第3节 大气压强 （含交互式动画教学课件）物理新教材人教版八年级下册

该初中物理课件围绕“大气压强”展开，涵盖存在、测定及应用等核心知识点。课堂导入通过液体压强类比，提出“大气是否产生压强”的问题，结合覆杯实验等探究活动，搭建从已知到未知的学习支架，衔接前后知识。 其亮点是以科学探究为主线，通过覆杯实验、托里拆利实验等培养科学思维，结合“瓶吞鸡蛋”视频和自制气压计实验提升科学探究能力。课堂小结结构化梳理知识，帮助学生构建物理观念，教师可借助丰富案例和练习提升教学效果。

第九章 压强 第3节 大气压强 物理八年级下册 •人教版（2024） 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道大气压的存在，了解标准大气压的数值，能解释生活中与大气压相关的现象 02 科学思维 通过对托里拆利实验的分析，理解大气压的测量原理，能区分大气压与液体压强的异同点，培养抽象思维和逻辑推理能力。 03 科学探究 经历“覆杯实验”“吸盘挂钩实验”等探究活动，能正确操作实验并观察现象，收集证据，归纳结论，学习设计简单的实验验证大气压的存在 04 科学态度与责任 认识到大气压的发现是科学家不断探索的结果，体会科学研究的艰辛与价值，关注大气压知识在生产生活中的应用，培养严谨求实的科学态度和将科学知识服务于人类的责任意识。 教学重难点 教学难点 教学重点 1.大气压强的存在及其现象解释； 2.托里拆利实验的原理和标准大气压的数值。 1.理解托里拆利实验中水银柱高度与大气压的关系； 2.解释生活中大气压强的应用实例。 课堂引入 在上一节，我们知道了液体具有重力和流动性，产生了液体压强。我们生活的地球周围存在大气层，大气和液体一样，具有重力和流动性。 思考：大气对我们周围的物体是否也会产生压强？ 知识点1 大气压强的存在 实验1：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。思考如何证明大气压强的存在呢？ 知识点1：大气压强的存在 探究新知 如果吸盘与墙面之间与大气连通，吸盘内外的大气压强相等，吸盘就不可能吸附在墙面上。 我们可以在吸盘上扎一个小孔，这时就会发现，无论怎样用力压吸盘，松开手后它都不会吸附在墙面上。 原因分析 实验操作 1. 实验探究：大气压强的存在 现象2：把一端封闭的塑料管装满水，用硬纸片盖住管口，管口朝下水也不会流出来，这是大气向上压着纸片造成的。思考如何证明大气压强的存在呢？ 知识点1：大气压强的存在 探究新知 纸片下方受到空气的压力，上方受到水的压力，当空气压力大于水的重力时，纸片就会被拖住。 我们可以用针在塑料管扎一个小孔，让空气进入管内，内外气压平衡，纸片和水迅速落下。 原因分析 实验操作 实验3：将塑料瓶装满水并拧紧瓶盖，往瓶身上扎孔，观察现象；再拧开瓶盖，观察现象。 原因分析：拧紧瓶盖，扎孔后，瓶外有大气压，水未流出；拧开瓶盖后，瓶内外具有大气压，水在重力的作用下流了出来。 观察现象：拧紧瓶盖，瓶身扎孔，水未流出；拧开瓶盖后，有水流出来 视频欣赏 知识点1：大气压强的存在 探究新知 大量实验证明，大气压强确实是存在的。大气压强简称大气压。 德国马德堡市的市长奥拓•格里克，是一位业余科学家。 1654年5月，他做了一个令人惊讶的实验，才使人们确信大气压强的存在。 他做了两个直径36cm的空心铜半球，密合后抽出里面的空气，然后每个半球上栓8匹马，总共16匹马才把两个半球拉开。 实验4：马德堡半球实验 视频欣赏：马得堡半球实验 知识点1：大气压强的存在 探究新知 2. 大气压强：包围在地球周围的空气层叫做大气层，大气层产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 3. 大气压强产生的原因： （1）空气受到重力作用；（2）大气具有流动性 4. 大气压强的特点 （1）大气向各个方向都有压强； （2）在同一高度向各个方向的压强相等。 知识点1：大气压强的存在 探究新知 5. 大气压强存在的现象 用吸管吸饮料 吸盘挂钩 拔火罐 电压力锅 6. 平常感受不到大气压存在的原因 知识点1：大气压强的存在 探究新知 大气压在我们周围时刻存在，但我们却没有感受到，这是因为人身体内外空气相通，身体各部分内外所受到的压力相同，内外平衡的缘故。 知识点1：大气压强的存在 探究新知 【典例1】（24-25八年级下·山东济南·期中）拿一空铁皮罐，放入少许水，罐口打开，放在火上将水烧开。将铁皮罐口用盖子盖紧，小心地放入盆内，然后用冷水浇铁皮罐，发现铁皮罐变瘪了，如图所示。关于铁皮罐变瘪的原因，下列说法正确的是（　　） A A．大气压的作用使罐体变瘪 B．罐内空气膨胀使罐体变瘪 C．冷水的压力使铁皮罐变瘪 D．用开水浇铁皮罐效果相同 【详解】当烧水时，罐内的水产生大量的水蒸气，把大量的空气排出铁皮罐外；用盖子盖紧，当用冷水浇铁皮罐时，罐内的水蒸气液化成小水珠，罐内水蒸气减少，气压降低，小于外界大气压，铁皮罐在外界大气压的作用下被压扁。 