第2节 大气压强 第2课时（培优教学课件）科学新教材浙教版八年级下册

八年级下册•浙教版 第二章 大气与气候变化 第2节 大气压强 第2课时 导入新课 阴雨天来临之前，我们常常觉得胸闷、疲惫、提不起精神，而晴朗干燥的天气里，却神清气爽。这些看起来毫不相关的现象，其实都和我们身边看不见、摸不着的大气压强息息相关。 物理观念 掌握高压区、低压区的天气特点，理解气压与液体沸点的关系，了解大气压对人体的影响 科学思维 分析气压变化与天气、沸点、人体反应的内在逻辑，推导压力锅的工作原理 科学探究 通过实验探究气压对沸点的影响，总结气压与沸点的变化规律 科学态度 与责任 认识大气压在生活、医疗、航天中的应用，树立科学防护意识，了解气压异常的危害 学习目标 3 重点难点 重点 1. 高压区晴朗、低压区阴雨的天气规律； 2. 气压增大，液体沸点升高；气压减小，沸点降低； 3. 压力锅的工作原理； 4. 大气压对人体的适应与不适反应。 难点 1. 气压与天气的空气流动原理分析； 2. 压力锅内部最大气压的计算逻辑； 3. 人体内外压强平衡的原理理解。 4 1. 大气压对天气、沸点的影响 2. 大气压对人体的影响 3. 课堂总结 4. 练习与应用 5. 提升训练 学习内容 一、 大气压对天气、沸点的影响 第2节 大气压强(2) A C B D 6 一、 大气压对天气、沸点的影响 大气压对天气的影响 虽然大气压会随高度的升高而减小，但在同一高度，不同区域的大气压却不一定相同，甚至在同一地点，大气压也不是固定不变的。我们把相同高度上气压较高的区域叫作高压区，气压较低的区域叫作低压区。 7 一、 大气压对天气、沸点的影响 大气压对天气的影响 低压区 空气流动方向：从下往上 空气的变化：气温逐渐降低，空气中携带的水蒸气容易液化 对天气的影响：多阴雨天气 8 一、 大气压对天气、沸点的影响 高压区 空气流动方向：从上往下 空气的变化：越往下气温越高，水蒸气越不容易液化 对天气的影响：多晴朗天气，空气干燥 大气压对天气的影响 9 大气压对天气的影响 一、 大气压对天气、沸点的影响 水平方向上：高压区的空气流向低压区。 垂直方向上：低压区的空气上升，随着高度的上升，温度下降，水蒸气液化而形成降水；而高压区垂直方向上空气下沉。 10 大气压对沸点的影响 一、 大气压对天气、沸点的影响 水的沸点在标准大气压下是100，随着大气压的变化，水的沸点如何变化呢？ 11 探索活动｜气压对液体沸点的影响 一、 大气压对天气、沸点的影响 1.如图，用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，再用大号注射器缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内的气压 。这时，可以观察到什么现象？ 2.移开酒精灯，待水温稍降一些，用注射器抽出烧瓶里的空气，使瓶内的气压 。这时，可以观察到什么现象？ 增大 减小 水不再沸腾 水重新沸腾 12 探索活动｜气压对液体沸点的影响 一、 大气压对天气、沸点的影响 实验表明：气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。 气压 /mmHg 1520 787.7 760 707 657 611 567 525.5 487 450 沸点 /℃ 120.6 101 100 98 96 94 92 90 88 86 水的沸点随气压的变化情况 13 压力锅 一、 大气压对天气、沸点的影响 压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。压力锅具有较好的密闭性，能使锅内的压强大于外界的大气压。当外界气压为1×105Pa时，一般家用压力锅的压强接近2×105Pa，锅内水的沸点可达到120左右。 14 压力锅内部气压的计算 一、 大气压对天气、沸点的影响 高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，其内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少，现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则： 高压锅内气体能达到的最大压强为多少？ 15 压力锅内部气压的计算 一、 大气压对天气、沸点的影响 重画此图 要求线条流畅 颜色合理 文字正确 G限压阀 F内 F0 F内=G限压阀+F0 p内S 气孔 =G限压阀+ p0S 气孔 p内=+p0 p内=+p0= +p0 = + 1.0×105Pa = 2.0×105Pa 16 【例题一】小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于（　　）mm水银柱产生的压强；如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将（　　）100℃。 A．750mm 高于 B．750mm 　低于 C．770mm 等于 D．