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大气压强与人类生活
8.3
第八章 压 强
（沪粤版）八年级
下
怎样知道大气有压强
怎样测量大气压
a、什么是大气压强
b、大气压强产生的原因
a、估测大气压
b、托里拆利实验
大气压与人类生活
a、大气压与高度的关系
b、液体沸点与大气压的关系
一
二
三
01
学习目标
c、大气压在生产生活中的应用
c、大气压存在的证明
c、标准大气压
地球是我们的家园，它被厚达80~100km的大气层包围着……
和液体一样，大气也受到重力的作用，并具有流动性……
那么，大气是否也会产生压强呢？
02
激趣导入
大气压强的威力——被挤爆的大油罐
知识点1——怎样知道大气有压强
a、什么是大气压强
b、大气压强产生的原因
一
c、大气压存在的证明
1. 杯中的水为什么不外流
在玻璃杯中盛满水，用一张纸片盖住杯口，然后倒过来，再缓缓将手掌从纸片上移开，看看杯中的水是否会流出来。想一想：是什么力托住纸片的？
体验大气压强
2. 吸盘为什么会紧紧贴在墙壁上
将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上，尽量挤出吸盘里面的空气，即使在钩上挂重物，吸盘仍然不会脱落。是什么力使吸盘紧贴在墙壁上的？
由大气产生的压强叫做大气压强，简称大气压
大量实验和事实证明，大气确实存在着压强
产生原因
空气对物体各个方向都有压强
空气受到重力的作用
空气具有流动性
1654年5月8日，德国马德堡市市长做了一个轰动一时的实验。他把两个半径约为20cm 的中空铜质半球紧密地结合成一个大圆球，并抽去球内的空气。这时，许多人使劲也拉不开这两个半球。后来，市长叫人找来了16匹马，分成两队使劲拉，在一声巨响中，两个半球被拉开了。
物理学史上著名的马德堡半球实验——证明了大气压强的存在
知识点2——怎样测量大气压
a、估测大气压
b、托里拆利实验
二
c、标准大气压
大气压有多大呢？
估测大气压
先把注射器的活塞推至顶端，把管内空气排出
用橡皮帽把注射器的小孔堵住
然后在活塞下端悬挂钩码，并逐渐增加钩码数量，直到活塞刚好开始被拉动为止。
为什么要把活塞推至顶部？
尽量将注射器内的空气排空
注射器刻度部分长度L
注射器刻度部分容积V
使活塞刚好运动的钩码总重力G
测量结果会偏小
实验时需要测量哪些物理量？
若注射器内空气未排尽，测量结果会怎样？
为什么不能用p=ρgh测量大气压？
因为大气压不均匀且没有严格界限，无法准确得知其ρ及h
原理
p=
S
F
注射器活塞受到的压力：F=G
注射器活塞的横截面积：S =
注射器活塞受到的压强：F = =
L
V
S
p
V
GL
p=
V
GL
因此，
1643年，意大利科学家托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的值……
他在一端封闭长约1m的玻璃细管内灌满汞液
避免有空气进入玻璃管内，使实验产生较大的误差
灌满汞液的目的是什么？
用手指堵住管口，再将管口向下插入汞液槽中
移开手指后，会看到管内汞柱随即下降。当汞柱降到管内外液面的高度差约为760mm时，它就停止下降了
若将管子倾斜，管内外液面的高度差仍保持760mm
PS.汞液的高度差是玻璃管内外汞液的竖直高度差，而非汞柱的长度
玻璃细管内汞柱液面上方是真空，而管外汞液面上方受到大气压作用，正是大气压支持着管内760mm高的汞柱，这表明大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
p大气=p水银=ρ水银gh
=13.6×103kg/m ×9.8N/kg×0.76m
≈1.013×105pa
人们把760mm高的汞柱所产生的压强，作为1个标准大气压
符号为1atm，它的值约为1.013×105 Pa。
∵p大气 = p水 = ρ水gh
∴h=
ρ水g
p大气
=
1×103kg/m ×9.8N/kg
1.013×105pa
≈10.3m
因此，用水做实验水柱会高达10.3m
托里拆利为什么不用水，而用汞液做这个实验？
如果用水做这个实验，留在玻璃管中的水柱大约有多高？
日常生活中，我们会使用一些仪器测量大气压，常见的气压计有……
无液气压计
水银气压计
知识点3——大气压与人类生活
a、大气压与高度的关系
b、液体沸点与大气压的关系
三
c、大气压在生产生活中的应用
我们生活在地球的大气层底部，大气压与我们息息相关。
一个手掌大约要受到1000N的压力
为什么人的身体没有被四面八方巨大的大气压力压瘪呢？
人体内部的压强与外界的大气压
平衡
研究表明，大气压随高度变化而变化，在海拔2km以内，每升高10m，大气压约减小111Pa……
高空空气稀薄，大气压降低，空气中氧的含量减少，不能满足人体需要。
