内容正文:
9.3 气体的压强
空气也受重力且具有流动性,我们周围是否存在朝各个方向的大气压强?
复习提问:请回顾液体压强的特点。
1.将硬塑料片平放在平口塑料杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?
现象:硬塑料片落下
分析:如果大气有压强,则硬塑料片上下面受压强相等,纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强,结果相同。
2.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。
3.再慢慢把杯口向各个方向转一圈,又看什么现象?
现象:硬塑料片没有掉下
分析:大气的压强向各个方向
4.用一个底部有孔的硬塑料杯,重复上述实验,又看到什么现象?
现象:硬塑料片始终落下
分析:排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下两侧大气压强相等,在重力作用下,塑料片和水落下。
大气压的存在
易拉罐变形实验 瓶子吞鸡蛋实验 覆杯实验
马德堡半球实验 水进入瓶中实验
2、产生原因:
(1)由于空气受到重力的作用。
(2)空气具有流动性
3、大气压特点:在大气层内部向各个方向都有压强,且在同一高度内向各个方向压强大小相等。
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。
一、大气压强
在实验一中,如果能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
托里拆利实验
1.最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
二、大气压的测量
托里拆利实验
=r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
2.大气压的数值
粗略计算标准大气压可取为105 Pa
等效替代法法
思考:
(1)如果玻璃管倾斜,水银柱长度怎么变?会影响结果吗?为什么?
h=76cm
h=76cm
玻璃管倾斜时,水银柱长度变长,但竖直高度不变,不影响实验结果
(2)改用粗一些或细一些的玻璃管,会影响结果吗?为什么?
h=76cm
h=76cm
管内水银柱的高度只与外界大气压有关,与管的粗细、长短、形状均无关
(3)如果漏进去一些空气,会影响结果吗?为什么?
h=76cm
h=74cm
由于空气也有压强,管内外水银面的高度差会变小,测得的大气压偏小
(4)如果外界大气压强变了,水银柱的高度是否变化?为什么?
(5)在槽内加水银,水银柱的高度是否变化?
为什么?
h=76cm
h=76cm
P大气=P水银=ρgh
玻璃管管口在水槽内的深度不影响水银柱的高度
总结:托里拆利实验时,管内液柱的高度只与大气压和液体密度有关,与管的形状、粗细、长短、倾斜程度、管在水银槽中的深度无关。
(6)玻璃管顶部突然破裂,出现小孔,会有什么现象?
玻璃管和水槽构成连通器,管内水银柱下降,直至水槽内和管内水银液面相平
(7)实验中选择的液体为什么是水银?
选水银的原因:水银在常温下是密度最大的液体,在同样的气压下,需要的玻璃管较短
(8)如果将水银换成水,则玻璃管中水柱液面高度将是多少?
10.3m
(9)如果将该装置拿到高原去测量,水银柱高度将如何变化?
高原气压要高于地平面,玻璃管中的水银柱将会升高
3.气压计:测定大气压的仪器
水银气压计
金属盒气压计
(又称无液气压计)
测量准确,但携带不便,常用于气象台和实验室
无液气压计的工作原理:
* 当大气压强增大时,气压计内金属盒的厚度便会减小。
带动相连的指针,从而显示气压的改变。
* 当大气压强减小时,气压计内金属盒的厚度便会增大。
自制气压计
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。
大气压随高度增加而减小。
大气压变化的规律:在海拔3 000 m以内,每上升10 m,大气压大约降低100 Pa。
三、大气压的变化
补充:1气压越低,沸点越低
2夏天阴天水蒸气多,气压低
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吸盘
是如何工作的?
四、大气压的应用
活塞式抽水机
课堂小结
大气压强的存在
大气压强的数值
大气压强的应用
1、测定大气压值的著名实验是___________实验,大气压值约为__________帕。假如用水来做托里拆利实验,管内上方为真空,大气压可支持约_________米高的水柱。
托里拆利
1.01×105
2、在测定大气压值的实验中,所用玻璃管的粗细与测量结
果__________,在实验中应竖直放置,如果玻璃管倾斜,则管内水银柱长度将__________,水银柱的竖直高度将___________.
无关
变长
不变
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随堂练习
3 (双选)国外研发出一种吸盘式手套,把吸盘紧压在墙上,开动抽气机抽出吸盘中的空气,使人能在竖直墙面上攀爬。当人静止在墙上时,让抽气机抽出更多空气,这时( )。
A. 吸盘受到的摩擦力变大
B. 吸盘受到的摩擦力不变
C. 吸盘对墙壁的压力变大
D. 吸盘对墙壁的压力变小
BC
4下列事例中不是利用大气压的是( )
A. 把吸盘式挂衣钩紧贴到墙上后可挂衣服
B. 用胶头滴管吸取药液
C. 茶壶的盖上留一小孔,水才容易倒出来
D. 用力压打气筒的活塞,把气充进轮胎中
E. 用注射器将药液注入体内
DE
拓展:大气压测量方法
注射器拉力法
测量工具:弹簧测力计、刻度尺
原理:拉力等于大气压力
关键步骤:慢慢拉动注射器,至活塞刚开始移动时,弹簧测力计示数为F
大气压强表达式:
实验评估:注射器内空气不能完全排出,活塞与注射器之间存在摩擦造成误差较大
拓展:大气压测量方法
吸盘拉力法
测量工具:弹簧测力计、刻度尺
原理:拉力等于大气压力
关键步骤:慢慢向上拉弹簧测力计,吸盘刚被拉起时,弹簧测力计示数为F
大气压强表达式:
实验评估:吸盘内空气不能完全挤出,弹簧测力计示数偏小,从而使大气压数值比实际值偏小
拓展:大气压测量方法
吸盘重力法
测量工具:天平、刻度尺
原理:重力等于大气压力
关键步骤:往小桶内加沙子,直至吸盘刚好脱离玻璃板,此时沙子,小桶,挂钩的总重为G
大气压强表达式:
实验评估:吸盘内空气不能完全挤出,面积测量不准等
Lavf57.58.101
Lavf57.83.100
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