770mm　 低于 B 一、 大气压对天气、沸点的影响 17 【解析】 【答案】B 【解答】解：（1）在托里拆利实验中，水银柱的高度差应是竖直高度，而不是水银柱的长度，图中750mm高度才是水银柱的竖直高度，它产生的压强与大气压大小相等； （2）沸点随大气压强的减小而降低，标准大气压下水银柱的高度为760mm，故此时的气压小于标准大气压，水的沸点低于100℃。 故选：B。 一、 大气压对天气、沸点的影响 18 二、大气压对人体的影响 第2节 大气压强(2) 19 二、大气压对人体的影响 大气压对人体的影响 大气压的变化对人体会有一定的影响。例如，在晴朗的天气，人的心情通常比较舒畅；而在阴雨天，人往往会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高，而阴雨天的气压较低的缘故。 20 二、大气压对人体的影响 大气压对人体的影响 人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程。如果在短时间内气压变化较大，人会由于来不及做出相应的调节而出现各种不适的症状。例如，高原反应。 21 二、大气压对人体的影响 大气压对人体的影响 通常情况下，虽然人体承受的大气压并不小，但由于人体内也有压强，而且体内的压强与体外的大气压大致相等，它抗衡着体外受到的大气压，所以人体不会有异常的反应。 22 二、大气压对人体的影响 大气压在生活中的应用｜拔罐 当体外局部的压强减到很小时，体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出，同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中，使皮肤充血。中医的拔罐疗法，如图所示就是利用了这一原理，达到促进血液循环的目的。 23 二、大气压对人体的影响 大气压在科技中的应用｜宇航服 由于大气压的变化会对人体造成影响，因此，飞机在高空飞行时，机舱内必须增压。同样，因为太空的真空环境中压强几乎为零，对人来说是致命的，所以航天员在太空行走时，必须穿上内部加压的航天服，如图所示。 24 二、大气压对人体的影响 科学阅读 “联盟 11 号” 飞船的重大事故 航天事业是人类一项伟大的事业，也是一项高风险、需要人们有献身精神的事业。1971 年 6 月 6 日，苏联发射了载有三名航天员的 “联盟 11 号” 飞船。飞船成功地实现了与 “礼炮 1 号” 空间站的对接，航天员顺利进入空间站。然而在轨道运行 24 天后，飞船在 6 月 29 日返回途中，返回舱和轨道舱分离后，返回舱的压力阀门被震开，密封性能被破坏，空气泄露，舱内气压迅速下降，致使航天员因急性缺氧、体液沸腾而死亡。虽然返回程序正常，返回舱也降落在预定着陆区，但当人们打开舱门时，看到的却是未来航天服的三位航天员的遗体。 25 【例题二】中医凝聚千年智慧，针灸调理气血，拔罐祛湿散寒，刮痧活血通络。如图所示，拔火罐时，罐内火焰熄灭后，罐体“吸”在皮肤上。下列分析正确的是（　　） A．罐在重力的作用下“吸”在皮肤上 B．罐在大气压的作用下“吸”在皮肤上 C．待自然冷却后，罐内的气压大于外界气压 D．待自然冷却后，罐内的气压等于外界气压 B 二、大气压对人体的影响 26 【解析】 【答案】B 【解答】解：拔火罐时，罐内火焰熄灭，待自然冷却后，罐内的气压小于外界气压，在大气压的作用下，罐体“吸”在皮肤上，故B正确，ACD错误。 故选：B。 二、大气压对人体的影响 27 三、课堂总结 第2节 大气压强(2) 三、课堂总结 四、练习与应用 第2节 大气压强(2) 1.在制糖工业中，常用沸腾的方法除去糖汁中的水分（糖汁中的水汽化变成水蒸气跑掉）．为了使糖在沸腾时不变质，沸腾的温度要低于100℃（温度过高，糖会变焦，不但不甜，而且对人体还是有害的）．为此，在运用沸腾法去除糖汁水分的过程中，应当采取的办法是（　　） A．用文火（小火焰）慢慢加热 B．使糖汁液面气压小于标准大气压 C．用猛火加热，减少加热时间 D．使糖汁液面气压大于标准大气压 B 四、练习与应用 【解析】 【答案】B 【解答】解：要降低水的沸点，可以降低水上方气体的压强，压强减小，沸点就会降低；缩短加热的时间和降低加热炉火的温度都不能降低水的沸点。 故选：B。 四、练习与应用 32 2.如图所示，注射器中吸入一定体积热水，向外拉活塞，水沸腾。产生该现象的原因是（　　） A．注射器内气压减小，水的沸点降低 B．注射器内气压减小，水的沸点升高 C．注射器内气压增大，水的沸点降低 D．注射器内气压增大，水的沸点升高 A 四、练习与应用 33 【解析】 【答案】A 【解答】解：注射器中吸入一定体积热水，向外拉活塞，水沸腾，说明液体上方的气体的气压越低，沸点越低，故A正确，BCD错误。 故选：A。 四、练习与应用 34 3.关于大气压与人生理的关系，说法错误的是（　　） A．人体内的压强与体外的大气压大致相等 B．在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状 C．航天员太空行走时必须穿上内部加压的航天服，是因为此时人体内的压强小于外界大气压 D．