内容正文:
8.3 空气的“力量”
自我评价(打√) □完全掌握 □基本掌握 □仍有困难
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本节课目标:
【科技前沿】深海与深空的“压强极限”
2020年,“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底10 909 m,舱体要承受约1.1×10⁸ Pa的海水压强;而距地面约400 km的中国空间站外几乎没有空气,气压近似为零,舱内却要维持与地面相近的1个标准大气压。一深一空,工程师都在与压强“较劲”。2025年,我国海上最大气田“深海一号”油气产量突破450万吨油当量。
知识点一 大气压强
(一)大气压强:空气内部向各个方向都有压强,这个压强叫做 ,简称大气压。
图8-35 马德堡半球实验
(二)教材“做中学”中,把两个小吸盘对接并挤出内部空气后,双手向两侧拉很难拉开,这是因为吸盘外部受到的 大于吸盘内部的压强;若让外部空气进入吸盘内部,吸盘内外压强逐渐变为相等,就能轻松分开。
(三)大气压强的产生:由于空气受到 作用且具有流动性,所以大气对浸在它里面的物体产生压强,大气压强的方向是向 的。
1.马德堡半球实验说明( )
A.大气压强很小 B.大气压强存在且很大
C.大气没有质量 D.大气压强与海拔无关
2.覆杯实验中,装满水的杯子用薄片盖住后倒过来,水不流出、薄片不落下,是因为薄片受到 的作用。
【中考链接】
7.(2023·成都)下列实例中,与大气压作用有关的是( )
A.沙漠越野车安装宽大的车轮 B.用吸管吸玻璃杯中的饮料
C.船经过船闸从上游驶往下游 D.利用圆木滚动来搬运巨石
8.(2024·重庆改编)马德堡半球实验证明了 的存在;两个半球被拉开时发出的巨大响声,是由半球及空气 产生的。
知识点二 大气压强的测量
(一)托里拆利实验:意大利物理学家 最早测出了大气压强的大小。实验测得大气压强与 mm高的汞柱产生的压强相等,约为 Pa。
图8-36 托里拆利实验
(二)大气压强的大小可用公式p= 计算,其中ρ为汞的密度,h为汞柱的高度。
(三)托里拆利实验中,玻璃管内汞面上方是 (选填“真空”或“空气”),是管外汞面上受到的 支持着管内的汞柱。
(四)常用的气压计有汞气压计、无液气压计等;图8-37是一种管式弹簧压强计,它通过弹簧管形状的变化带动指针,指示所测气体的 。
3.算一算:如果用水代替汞做实验,撑起1个标准大气压的水柱高度约为 m(ρ水=1.0×10³ kg/m³,g取10 N/kg,结果保留一位小数)。
4.关于1个标准大气压,下列说法正确的是( )
A.1个标准大气压约为1.013×10³ Pa B.1个标准大气压约等于760 mm高的汞柱产生的压强
C.1个标准大气压的值与海拔高度无关 D.标准大气压是国际单位制中的法定单位
【中考链接】
9.(改编)1个标准大气压约等于 mm高汞柱产生的压强,其数值约为 Pa。
10.(改编)托里拆利实验中,若玻璃管内混入少量空气,管内外汞面高度差将 (选填“变大”或“变小”);若把玻璃管倾斜,高度差 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
知识点三 大气压强与人类生活
(一)大气压强的大小与海拔高度有关:离海平面越高的地方,空气越稀薄,大气压强越 (教材图8-40);在青藏高原等海拔高的地方,水的沸点 ,食物不容易煮熟。
图8-40 大气压强随海拔高度而变化
(二)生活中利用大气压强的例子有:吸盘挂钩(教材图8-39)、离心式水泵、医院输液、用吸管吸饮料、活塞式抽水机等。
(三)大气压强给人类生活也带来不便,如高原上用水不易煮熟食物等,因此人们发明了高压锅等用具来增大液面上方的气压、提高沸点。
5.用吸管吸饮料时,饮料在 的作用下被压入吸管进入口中;钢笔吸墨水时,按下弹簧片再松开,墨水在 的作用下被压入橡皮管内。
6.下列现象中,不是利用大气压强的是( )
A.活塞式抽水机抽水 B.用吸盘挂钩挂衣服
C.用注射器把药液推入病人体内 D.用离心式水泵抽水
【中考链接】
11.(2023·青岛)下列生活中的实例与大气压强无关的是( )
A.用吸管喝牛奶 B.吸盘被紧压在平滑的墙上
C.用胶头滴管吸药液 D.潜水员在浅海中采集海参
12.(2023·海南改编)用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物不勒手,是通过增大 来减小压强;挤压矿泉水瓶让瓶口贴近蛋黄、松开手蛋黄被“吸”进瓶里,利用了 的作用。
13.(改编)用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压增大,水的沸点 (选填“升高”或“降低”)。
14.(改编·科技)中国空间站轨道处几乎没有空气,气压近似为 ;为让航天员正常呼吸,舱内要维持约1个标准大气压,因此舱壁要承受巨大的 差。
当堂内容思考:
1.我掌握较好的知识点:
2.我的疑惑:
3.思考:取一空铁皮罐,放入少许水,罐口打开放在火上烧开后迅速盖紧罐盖,再浇上冷水,铁皮罐会 ,这是因为罐内水蒸气遇冷 ,罐内气压小于外界大气压。
答案:
知识点一 (一)大气压强;(二)大气压强;(三)重力;各个方向;【1】B;【2】大气压;【7】B;【8】大气压强;振动
知识点二 (一)托里拆利;760;1.013×10⁵;(二)ρgh;(三)真空;大气压强;(四)压强;【3】约10.1;【4】B;【9】760;1.013×10⁵;【10】变小;不变
知识点三 (一)小;低;【5】大气压;大气压;【6】C;【11】D;【12】受力面积;大气压;【13】升高;【14】0;压强;【思考】被压瘪;罐内水蒸气液化、气压减小,罐外大气压把罐压瘪
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