因此，一般登山的人，在海拔3~4km的高度时，就会感到头晕、头痛、耳鸣，甚至恶心、呕吐,在海拔4km以上的高度时，这些反应就更厉害了。
你知道高压锅的原理吗？
探究水的沸点与气压的关系
如图（a）所示，用注射器给沸腾的水打气加压，观察水是否继续沸腾。
如图（b）所示，对沸腾的水停止加热，随即用注射器抽气减压，观察水是否会再次沸腾。
当气压增大时，水的沸点升高，沸腾的水停止沸腾
当气压减小时，水的沸点降低，水又再次沸腾
通过上面的实验可以知道，水的沸点与水面上的气压有关
高压锅内的气压高于外面的大气压
这样就能使水的沸点升高，把饭煮熟
因此在高原地区需要用高压锅煮饭
航天服是航天员必备的生命保障和防护救生装备
舱内航天服用于航天员在载人飞船发射、返回时穿着，为航天员提供合适的体表压力、气体成分以及温度、湿度等生存条件。
舱外航天服用于航天员离开飞船进行舱外活动时穿着，它的结构和系统比舱内航天服更为复杂，相当于一个微型的载人航天器。
利用大气压的生活实例还有离心式抽水泵，离心式水泵是利用大气压把水从低处“抽”向高处的
高压氧舱是一种临床治疗设备。高压氧可以迅速提高血液的氧含量，使缺氧但健全的组织活化起来。此外，高压氧还具有抑制某些细菌生长、杀菌、排毒等作用
04
课堂小结
大气压强
大气压与高度的关系：大气压随高度的增高而减小
大气压强与人类生活
概念：由大气产生的压强叫大气压强
产生原因：大气有重力且有流动性
大气压强的测量
利用注射器测量大气压：p=
首先测出大气压值的实验——托里拆利实验
大气压与人类的生活
证明大气压存在的实验——马德堡半球实验
V
GL
1个标准大气压强的值：
760mm高的汞柱产生的压强
约为1.013×105 Pa
液体沸点与大气压的关系：大气压越小，沸点越低
实例：高压锅、离心式水泵、高压氧舱等……
05
随堂练习
1、如图中的事例发生，不是由大气压引起的是（　　）
A．瓶吞鸡蛋 B．纸托水杯 C．橡皮膜凸出 D．吸盘
C
2、如图所示为托里拆利实施的装置图，下列表述正确的是（　　）
A．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差将变小
B．向槽中继续注入少量水银，管面高度差将不变
C．将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面，管内外水银面高度差将变大
D．换根粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小
B
05
随堂练习
3、小明用带橡皮塞的玻璃瓶、玻璃管制作了一个如图所示的“水气压计”，他把这个气压计从教学楼的一楼拿到五楼的过程中，玻璃管中的水面将（　　）
A．不变
B．升高
C．下降
D．先升高后下降
B
4、由于大气压会随天气的变化而变化，如图是某校STEM兴趣小组的同学根据这一知识设计制作的“天气预报瓶”，其中A为与大气相通的玻璃管，B为密闭的玻璃球，A与B下部连通，内装有红墨水。则下列说法正确的是（　　）
A．A管越粗，越容易看出天气的气压变化
B．A管液面上升时，显示大气压减小
C．A管和B球液面相平时，瓶内气压大于外界大气压
D．在相同天气状况下，在山脚和山顶，A液面位置相同
B
05
随堂练习
5、绫君同学为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图所示，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。关于塑料瓶和瓶子中水上方的气体压强，以下说法正确的是（　　）
A．这是利用了连通器的原理 B．瓶内气压小于大气压强
C．瓶内水上方是真空 D．瓶内气压大于大气压强
B
6、荒荒从甘肃兰州乘坐飞机沿着北纬36°到国内某地旅游。飞机刚降落时，儿荒发现包装很好的食品袋膨胀了许多。根据图中，他最可能去的地方是（　　）
A．青海省 B．陕西省 C．山西省 D．山东省
A
05
随堂练习
7、如图为托里拆利实验，可知当地的大气压相当于　 　mmHg柱产生的压强；若竖直提升玻璃管，管口未离开水银面，则水银面上方的水银柱高度　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）；标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强，在如图大气压下，水的沸点　 　100℃（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
8、火罐养生历史悠久。如图所示，古书《席上腐谈》记载，在空瓶里烧纸，迅速罩在人腹上，待瓶内氧气耗掉，瓶内气压　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）瓶外气压，瓶就压紧在身体上。西藏高原用紫铜制作火罐，因为高原地势高，气压　 　（选填“高”或“低”），铜罐吸附力强，方便耐用，绿色环保。
