9.3 大气压强 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“大气压强”核心知识点,涵盖其存在、测量、特点及应用。通过覆杯实验(空杯与满水杯对比)和生活实例(吸盘、吸管)导入,从液体压强类比过渡,构建流体压强的学习支架,帮助学生扩展压强概念。
课件以科学探究为主线,通过合作实验(覆杯、自制气压计)培养科学探究能力,结合托里拆利实验受力分析与密度差异讨论发展科学思维,联系吸盘、高压锅等应用体现科学态度与责任,助力学生理解物理与生活联系,为教师提供丰富教学资源。
内容正文:
教学课件
第三节
大气压强
人教版 物理 八年级下册
物理素养
1. 物理观念: 旨在建立“大气存在压强”的观念,并了解其产生原因。进一步将压强的概念扩展到流体(气体和液体),形成“流体压强”的概括性观念,并理解流速与压强的关系。
2. 科学态度与责任(STSE): 本节内容与社会生活、科技应用联系极为紧密。了解吸盘、吸管、活塞式抽水机等,能深刻体会到物理学是理解世界、驱动技术和保障安全的基础。
3. 科学探究与科学思维: 估测活动是一个综合性的实践任务,可以培养估算能力、解决实际问题的能力和严谨的科学态度。
液体因受重力且具有流动性,会对浸入其中的物体产生压强。
空气(大气)也受重力,也具有流动性。
空气是否也会对其中的物体产生压强?
挑战你的直觉
合作探究
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?
水会不会洒出来?
塑料片不掉,水也不会洒出来,
同时把杯口慢慢转向各个方向,塑料片也不会掉落。
生活中还有哪些例子也能证明大气压强的存在呢?
“吸盘式”挂衣钩
挤压排出空气 → 挂钩内外产生压力差 → 大气压将其“压”在墙上
“吞鸡蛋”的瓶子
瓶内气体减少 → 瓶内气压降低 → 外界大气压将鸡蛋压入瓶中固定
用吸管喝饮料
拔火罐
吸走管内空气 → 管内气压减小 → 大气压将液体压入
罐内空气燃烧消耗 → 气压减小→ 外界大气压把火罐吸附在皮肤上
当某个局部区域的气压减小时,外部大气压就会显现其威力。
大量实验证明,和液体内部一样,空气内部各个方向也都存在压强。大气压强简称为大气压。
大气压存在的原因
大气受重力的作用
大气有流动性
知识点 大气压强的存在
1
1654年,德国,马德堡半球实验
历史巨证——马德堡半球实验
德国的奥托・冯・居里克为证明大气压强存在、推翻 “自然界厌恶真空” 的观念,公开演示了马德堡半球实验:
他将两个带油脂皮环密封的铜质空心半球扣合,用自制空气泵抽出球内空气形成真空,随后两侧各拴 8 匹马反向拉扯,却无法将半球分开;而打开阀门让空气进入后,半球便被轻松分开。该实验直观证实了大气压强的强大。
知识拓展
大气压到底有多大?
经典实验——托里拆利实验
2
知识点 大气压的测量
h
A
液片A:
受向下的管内水银柱压力:F柱 = ρ汞 g h × S
受向上的大气压力:F大气 = p大气 × S
液片静止 → 二力平衡 →F大气 = F水银
=ρ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
在粗略计算时,标准大气压可以取1×105 Pa。
计算过程:
转换法
2
知识点 大气压的测量
管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化?
管子直径加粗,管中水银柱高度怎样变化?
水银柱长度增大但高度不变
水银柱的高度与玻璃管的粗细无关
2
知识点 大气压的测量
做托里拆利实验时,若玻璃管内混有少量空气,会影响水银柱的高度吗?
做托里拆利实验时,若玻璃管内混有少量空气,则测量的结果比实际大气压小。
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)柱的高度和管的粗细、倾斜角度、长度、形状都无关。
2
知识点 大气压的测量
真空+空气
为什么托里拆利实验用的液体要选用有毒有危险的水银,而不用方便无毒还容易获得的水呢?