开水浇铁皮罐，不能使得水蒸气放热液化，罐内气压不会减小，故不可能观察到相同的效果。故BCD错误，A正确。 知识点2 大气压强的测定 p=ρgh 思考：当我们使用非常高的管子，将它注满水，那么一旦当它产生的压强大于大气压，会发生什么现象？ 会下降到？ h同压 知识点2：大气压强的测定 探究新知 在如图实验装置中，如果根据大气压所能托起水柱的最大高度，我们就能测出大气压的数值。 人们发现用水做实验时，水柱太高，达到10米多高。思考：能否换用一种液体来降低液体的高度呢？ 意大利科学家托里拆利首次利用水银测出了大气压的大小，因此该实验被叫做托里拆利实验。 1. 托里拆利实验 p大气 p水最大 液体种类 密度(kg/m3) 水银 13.6×103 硫酸 约1.8×103 水 1×103 植物油 约0.9×103 酒精 0.8×103 你会选择哪种液体进行实验？ 知识点2：大气压强的测定 探究新知 ①在长度大约1米、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银，排出空气。 ③待开口端全部浸入水银时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银停止下降时，读出此时水银柱的高度，约760mm。 ②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。 实验过程 知识点2：大气压强的测定 探究新知 实验分析 玻璃管上端为真空，没有大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下。 实验结论 大气压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 知识点2：大气压强的测定 探究新知 P大气压=ρ水银gh =13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m =1.013×105 Pa 【特别提示】粗略计算时可取标准大气压为1×105 Pa 为什么大气压强等于水银柱的压强？ 因为是玻璃管外部的大气压强支持着水银柱，所以大气压强就等于管内水银柱的压强。 托里拆利实验原理 p大气压=p水银 知识点2：大气压强的测定 探究新知 在1954年第十届国际计量大会上，科学家对大气压规定了一个“标准”： 在纬度45°的海平面上，当温度为0℃时，760mm高水银柱产生的压强叫做1标准大气压。 1标准大气压=1.013×105 Pa =760毫米水银柱 ④标准大气压 帕（pa）、 毫米水银柱高（mmHg柱） 大气压的两个常用单位: 知识点2：大气压强的测定 探究新知 2. 对托里拆利实验的几点认识 （1）水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管内水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。 （2）做托里拆利实验时，不易选用粗管，原因是：①耗用水银多；②不容易堵住玻璃管口，易漏气。 （3）管内水银柱的高度与大气压的大小有关，而与管的粗细、长度、形状等无关。 （4）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍微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。 （5）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气，由于这部分空气也有压强，管内水银面的高度差会变小，使测得的大气压强值会偏小。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【典例2】（24-25八年级下·广东广州·期中）小明利用托里拆利实验分别测量A地和B地的大气压强。 (1)如图，小明测得A地大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强。说明该地大气压强 （选填“高于”、“低于”或“等于”）一个标准大气压。 (2)如果测量时玻璃管上端留有空气，则测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 740 低于 小于 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【典例2】（24-25八年级下·广东广州·期中）小明利用托里拆利实验分别测量A地和B地的大气压强。 (3)把玻璃管倾斜，管内外水银面高度差 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)若小明到B地进行实验，测得B地此时的大气压是，则此地的大气压可支持 m高的水柱。