高山反应也叫高山病，是常见的一种生理现象，跟气压大小有关系 C 四、练习与应用 【解析】 【答案】C 【解答】解：人体内的压强与体外的大气压大致相等，故A叙述正确； 在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状，故B叙述正确； 航天员太空行走时必须穿上内部加压的航天服，此时人体内的压强与外界大气压大致相等，故C叙述错误； 高山反应也叫高山病，是常见的一种生理现象，跟气压大小有关系，故D叙述正确。 故选：C。 四、练习与应用 36 4.央视“大风车”栏目常介绍科普知识，其中一期介绍了“天气预报瓶”的创意新品（如图），A为玻璃管与大气相通，B为密闭的玻璃球内装有红墨水。小张仿制了一个，发现很灵验，在冬天时，当A管中液面明显上升时，此时往往是天气 （填“阴雨”或“晴朗”），这是因为此时大气压 （填“增大”、“减小”或“不变”）。该“预报瓶”在外界大气压变化不大时液面高度变化不明显，为了使现象更明显你的改进方法是 。 　阴雨　 四、练习与应用 　减小　 　 　　将A管做得更细一点　 　 　 37 【解析】 【答案】阴雨；减小；将A管做得更细一点。 【解答】解：天气不同，气压不同，一般来说，阴天下雨的天气大气压比正常低，管液面明显上升时，说明外界大气压减小，是阴雨天气。 该“预报瓶”在外界大气压变化不大时液面高度变化不明显，若将玻璃管A做的更细一些，液面高度变化会明显一些。所以为了使现象更明显的改进方法是将玻璃管A做的更细一些。 故答案为：阴雨；减小；将玻璃管A做的更细一些。 四、练习与应用 38 五、提升训练 第2节 大气压强(2) 1.高压锅是一种密闭的加热容器，锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶起放出部分气体，实现对锅内气体压强的控制。已知图甲的高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为72g。水的沸点跟气压的关系图像如图乙所示。下列选项正确的是（大气压值取1.0×105Pa）（　　） A．该高压锅内的最大压强为1.8×105Pa B．用该高压锅烧水，水温最高可以达到115℃ C．可以通过减小限压阀的质量，来提高锅内水的沸点 D．用该高压锅在高山上和山脚煮熟食物的效果一样 B 五、提升训练 40 【解析】 【答案】B 【解答】解：A.该高压锅内的最大压强p＝p大气压+𝑚𝑔/𝑆=1.0×105Pa+(72×10−3𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔)/(12×10-6 𝑚2 )=1.6×105Pa，故A错误； B.由图乙可知，当该高压锅内的最大压强为1.6×105Pa时，对应的水温为115℃，故B正确； C.液面上方的气压越大，液体的沸点越高，由A中的推导式可知，增大限压阀的质量，可以提高锅内水的沸点，故C错误； D.高山上气压较低，山脚处气压较高，由A中的推导式可知，高山上的最大压强小于山脚处的最大压强，则锅内水的最高温度不同，煮熟食物的效果不同，故D错误。 故选：B。 五、提升训练 41 2.小实若要研究“气压减小时，水的沸点是否降低”，要进行的实验操作是（　　） A． B． C． D． A 五、提升训练 42 【解析】 【答案】A 【解答】解：要研究“气压减小时，水的沸点是否降低”，要进行的实验操作是当水沸腾后，停止加热，减小水上面的气压，观察水是否再次沸腾，故A符合题意，BCD不符合题意； 故选：A。 五、提升训练 43 4.天气与气候有区别又有联系，与人类的生活、生产关系密切。 当日发布的一条气象消息：甲地今日阴有小雨，西北风3级，最高气温为22℃，最低温11℃，空气质量优。则甲地该日的大气运动可用图中的 （填“A”或“B”）作为大气运动示意图。 　B　 五、提升训练 44 【解析】 【答案】B 【解答】解： 读图分析，该日天气是阴有小雨，甲图盛行下沉气流，多晴天，乙图为上升气流，多阴雨天气，所以该市该日的大气运动可用图2中的B作为大气运动示意图。 故答案为：B 五、提升训练 45 3.端午节当天，人们都要吃粽子。小科在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。 （1）锅盖内表面出现许多小水珠是由锅内的水蒸气 （填物态变化）形成的。 （2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压 碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于”） 液化 五、提升训练 　小于　 46 【解析】 【答案】（1）液化；（2）小于；（3）葡萄糖 【解答】解：（1）锅盖内表面上的小水珠是水蒸气遇冷液化形成的； （2）熄火后，碗中的气体温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，锅中的水被“吸入”碗内； 故答案为：（1）液化；（2）小于。 五、提升训练 47 $