755
不变
小于
小于
低
9、如图所示，在转运传染病人的过程中，“负压救护车”发挥了重要作用。查阅资料得知：“负压救护车”救护舱内外气压差保持在10Pa～38Pa之间，防止空气外流；为防止交叉感染，舱内每小时换气20次，通过排风净化装置将舱内气体无害化排出，增大排风装置排风景，能降低救护舱内气压。
（1）“负压救护车”执行任务时救护舱内气压　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）外界大气压。
（2）“负压救护车”从低海拔地区开往高海拔地区执行任务时，需要增大排风量，请分析原因：　　 　　 　　 　　 　　 　 。
（3）下列物体内部空间处于“负压”状态的是　 　。
A.正在烧煮的高压锅
B.开始吸饮料时的吸管
C.充满气的轮胎
05
随堂练习
小于
大气压随着高度的增加而减小
B
05
随堂练习
10、大气压会随高度的增加而　 　（选填“增大”或“减小”）。图甲是某同学自制的一个简易气压计，在温度相同的情况下，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越　 　（选填“高”或“低”）；如图乙是该同学自制的一个简易温度计，在大气压相同的情况下，温度升高，乙中玻璃管内的液柱　 　（选填“升高”或“降低”）。
减小
低
升高
（（1）实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是　 　支持这段水银柱不会落下的，大气压的数值就等于750mm水银柱所产生的压强，此时外界压强　 　填“＞”“＜”或“＝”）标准大气压；实验时管中若混入少量空气，大气压的测量结果会　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。
05
随堂练习
11、如图所示，将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约750mm。
大气压
＜
变小
（2）实验中选用水银而不是选用水来做实验，是利用水银的　 　较大的特性；在实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度将　 　，对实验结果　 　（填“有”或“没有”）影响。
05
随堂练习
11、如图所示，将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约750mm。
密度
不变
没有
（3）若在做实验过程中，不小心将玻璃管顶端打破了，则水银柱将　 　。
A.往上喷出水银
B.降低到与管外的水银面相平
C.保持原来高度不变
D.在原来的高度上下往返运动
05
随堂练习
11、如图所示，将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约750mm。
B
（1）本实验的原理是　 　和p＝　 　。
步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞　 　时， 记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三：用刻度尺测出注射器　 　长度为4.00cm。
步骤四：算出大气压强值为　 　Pa。
05
随堂练习
12、小明用2mL的注射器、量程为0～10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
二力平衡
S
F
刚被拉动
有刻度部分
1.04×105
（2）同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：
①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮 帽封住注射器的小孔，这样便于　 　　 　　 　。
②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N，由此可知，此时活塞所受 到的　 　（摩擦力/大气压力）为0.3N。
小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。
05
随堂练习
12、小明用2mL的注射器、量程为0～10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
排空注射器内的空气　
摩擦力　
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