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(共36张PPT)
第九章 压强
第 3 节 大气压强
素养目标
1.通过观察、探究、体验大气压强的存在，理解托里拆利实验的原理,知道标准大气压的数值。
2.通过探究大气压强的存在、大气压强的方向，培养科学推理、科学论证的能力。
3.通过观察演示实验，提出问题，合作探究大气压强的存在、大气压强的方向。
4.在观察、交流分析、探究的过程中培养严谨认真、实事求是的科学态度.
一、创设情景，引入新课
液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。大气也能流动，大气对我们周围的物体也有压强吗
生活中有很多现象可以让我们感受到大气压强的存在，说一说我们身边存在大气压强的例子。
二、大气压强的存在
1. 实验探究：大气压的存在
（1） 覆杯实验
①将硬纸片放在空塑料杯口，用手按住，然后倒置过来放
手后，观察现象。
硬纸片掉了下来。是因为受到了重力作用。
②把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，观察现象。
硬纸片没有掉下来。杯中装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强，由于大气压的作用，硬纸片没有掉下来。
③把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，将纸杯朝不同的方向，观察现象。
发现硬纸片都不会脱落。 说明大气向各个方向都有压强。
④在装满水倒置的塑料杯底部用针扎一个小孔，观察现象。
硬纸片掉了下来，水流出。
用针在塑料杯杯底扎孔后，水上方有大气压，下面也有大气压，所以水在重力的作用下流出来。
（2）瓶吞鸡蛋
将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中，鸡蛋不会掉入瓶中。
将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内，然后立即将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口，观察现象。
棉花燃烧，瓶内空气受热膨胀被排出一部分，堵上鸡蛋，瓶内的气体冷却后，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶中。
熟鸡蛋被“吞入”瓶中。
观看演示实验视频——《大气压的存在》
（3）马德堡半球实验
①1654年5月8日，德国马德堡市市长、抽气泵的发明者奥托·格里克做了一个令人惊奇的实验。他将两个直径约为36cm的铜质空心半球紧扣在一起，用抽气泵抽出球内空气，然后用16匹马分别向相反方向拉两个半球，结果16匹马费了很大的劲才拉开。两个半球被拉开时，爆发剧烈响声。假如不抽去半球内空
气，用手就能拉开它们。这就是历史上著名的马德堡半球实验。
②分析马德堡半球实验
球体内部没有气体，也就没有向外的压强（压力），外部有大气，对半球的四周表面有压强，所以是大气压强（压力）把两个半球紧紧压在一起。
马德堡半球实验，证明大气存在
并且很大。
观看课堂影院——《马德堡半球实验》
2. 大气压
（1）大气层：我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球。厚厚的气体包围着坚实的大地，保护、养育着地球上的生命。这层厚厚的气体，人们通常称之为 。
（2）大气压强：空气和液体一样，内部各个方向也都存在 。这种
压强称为 ，简称 或 。
大气层
压强
大气压强
大气压
气压
压强
（3）大气压产生的原因：
地球周围的空气层因地球的吸引而受到
作用，同时空气又具有 性，因此大气对浸在空气中的物体表面就产生了 。
（4）大气压存在的现象
吸饮料
钢笔吸墨水
针管吸药液
一切吸液体的过程都是靠管内外气体 将液体“压”的过程
抽水机抽水
重力
流动
压强
压强差
三、大气压的测量
1.想想议议：
在铁桶内放少量的水，用火加热。水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水。在大气压的作用下，铁桶被压扁了（图甲）。在覆杯实验图乙中，大气压可以把纸片上的液柱托住。
甲：被压扁的铁桶
乙：覆杯实验的纸片
大气压究竟有多大？
马德堡半球实验，用16匹马才能将马德堡半球拉开
2. 托里拆利实验
（1）测量方法
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，我们根据p0=ρ水gh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10m多高，不方便，能否用密度大的水银代替？
意大利科学家托里拆利解决了这个问题，用水银测出了大气压的大小，叫做托里拆利实验。
水的压强P
大气压强P
（2）托里拆利实验过程
①在长度大约1m、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银，排出空气。
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。
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。
④如果玻璃管倾斜，进入到玻璃管内水银的长度会变大，但是水银柱的竖直高度不变，依旧是760mm.