（，g取） 不变 10 由可知， 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【典例3】一颗图钉尖的面积是5×10﹣8m2，图钉帽的面积是0.5×10﹣4m2，手指对图钉的压力为20N，请你计算：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，一标准大气压p0=1.0×105Pa） （1）图钉尖对墙面产生的压强； 知识点2：大气压强的测定 探究新知 （3）在一标准大气压下图钉帽受到的大气的压力。 （2）图钉尖对墙面产生的压强相当于水深多少米处产生的压强； 若，而，则水的深度 [1]根据图知，玻璃管内水银面到容器水银面的竖直高度为750mm，故用1m长玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱高度为750mm，即外界大气压等于750mm高的水银柱产生的压强。 [2]将玻璃管向上提升一点，移动玻璃管的过程不漏气，因大气压强保持不变，故水银柱高度将不变。 [3]此装置拿到高山上实验，此时外界气压变小，玻璃管内压强大于外界气压，则水银柱的高度降低。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【典例4】（24-25八年级下·甘肃平凉·期末）如图所示，用1m长玻璃管做托里拆利实验，测得此时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强；若将玻璃管向上提升一点，移动玻璃管的过程中不漏气，水银柱高度将 （选填“升高”“不变”或“降低”）；若将此装置从山下拿到山上做实验，测量的大气压将____（选填“变小”“不变”或“变大”）。 750 不变 变小 （1）气压计：测定大气压的仪器。 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。 水银气压计比较准确，但携带不便。 水银气压计 （2）水银气压计 分为水银气压计和无液气压计。 3. 气压计 知识点2：大气压强的测定 探究新知 （3）金属盒气压计（又称无液气压计） 它的主要部分是一个波纹状真空金属盒，气压变化时，金属盒厚度会发生变化，传动装置将这种变化转化为指针的偏转，指示出气压的大小。 氧气瓶和灭火器上的气压计 也是一种无液气压计。 金属盒气压计 知识点2：大气压强的测定 探究新知 （4）自制气压计 取一个瓶子，装入适量带色的水，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。从管的上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 水 玻璃管 瓶塞 根据玻璃管内水柱的高低，就可以知道外部大气压强的大小。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 p水 p大气压 即：P内上=p0 + ρ水gh水 在玻璃管内的底部取一液片“AB”， 因为液片静止，所以 p内=p大气压+p水 因为瓶内气压基本不变，即水对液片向上的压强 p内基本不变，所以当外界大气压强 p0 降低时，h水变大。 该气压计会受温度的影响，当温度升高时，瓶内气压P内变大，h水变大。 p内 AB h水 自制气压计原理 知识点2：大气压强的测定 探究新知 拿着自制气压计从一楼到五楼，记录并观察玻璃管内水柱的高度（即管内与瓶内水面的高度差）。 现象： 拿着自制气压计从一楼到五楼，会发现管内水面的高度差变大。 结论 大气压随高度增加而减小 注意： 使用自制气压计时，瓶口必须密闭，不能漏气。不要用手直接拿瓶子，以免瓶子受热，影响瓶内气体的压强。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 视频观看——《用自制气压计探究大气压与高度的关系》 知识点2：大气压强的测定 探究新知 4. 大气压与高度的关系 【问题探究】如下图所示，为大气压测绘人员所绘制的大气压与高度的关系图，通过观察，你能发现大气压与高度有什么关系吗? 【探究发现】位置越高，大气压能支持的水银柱的高度就越小，说明大气压大小不是一成不变的，高度越高的位置大气压越小，海平面附近，大气压强约等于标准大气压。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 珠穆朗玛峰的高度接近海拔9km，则其峰顶的大气压约为多少？相当于海平面上大气压的百分之几？ 珠穆朗玛峰峰顶的大气压约为31kPa，相当于海平面上大气压的30% 31kPa 知识点2：大气压强的测定 探究新知 33 气压计 因为大气压强随高度的增加而减小，我们可测出不同高度的气压值，把它们的对应关系刻在无液气压计的刻度盘上即可。 高度计 高度计 如果无液气压计的刻度盘上标的是高度，就变成了高度计。