大气压强的存在。 4、测定大气压值的著名实验是___________实验，大气压值约为__________帕。 5.盛满水的玻璃杯，用硬纸片把杯口封严，小心地将杯口朝下，纸片不会掉下来，这是因为（ ） Ａ 纸片太轻了 Ｂ 大气压的作用 Ｃ 水把纸片粘住了 Ｄ 水由于惯性处于静止状态 重 流动性 大气压强 大气压 马德堡半球 各个 托里拆利 1.0×105 B 温故知新 用“大气压”解释有关实验和现象 棉花点燃 → 瓶内氧气减少→瓶内气压减小→ P外大气 ﹥P内气→鸡蛋下落。 用吸管吸饮料 吸掉管内空气→降低内部气压→ P外大气> P内气 →饮料被大气压挤向嘴里。 拔火罐 5、风的形成 三、大气压的变化 1、与海拔高度的关系： 3、与天气的关系： 一般来说，夏天的大气压比冬天低 4、大气压与液体沸点的关系： 气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高。 大气压随高度的升高而减小。 2、与季节的关系： 一般来说，阴天的大气压比晴天低。 气压计 高度计 在同一时间，地球上两地间的气压不同会引起空气流动。气压差越大，空气流动越快，由此形成不同等级的风。 二、流体压强与流速的关系 液体和气体 活动9.7 探究流体的流速对压强的影响 1. 如图 9-25（a）所示，将纸条的一端按在嘴唇下方，沿纸面上方向前吹气。你看到了什么现象？ 2. 如图 9-25（b）所示，向悬挂着的气球的一侧吹气。你看到了什么现象？ 3. 如图 9-25（c）所示，两只小纸船浮在水面上，将注射器吸满水，通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水，这时两只纸船会怎样运动？ 两只纸船向中间靠拢 纸条会飘起来 气球往吹气的一侧偏移 结论 流体的流速越大，压强越小 纸船可以用瓶盖替代 用“流体压强与流速的关系”解释现象 1.火车站台上的安全线 地铁站台的安全线 火车站台的安全线 地铁行进时，人若靠近地铁，人与地铁之间的气流速度较____，压强较____，人背后的气流速度较_____，压强较_____，会将人推向地铁，造成危险。 大 小 大 小 2.飞机是如何获得升力的 　　飞机飞行时，气流从机翼的前缘开始分为上下两部分，由于机翼的特殊形状，使得上方气流比下方气流的流速大，所以下方空气的压强大于上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力． 气流 偏导器 3.舰队行进时，为何两船之间要间隔较大的距离？ 舰队行进时，两船若靠近，则两船之间的水流速度较大，压强较小，外侧的水流速度较小，压强较大，容易发生碰撞。 4.有时，窗外在刮风，打开窗户，窗帘飘到窗外来，这是为什么呢？ 5.喷雾器原理 喷雾器的小孔处比较细，当有气体流出时，空气流速大，压强小，容器里液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。 喷雾器 小孔 气体流速小，压强大 气流方向 气体流速度大，压强小 6.草原犬鼠的空调系统 非洲草原犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的圆形土堆。两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。 3. 如何吹气可以使桌面上的硬币飞入盘中？试一试，并解释硬币能够飞入盘中的原因。 在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气 原因：硬币上方的空气流速大于下方的空气流速，则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强，硬币受到向上的压强差，所以硬币能飞入盘中。 实践与练习 4. 如图所示，从倒置的漏斗管口向下吹气，乒乓球会掉下去吗？试一试，并解释其原因。 如图所示，从倒置的漏斗口部向下方吹气，乒乓球两侧上方空气的流速大、压强小，而下方空气的流速小、压强大，所以在下方空气向上的压强作用下，乒乓球被压向漏斗颈部，从而不会掉下来。 实践与练习 气体的压强 流体压强与流速的关系 大气压 的变化 课堂小结 流体流速越大，压强越小 ①大气压与高度的关系：海拔高度越高，大气压越小。 ②大气压与季节和天气有关。 ③液体的沸点与液面上方气压的关系： ④风的形成 1．小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球运动状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。下列方案中不合理的是 ( ) A ．竖直向上吹气 B ．斜向下吹气 C ．竖直向下吹气 D ．水平向左吹气 A 课堂训练 课堂训练 2．如图所示，在小瓶里装一些带颜色的水，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，从管子上端______（选填“吸”或“吹”）入少量气体，就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度_______（选填“上升”或“下降”），水对容器底的压强_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 温度 吹 上升 变大 实验过程中还发现，用手握住瓶的上面有气体部分时，玻璃管中水柱会上升，于是他猜想：质量一定的气体压强可能与_______有关。 3．物理小组制作了如图所示的实验装置，打开 A 阀门，关闭 B 阀门，水流入管道，当水稳定后，a 管液面高度_______b 管液面高度；再打开 B 阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度______b 管液面高度（均选填“高于”“等于”或 “低于”）。 等于    高于 课堂训练 4．炎炎夏日，有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒，但是存在很大的安全隐患，这是因为，当摩托车快速行驶时，伞上方的空气流速______（选填“大于”或“小于”，下同）下方的空气流速，导致上方的大气压强______下方的大气压强，驾驶员会感觉车被向_____（选填“上”或“下”）提起。 上 大于 小于 Lavf58.12.100 $$