8.3 大气压强与人类生活 课件 -2025-2026学年沪粤版物理八年级下册
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕大气压强的存在、测量、变化及应用展开,通过类比液体压强设问导入,结合覆杯实验、吸盘挂钩等体验活动,依托马德堡半球实验及模拟操作,搭建从感性到理性的认知支架,帮助学生构建完整知识脉络。
其特色在于融合科学探究与科学思维,含实验视频(如托里拆利实验、沸点与气压关系)及海拔与气压柱状图,通过数据推导公式、生活实例(高压锅、吸管)分析,助力学生形成物理观念,提升探究能力,为教师提供丰富教学资源。
内容正文:
沪粤版 八年级 物理(下)
第8章 压强
8.3 大气压强与人类生活
1
导入新课
我们知道,液体受重力且具有流动性,所以液体对浸入其中的物体有压强,那么,气体受重力也具有流动性,气体对浸入其中的物体有压强吗?
2
探究新知
知识板块一 怎样知道大气有压强
在玻璃杯中盛满水,用一张纸片盖着,再倒过来,看看杯中的水是否会留出来?该现象的原因是什么?
【实验】体验大气压
点击图片播放视频
将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上,尽量挤出吸盘里面的空气,即使在钩上面挂重物也不会掉下来,这是为什么?
你还能举出哪些事例证明大气压的存在?
点击各个图片播放视频
1654年5月8日,德国马德堡市市长做了一个轰动一时的实验。他把两个半径约为20cm的中空铜质半球紧密地结合成一个大圆球, 并抽去球内的空气。这时, 许多人使劲也拉不开。后来,市长叫人拉来了16匹马,分成两队使劲拉,在一声巨响中,两个半球被拉开了。这就是物理学史上著名的马德堡半球实验。是什么神奇的力量使两个半球紧紧地粘在一起的呢?
马德堡半球实验
做一做:模拟马德堡半球实验
由大气产生的压强叫做大气压强(atmospheric pressure),简称大气压。
大气压不仅存在,而且还非常大!
准备两个吸盘,将两个吸盘吸在一起,请两个同学朝相反的方向拉,能拉得开吗?
活动1中,两个小实验证明了什么?
大气压是存在的。
第一次证明大气压存在的著名实验是什么实验?
马德堡半球实验。
什么是大气压强?
由大气产生的压强。
知识板块二 怎样测量大气压
如图所示,先把注射器的活塞推至顶端,把管内空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住。然后在活塞下端悬挂钩码,并逐渐增加钩码数量,直到活塞将开始被拉动时为止。
需要测量哪些物理量?
请列出用测得的物理量表示的大气压表达式。
你估测的大气压的数值是多少?
【实验】估测大气压
进行实验:
如何精确测量大气压呢?
点击播放视频
托里拆利实验
通常,人们把高 760 mm高的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为1 atm。
=ρ汞gh
=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m
=1.013×105 Pa
p大气=p汞
1 atm 的值约为1.013×105Pa。
水
银
气
压
计
金属盒(无液)气压计
【测量大气压的仪器 —— 气压计】
“估测大气压”活动中,实验原理是什么?操作时应注意什么问题?
p=
第一次精确测量出大气压的值的实验是什么实验?所测大气压的值是多少?
托里拆利实验
尽量排尽注射器里面的空气。
760 mm汞柱或1.013×105 Pa。
知识板块三 大气压与人类生活
假设你趴在地上,后背的面积为2400cm2,请你计算大气对你后背的压力有多大。
S=2400cm2=0.24m2
F=p0S=105Pa×0.24m2=2.4×104N
如此大的力压在我们身上,为什么我们没有被压瘪呢?
大气压强的大小不是一成不变的,其大小与海拔高度有关。
你认为大气压的大小与海拔存在什么样的关系?
在海拔2 km 以内,大约每升高10m,大气压约减小111Pa。
生活中我们用高压锅可以把食物煮得更烂,但在高原地区必须用高压锅才能煮熟米饭,这是为什么呢?
点击图片播放视频
【实验】探究水的沸点与气压的关系
进行实验:
点击图片播放视频
给沸腾的水打气加压,水停止沸腾;
实验记录:
对停止沸腾的水抽气减压,水开始沸腾。
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。
实验结论:
青藏高原上,水的沸点仅为84~87℃左右,有的哨所海拔五千多米,水的沸点不足70℃。虽说水已经沸腾,但米饭却无法煮熟
家用压力锅内水的沸点可达120℃左右。
大气压在生活中的应用:
人使用吸管喝饮料时,将吸管内的空气吸出,使得吸管里面的气压小于外界大气压,大气压将饮料压入人的嘴中。(针管同理)
航天服是航天员必备的生命保障和防护救生装备。航天服分为舱内航天服和舱外航天服两种。舱内航天服用于航天员在载人飞船发射、返回时穿着,为航天员创造合适的体表压力、气体成分以及温度、湿度等生存条件。
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
高压氧舱是一种临床治疗设备。高压氧舱可以迅速提高血液的氧含量,使缺氧但健全的组织活化起来。此外,高压氧舱还具有抑制某些细菌生长、杀菌、排毒等作用。
高压氧舱
大气压那么大,为什么没把房子压塌,人的身体压瘪?
因为房子、人体内部的压强与外界的大气压平衡。
大气压与海拔高度存在什么关系?
海拔越高,气压越小。
气压与水的沸点存在什么关系?