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 (1)实验现象：如下图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。 抽出空气，瓶内的气压降低，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了 液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低沸点降低，气压升高沸点升高。 5. 沸点与气压的关系 视频演示：气压与沸点的关系 (2)现象分析 (3)实验结论 知识点2：大气压强的测定 探究新知 水的沸点在标准大气压下是100 ℃ 。 大气压增大时水的沸点升高，气压减小时水的沸点降低。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 大气压 值（×103pa） 1 2 3 5 10 20 30 50 70 101 沸点（℃） 4 16 23 32 46 60 69 81 90 100 大气压强越大，水的沸点越高 水的沸点与大气压值的对照表 在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶上，大气压约为31000pa， 水的沸点大约是：70℃（69~75℃之间均可） 可以得出水的沸点与大气压之间的关系是： 知识点2：大气压强的测定 探究新知 因为海拔越高，大气压越低；气压越低，水的沸点越低；所以海拔高度越高，水的沸点越低。 ②水的沸点与海拔高度的关系 在我国的青藏高原，大部分地区水的沸点仅为84~87℃。有的哨所海拔五千多米，水的沸点在70℃左右 ，这样的温度，连面条也煮不熟。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【典例5】（25-26八年级上·天津南开·期末）茶圣陆羽在《茶经》中，形容沸腾的水“势如奔涛”。于是某小组同学组装了如图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【证据】 (1)当水温升高到90℃后，该同学每隔1min记录一次温度，直到水沸腾一段时间，如下表所示，并观察水沸腾时的气泡变化情况，如图乙中A、B图所示，正确的是 图； 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 水温/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 【解释】 (2)结合实验数据可知：实验中水的沸点为 ℃； (3)水在沸腾前，不断吸热，温度 ；水在沸腾时，不断吸热，温度 ；（均选填“升高”“降低”或“不变”） A 98 升高 不变 知识点2：大气压强的测定 探究新知 【交流】 (4)同组的其他同学用图丙所示装置探究水沸腾的条件，大试管和小试管里都装有水，给三支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则大试管中的水不断沸腾的过程中，小试管中的水会沸腾的是 （填字母）； (5)实验中从开始加热到水温升高到90℃的时间很长，为了缩短加热时间，可以采取的改进措施是 （填一种即可）。 C 减少水的质量 知识点3 大气压强的应用 压力锅是利用液体的沸点随液体表面的气压增大而升高的原理制成的。用它煮饭时，锅内气压高于外面的大气压，使锅内水的沸点升高，饭煮熟得快。 1. 高压锅 家用高压锅使用温度 大约为110～120℃。 高原边防哨所战士 用压力锅煮面条。 知识点3：大气压强的应用 探究新知 2. 离心式抽水机 如图下图所示，抽水机在叶轮启动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，当启动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里进水管的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强减小，大气压迫使低处的水推开底阀，沿进水管进入泵壳，进入泵壳的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了高处。 知识点3：大气压强的应用 探究新知 视频讲解——《离心泵抽水机的工作原理》 知识点3：大气压强的应用 探究新知 摁住 知识点3：大气压强的应用 探究新知 【典例6】（2025·陕西西安·模拟预测）如图1为战国时期的青铜汲酒器，反映了我国古人高超的智慧，其手柄a处有一方孔，底部b处有一圆孔，图2中的①和②是使用该汲酒器取酒要经历的过程：①在酒通过底部圆孔灌满汲酒器后 方孔将其提出，②将汲酒器放到碗上方后 方孔酒便可从底部圆孔流出。