思考
核心原因:密度差异带来“可行性”的鸿沟
水银的密度大约是水的13.6倍,根据托里拆利原理和大气压值计算,要平衡同样的大气压,会支撑起约 10.3米高的水柱。
这在17世纪的实验室(甚至今天的普通实验室)里是极难实现和操作的。
大气压的测量工具
水银气压计
无液气压计 (金属盒气压计)
2
知识点 大气压的测量
3
知识点 大气压的特点
海拔高度 (米) 大气压 (千帕/kPa) 大气压 (百帕/hPa) 纯水沸点 (摄氏度/℃)
-50 (低于海平面) 约 103.0 约 1030.0 约 100.5
0 (海平面) 101.325 (标准大气压) 1013.25 100.0
500 约 95.5 约 955.0 约 98.2
1000 约 90.0 约 900.0 约 96.5
1500 约 84.6 约 846.0 约 94.8
2000 约 79.6 约 796.0 约 93.0
2500 约 74.8 约 748.0 约 91.3
3000 约 70.3 约 703.0 约 89.6
注:表中数据为理论近似值。实际气压和沸点会受到具体地理位置、当日天气状况、空气温度与湿度等多种因素的影响
📈 核心关系解读
2. 工业与科研:在化学实验、食品加工或高原地区的矿井通风设计中,都必须考虑当地气压对液体沸点或设备运行效率的影响。
2. 气压与沸点:液体的沸点是指其饱和蒸气压等于外界大气压时的温度。当外界气压降低时,液体更容易汽化,因此沸点也随之降低。
1. 海拔与气压:气压主要由空气的重力产生。海拔越高,上方的空气柱越短、空气越稀薄,因此气压越低。在近地面层,海拔平均每升高100米,气压约下降0.933千帕(约9.33百帕)。
💡 数据应用与实际影响
1. 高原烹饪:在海拔3000米的地方,水温约90℃就沸腾了,食物不易煮熟。需要使用高压锅来提升锅内压力,从而提高沸点。
3. 气象与健康:低气压是高海拔地区天气多变和高原反应的诱因之一。快速上升至高海拔时,人体内外压力失衡可能导致不适。
3
知识点 大气压的特点
(1)构造:
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。
最后,在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。
(2)特点:当外界大气压减小时,细玻璃管中的水柱将上升;外界大气压增大时,细玻璃管中的水柱将下降。
自制气压计
想想做做
4
知识点 大气压的应用
大气压的应用(一)——流体输送
原理:
活塞上提使泵内空间增大 → 泵壳内部形成低压区 → 大气压将水从低处压入泵壳。
活塞下压使水受压 → 进水阀门关闭同时顶开出水阀门 → 水被排入出水管。
应用1:活塞式抽水机
4
知识点 大气压的应用
大气压的应用(一)——流体输送
应用2:离心式水泵
原理:
叶轮高速旋转将水甩出
→ 泵壳中心形成低压区
→ 大气压将水从低处压入。
4
知识点 大气压的应用
大气压的应用(二)——生活与科技
高压锅
吸尘器
真空采血管
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
课堂小结
大气压强
大气压强的存在
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
管内外水银面高度差约为760mm
标准大气压可取1×105Pa
海拔越高,气压越低,液体沸点也降低
大气压的应用
气压计、活塞式抽水机等
当堂过关
1. 如图所示是关于压强的三个实验情景:
(1)如图乙所示是托里拆利实验的装置图,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,管的正上方没有水银的地方是 (选填“空气”或“真空”),读出此时水银柱的高度为h=760mm,此时外界压强 标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(2)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是 。
真空
=
玻璃管内不慎混入空气,也可能是外界大气压小于一个标准大气压
当堂过关
2.1643年意大利科学家 最早用水银做实验测定了大气压的值,1标准大气压能托起 厘米高的水银柱。2024年春节,小孔一家人坐火车从深圳去西藏旅游,在火车上他观察到带来的零食包装袋渐渐鼓了起来(如图),可以推测外界大气压 (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
托里拆利
76
变小
当堂过关
3.小明从B地乘坐飞机沿着北纬36°去旅游,飞机刚降落小明发现包装完好的食品袋变鼓了。如图甲,他最可能去的地方是 (选填“A”或“D”);若他带着如图乙的自制气压计从D去往A地旅游,则玻璃管内的液柱高度将 。
A
升高
当堂过关
4.如图所示,护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中。下列说法正确的是( )
A.这根“闲置”管是为了利用大气压的原理
B.药液流入血管的主要动力是药液自身的重力
C.此装置与连通器的原理相似
D.输液过程中,瓶内液面上方气压始终等于外界大气压
A
5.下列物品或情景中,利用了大气压强的是( )
当堂过关
C
A. 医生进行肌肉注射
B. 下水管存水弯
C. 用吸盘搬运玻璃
D. 高压锅煮饭
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