内容正文:
第九章 压强
第4节 大气压强
中医医生在给病人做治疗时,常会使用火罐,在以前都是用小瓷罐或小玻璃罐,在罐里放一个小棉花团,点燃后稍等一会儿,立即把罐扣在疼痛处,罐子就会紧密地吸在那里。拔过火罐的人都会感觉到:在罐口处有一股力量把皮肤往外拔出,拔火罐就是利用这种力量来治疗病痛的。
你知道拔火罐的道理吗?
情景导入
一、大气压强的存在
实验:
1.拿一空铁皮罐,放少许水,罐口打开,放在火上将水烧开。水烧开后将未盖盖子的铁皮罐小心放入盆内,然后用冷水浇铁皮罐?
现象:铁皮罐无变化
分析:罐内、外空气相通,罐壁内、外所受的压力相同,内外平衡,铁皮罐安然无恙。
新课探究
2.水烧开后将铁皮罐罐口用盖子盖紧,小心放入盆内,然后用冷水浇铁皮罐?
现象:铁皮罐塌陷
分析:烧水时,罐内气体受热膨胀,部分空气被排出铁皮罐,罐内气体的密度减小,盖上盖子后,当用冷水浇铁皮罐时,罐内空气温度下降,压强减小,铁皮罐在大气压作用下塌陷。
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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或气压。
大气压存在的原因
大气受重力的作用
大气有流动性
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迷你实验室
空气的力量
取两个挂东西的小吸盘,挤出吸盘内的空气,然后拉开吸盘,拉开吸盘需要不小的力,这是为什么呢?
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当棉花燃烧一段时间后,可使瓶内的空气减少,气压降低,作用在鸡蛋外面的大气压强就会把鸡蛋压进瓶里
瓶吞鸡蛋
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怎样运用我们手边的材料证明大气压强的存在呢?
排除吸盘内的空气,大气压把吸盘紧压在墙面上
纸片和管内的水不会掉下,是因为大气压将它们托住
吸饮料时管内空气减少,大气压压着饮料沿吸管进入嘴里
思 考
新课探究
早在1654年,德国马德堡市市长奥托·居里克就在马德堡市公开表演了一个著名的实验——马德堡半球实验。他把两个半径约为20cm的中空铜质半球紧密地扣在一起,先抽去里面的空气,然后用16匹马向相反方向拉两个半球,结果费了很大的劲才把它们拉开。
大气压强的存在——马德堡半球实验
知识拓展
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二、大气压强的测量
如图,记录吸盘恰好脱离板面时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。再量出吸盘与桌面的接触面积,可算出大气压的大小。
用吸盘测量大气压
只能估测大气压,不精确。
实验一
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灌
插、放、读
堵
步骤:
实验二 托里拆利实验
760mm
真空
真空
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
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实验分析:玻璃管上端为真空,没有压强,玻璃管内的水银之所以能够高于水银槽内的水银,就是因为水银槽内的水银受到大气压强的作用。
实验结论:大气压强的数值等于它支撑的水银柱产生的压强,即p大气=p水银=ρ水银gh。我们通常把760 mm高的水银柱产生的压强叫作标准大气压,用字母p0表示。
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=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
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
粗略计算标准大气压可取为105 Pa
大气压的数值
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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
实验讨论
76cm
新课探究
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?
76cm
少量空气
真空
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。
新课探究
思考与讨论
在托里拆利实验中如果将水银换为水,一个标准大气压能支持多高的水柱?
答:一个标准大气压能支持10.13m高的水柱
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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)
气 压 计
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三、大气压的变化及应用
实验:
自制气压计
大气压的变化
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。
大气压随高度增大而减小。
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。
新课探究
饮料是怎样进入口中的
吸盘是如何工作的
大气压的应用
新课探究
活塞式抽水机
新课探究
课堂总结
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
课堂总结
当堂检测
1.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。对整个探究活动的分析正确的是 ( )
A.探究的问题:大气压强有多大
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
B
课堂总结
当堂检测
2.下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际不符的是 ( )
A
课堂总结
当堂检测
3.如图所示,小红用塑料管可以把杯中的牛奶吸到嘴里,这是由于 ( )
A.小红对牛奶产生吸引力的作用
B.吸管本身有吸牛奶的作用
C.大气压作用在牛奶液面上
D.牛奶压力的作用
C
课堂总结
当堂检测
4.在大气压等于760mm高水银柱产生的压强的房间里做托里拆利实验时,结果管内水银柱高度为740mm,其原因是( )
A. 管子内径太小
B. 管子上端有少量空气
C. 管子太长
D. 管子倾斜了
B
课堂总结
5.文文同学在做托里拆利实验时,准确测得水银柱的高度为750 mm,此时的大气压值为 Pa, (选填“高于”
“低于”或“等于”)标准大气压。
9.996×104
低于
【解析】根据p =ρ=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.75m =9.996×104 Pa。一个标准大气压是760 mm高水银柱产生的压强,为1.013×105Pa,所以当时的气压略低于一个标准大气压。
课堂总结
THANK YOU
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