（两空均选填“摁住”或“松开”） 松开 课堂小结 大气压强 大气压的存在 大气压的测量与大小 大气压与高度的关系 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1.0×105Pa 海拔越高，气压越低，液体沸点越低 液体沸点与气压关系的应用：高压锅 课堂小结 探究新知 课堂练习 课堂练习 探究新知 1．（23-24八年级下·河南郑州·期中）对下列与压强有关的事例，解释不正确的是（　　） A．托里拆利实验中试管内水银柱的高度和管子的粗细无关 B．高压锅是利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理 C．马德堡半球实验第一次通过实验测出了大气压强数值 D．用注射器将药液注入肌肉没有利用大气压的作用 C 课堂练习 探究新知 2．（24-25八年级下·湖南永州·期中）下列各图不能证明大气压存在的是（    ） A．牛奶盒的变化 B．用注射器注射药液 C．瓶中取袋 D．覆杯实验 B 课堂练习 探究新知 3．（24-25八年级下·山东东营·月考）如图所示，小明将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中，气压计的水柱、瓶内气压和外界气压的变化分别是（　　） A．上升，不变，降低 B．下降，降低，升高 C．上升，升高，降低 D．下降，升高，降低 A 课堂练习 探究新知 4．（24-25八年级下·安徽六安·期末）如图所示，张老师用抽气机做了很多演示实验，下列说法正确的是（    ） A．甲：放入自制气压计，抽气后观察到细玻璃管中液柱上升 B．乙：放入温水，抽气后水沸腾，说明气压降低，沸点升高 C．丙：放入气球，抽气后气球膨胀，气球内部气体密度变大 D．丁：放入模拟托里拆利实验的装置，抽气后试管内液柱上升 A 课堂练习 探究新知 5．下图所示的是负压救护车，车内空间为负压舱，它能有效防止病毒再传播。负压装置的主要部分是一个抽气机，将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出，使车内气压 车外大气压，在 作用下，清洁的空气由车外流向车内。 小于 大气压 课堂练习 探究新知 6．（24-25八年级下·山东济南·期末）图1是一款自带吸管的创意玻璃杯，该玻璃杯可以看作是一个 ；图2所示为一种空心玻璃球，A管与B球的下部连通，内装有红墨水的“预报瓶”，其中A为上端开口的玻璃管、B为密闭的球。在同一地点，当天气由晴天转为阴天、外界大气压变小时，A管内的液面将 （选填“上升”、“下降”或“保持不变”） 连通器 上升 课堂练习 探究新知 7．如图所示，塑料瓶内装有一个气球，靠近塑料瓶底端的侧面开有一个小孔，在气球内吹一口气后注入水，此时用手将瓶盖上的孔以及侧壁孔堵住，松手后，“喷泉”便形成了。这是利用了_____的作用。小刚发现，将其从一楼带至十楼，“喷泉”的高度会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 大气压 减小 课堂练习 探究新知 8．（25-26九年级上·海南·期中）如图所示，用酒精灯将烧瓶内的水加热沸腾后，撤去酒精灯，用橡皮塞塞紧瓶口，用冷水浇瓶底（如图），瓶内的水 （选填“会”或“不会”）再次沸腾，这是因为烧瓶内水面上方气压 （选填“增大”或“减小”），水的沸点降低。 会 减小 课堂练习 探究新知 9．（24-25八年级下·江苏南京·期末）在估测大气压的活动中。 (1)将注射器的活塞推到注射器的 ，用橡皮帽封住注射器的小孔，这是为了防止空气进入注射器中； (2)在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里增加细沙，直至活塞 ，测得小桶和沙子的总重为G，大气对活塞的压力等于 ； 底部 刚好被拉动 G 课堂练习 探究新知 (3)注射器的容积为V，注射器上有刻度部分的长度为L，所测大气压强的大小p= （用已测得的物理量表示）； (4)若测得大气压约为Pa，注射器活塞的横截面积约为3cm2，小桶和沙子的总重G约为 N。 由图可知注射器的容积为V，注射器有刻度部分的长度为L，则注射器活塞的底面积，则活塞所受的大气压强 根据可得, 则小桶和沙子的总重G=F=30N。 课堂练习 探究新知 10．一次龙卷风发生时，屋外的气压急剧下降到90000帕，当时门窗紧闭，可以近似地认为屋内的气压是标准大气压，并取为100000帕。屋顶的面积为100米2，这时屋顶所受的内外压力差是多大？ 解：近似地认为屋内的气压是标准大气压，取为1×105Pa，屋外的气压急剧下降到9×104Pa，这时屋顶所受到的内外压强差为 Δp=p内-p外=1×105Pa-9×104Pa=1×104Pa 已知室内屋顶的面积是100m2，根据压强公式可得，屋顶受到的内外压力差 ΔF=Δp×S=1×104Pa×100m2=1×106N 答：这时屋顶所受的内外压力差是1×106N。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 物理八年级下册 •人教版（2024） Lavf58.46.101 $