当气压增大时,水的沸点升高;当气压减小时,水的沸点降低。
离心式水泵是应用什么原理工作?
大气压。
课堂小结
大气压强
大气压的存在
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
管内外汞液高度差约为760mm
标准大气压可取1×105Pa
海拔越高,气压越低,沸点降低
大气压的应用
喝饮料、针管注射、离心式水泵等
随堂检测
1.下列现象中不属于大气压强现象的是( )
A.用吸盘挂钩挂衣服
B.用吸管吸饮料
C.潜水员作业时要穿抗压潜水服
D.钢笔吸墨水
C
2.在冬季,剩下的半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时会觉得很紧,不易拔出来,其主要原因是( )
A. 软木塞受潮膨胀
B. 瓶口因温度降低而收缩变小
C. 瓶内气体温度降低而把瓶塞黏住
D. 瓶内压强减小,大气压把瓶塞压紧
D
3.如图为一种可感知天气变化的工艺玻璃,内装适量有色液体。A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连。关于此工艺玻璃,下列说法正确的是( )
C
A.该瓶是连通器
B.若将此瓶从十楼拿到一楼,B管液面会上升
C.A球和B管液面相平时,表示内外气压一致
D.通常晴天大气压比阴雨天高,则阴雨天静置室内B管液面比晴天低
(1)1×104个;
4.屋顶的面积为50m2,大气压强为105 Pa,那么:
(1)大气对屋顶的压力相当于多少个人所受的重力?(设人均体重为500N)
(2)这么大的压力为什么没有把屋顶压塌?
(2)大气压对房屋,室内外都有大气压,屋顶所受大气压力差为0,所以不能压塌
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.10
$同学们,大家好,我是你们的李Q老师。今天咱们的主题是大气压强专题之托里拆利实验西瓜同学老师这有一个装有水银的水槽和一根玻璃管,然后玻璃管中装满水印,再用手指堵住,然后倒扣到装有水银的水槽中,最后把书拿掉。西瓜同学你说一下接下来会有什么现象呢?李Q老师,把手拿掉后,水银会下降,但是不会全流出,会留下一部分。非常好。西瓜同学,由于水银重力的存在,导致水银会下降,但是外界有大气压强,导致玻璃管中的水银。不会全流出。李Q老师,现在我已经知道大气压强是存在的,而且还挺大,那大气压强到底有多大呢?西瓜同学,这是一个相当好的问题。我们知道液体中同一水平高度的压强相等,那么处在水银中同一水平高度的AB两个位置所受的压强大小有什么关系呢?两个位置所受的压强肯定是相等的。同时我们发现A位置受到大气产生的压强,B位置只受到这段水银柱产生的压强。因为玻璃管上方为真空环境,所以大气压强的大小就等于这段水银柱产生的压强,就等于柔水吟之H那么测量大气压强的大小,核心测量水银柱的压强,测量水银柱的压强,核心测量水银柱的高度。咱们规定温度为零摄氏度,纬度45度,海平面上的气压为一个标准大气压,那么一个标准大气压到底有多大呢?通过咱们的这个托里拆利实验发现,最终大气压强压起的水银柱的高度为760毫米。那么大气压强的大小就等于水银柱的压强,就等于柔水吟之H就等于13.6乘以10的3次方千克每立方米乘以9.8牛每千克乘以0.76米,最终结果约为1.013乘10的5次方帕,约等于1乘10的5次方帕。西瓜同学你再复述一下刚才讲过的核心内容。好,李Q老师,首先大气压强的大小就等于水银柱的压强,等于柔水银GH其次一个标准大气压的大小等于1.013乘10的5次方帕,约等于10的5次方帕。西瓜同学,如果咱们在做托里拆利实验时,选择的玻璃管粗一些或者细一些,或者把玻璃管向上提一些,或者向下压一些,或者把玻璃管倾斜一些,那么把手指头拿走后,最终各种情况中水银柱的高度大小谁大谁小呢?VQ老师,大气压的大小就等于水银柱的压强,就等于柔水银GH不管什么情况下,大气压压强不变,所以水银柱的高度不变,也就代表着把手指拿掉后,最终玻璃管中的水银面高度都是一样的。西瓜同学非常不错,如果玻璃管中水银的上方混入少量空气,那么最终的水银柱高度应该是怎样的呢?李Q老师由于内部有空气,内部空气会对玻璃管内部的水银柱产生向下的挤压效果,那么会导致水银柱下降的更多,最终水银柱的高度变小。西瓜同学你太棒了。同学们不管玻璃管变粗变细,上提一点,下压一点还是倾斜一些,水银柱的最终高度不变,但是如果倾斜会导致水银柱的长度变长,当然如果内部有空气,会导致水银柱的高度下降。
对烧瓶中的水进行加热,直到水沸腾。在标准大气压下水的沸点是100摄氏度,瓶子对烧瓶加水就不再沸腾,温度也逐渐降低。我们把瓶口用橡皮塞塞紧。用两用气筒向外抽气,看看烧瓶中的水会有什么变化,可以看到烧瓶内的水再一次沸腾了。烧瓶中水的温度低于了100摄氏度,实验说明水的沸点会受气压的影响,气压越低沸点越低。将插有温度计和螺钉的双孔橡皮塞塞住瓶口,对烧瓶中的水加热,加热到沸腾,瓶中水的温度会高于100摄氏度,这说明气压越高,沸点也就越高。