（3）实验分析
玻璃管内水银面上方是 ，
大气压，管外水银面的上方是 ，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 支撑着管内这段水银柱使它不会落下。
（4）实验结论
真空
没有
空气
大气压
大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即
p大气压=p水银
这个实验最早是由意大利科学家 做的，故被称为
实验。
3.理解托里拆利实验
（1）水银柱的高度
水银柱的高度是指管内外水银面的竖直 ，不是指管倾斜时水银柱的
，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 实验结果。
管内水银柱的高度 随外界大气压的变化而变化，而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都
托里拆利
托里拆利
高度差
长度
不影响
只
无
关。所以改用粗一些或细一些的玻璃管 影响结果。
（2）玻璃管口在水银中的深度
玻璃管口在水银槽内的深度 影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方 部分的体积，而水银柱的高度 。
（3）玻璃管内漏进空气
实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面 ，测量结果变 。
（4）用水做实验时，水柱的高度
不会
不
真空
不变
下降
小
如果把水银换成水，那么大气压托起的水柱有多高？
根据 P大=ρ水银gh，把 ρ水银换成 ρ水，则托起的水柱高度：
h=p0/ρ水g
=1.0×105Pa/1.0×103kg/m3×10N/kg
=10.3m
长的玻璃管太不方便了吧！
4.标准大气压
（1）标准大气压
托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm，通常把这样大小的大气压叫作标准大气压，常用字母p0表示。
相当于大约3层楼的高度。知道实验室不用水做托里拆利实验了吧。用这么
根据液体压强的公式，760mm高的水银柱产生的压强
p0=ρ水银gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg× 0.76m
=1.013×105 Pa
在粗略计算中，标准大气压可1×105Pa
（2）大气压的一些单位
帕（Pa）、千帕（kPa）、百帕（hPa）、标准大气压、毫米水银柱高（mmHg柱）
或厘米水银柱高（cmHg柱）等。
1标准大气压=1.013×105 Pa
=760毫米水银柱
=76厘米水银柱
5. 物理学家—埃万杰利斯塔 托里拆利
意大利物理学家、数学家。1608年10月15日生于法恩扎，1647年10月25日卒于佛罗伦萨。托里拆利是伽利略的学生和晚年的助手，1642年继承伽利略任佛罗伦萨学院数学教授。
托里拆利的首要发明是水银气压计，为了纪念他，小行星7437被命名为托里拆利。
托里拆利还发现了托里拆利定律，这是一个有关流体从开口流出的流速的定律，即水箱底部小孔液体射出的速度等于重力加速度与液体高度乘积的两倍的平方根。
演示实验——《大气压的测量》
6. 气压计
气压计：测量大气压的仪器叫作气压计。
（1）水银气压计
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。
（2）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，大气压变化时，金属盒会发生变化，传动装置将这种变化转化为指针的偏转，指示出大气压的大小。
在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后，在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化（如下图）。
将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼
层的关系。在一次实验中，
电梯从 2 楼上升到 12 楼，水面升高了 3 cm。对此，你怎样解释？
四、大气压与海拔高度的关系
1. 自制气压计
（1）制作方法
在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后，在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。
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。
（2）自制气压计的测量原理
p内=p大气压+p水 P内=p0+ ρ水gh水
在玻璃管内的底部取一液片“AB”，因为液片静止，所以液片上下两面受到的压强相等。 即
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，玻璃管内水的高度h水会变大。
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。
2. 大气压与高度的关系
（1）实验探究
将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。使电梯从一楼到十二楼，观察并记录水面的
变化情况。
下表是某一次实验中的数据，分析数据，可得到什么结论？
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：大气压随高度的增加而减小。
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。
演示实验——《用自制气压计观察大气压随高度的变化》
（2）大气压与高度的关系
①大气压随高度增加而减小，在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100pa。在珠穆朗玛峰的峰顶，大气压只有3.2×104 Pa。
②大气压随海拔高度的升高而减小的原因：
大气压由于大气受重力而产生，因为海拔越高，空气越稀薄，空气密度变小，大气重力变小，因此大气压就会降低。当离开地面的高度达到100km时，大气就变得极其稀薄了。
（3）高度计
如果无液气压计的刻度盘上标上的是高度，就变成了高度计。
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。
五、液体沸点跟气压的关系
1. 液体沸点跟气压的关系
（1）探究实验
如图所示，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。
现象分析：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。
实验结论：
液体的沸点与液体表面上方的气压 关，气压降低，沸点
，气压升高，沸点 。
有
降低
升高
演示实验——《停止沸腾的水浇上冷水后会怎样》
（2）水的沸点与气压值对照表
在标准大气压下，水的沸点100℃.
观察表格可以得出水的沸点与气压之间的关系：
气压越大，水的沸点越高；气压越小，水的沸点越低。
在海拔8848m的珠穆朗玛峰顶上，大气压约为31000pa，水的沸点大约是70℃（69~
75℃间），这样的温度，连面条也煮不熟。
2. 高压锅的原理
高压锅把水紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于1个大气压，水的沸点升高，要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了，并且相当酥烂。
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
课堂总结
大
气
压
强
大气压
的存在
大气压
的测量
沸点与大气压
大气压与高度
①大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强。
①托里拆利实验：首次测出大气压的大小p0=p水银。
②产生原因：空气受重力，且具有流动性。
③大气压存在的现象：“吸”饮料、药液、墨水等。
②标准大气压：把760mm水银柱产生的压强叫作标准大气压
p0=1.013×105Pa
③气压计：水银气压计、金属盒气压计。
①自制气压计：探究大气压与高度的关系。
②大气压与高度的关系：海拔高度越高，气压越低。
液体的沸点与液体表面上方气压的关系：
气压减小，沸点降低，气压增大，沸点升高。
课堂练习
1.在“大气压的测量”实验中，如果换用稍微粗一些的玻璃管，或玻璃管内不小心进入了少量空气，是否会影响实验结果 为什么
玻璃管内不慎混入空气，则会产生气体压强，因大气压强
p大气=p空气+p水银
管内的水银柱高度将变小，因此大气压的测量结果会变小。
托里拆利实验中，将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中，水银下降后，上方没有水银的地方没有空气进入，处于真空状态。水银柱竖
直高度差只与外界大气压有关，与玻璃管的横截面积无关，所以换用稍微粗一些的玻璃管，水银柱的竖直高度差不变，对实验结果没有影响。
2.如图所示，用两个吸盘模拟马德堡半球实验；将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强______（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强；若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，
说明海拔越高，大
气压强越______。
小于
小
3.下列现象或装置中不是利用大气压原理的是（　 ）
A．轮船经船闸从下游开到上游 B．用吸管喝饮料
C．吸在光滑墙面上的吸盘 D．覆杯实验中纸板不掉
A
4. 如图是托里拆利实验的流程，关于托里拆利实验，说法正确的是（　　）
A．托里拆利实验可以把水银替换成水，其余器材不变，由此计算大气压强
B．向上移动玻璃管，水银柱的高度不变
C．实验中用的玻璃管越粗，水银柱高度越低
D．标准大气压指760mm水银柱的压力
B
下 课
Thanks!
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