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大气压强
第八章 第4节
DA QI YA QIANG
大气压强
01
DA QI YA QIANG
大气压强
液体受重力作用，且有流动性
液体内部为什么存在压强？
大气内部存在压强吗？
大气受重力作用，且有流动性，所以大气内部存在压强
大气压强
是谁把塑料瓶压瘪了
是谁托住了纸片
是谁使小试管上升
注射器的活塞为什么没有把钩码拉下来？
受力物体
进行受力分析
确定大气压力的方向
大气压强
动手试一试
杯中的水为什么没有流下来？
受力物体是？
对纸片进行受力分析
G
受力物体是什么状态？
F
换用更长玻璃管进行实验，观察纸片是否仍然保持静止状态
此时，水柱对纸片的压强与大气压大小有什么关系？
水柱对纸片的压强与大气压强相等。
转动玻璃杯，观察纸片的状态？说明什么？
大气内部在各个方向都有压强
大气压强的测定
02
DA QI YA QIANG DE CE DING
大气压强的测定
更换更长的玻璃管进行实验
水依然掉不下来
推理
继续使用更长的玻璃管进行实验，总会使水柱产生的压强比大气压强大，这时水就会掉下来。
如果水柱恰好没掉下来，那么此时水柱产生的压强等于什么？
那么此时水柱产生的压强就是大气压强。
大气压强的测定
思考
通过这个实验，我们能测出大气压吗？怎样使液柱的高度降低呢？
大气压强等于水柱所产生的压强，换用密度更大的液体，液体的高度就会相应降低。
密度大的液体
水银是常见的一种密度较大的液体，可以用水银代替水来进行实验。
液面上方真空
现在一根长1m左右的玻璃管内装满水银，再将其倒置在水银槽内，当管内水银液面下降时，玻璃管上方自然成真空，大气压强就等于管内水银柱产生的压强。
大气压强的测定
托里拆利实验
p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa
当管中水银柱静止时，玻璃管内水银液柱高度为760mm
所以大气压强的数值为
大气压强的测定
p=1.01×105Pa
标准大气压
这个数值大约相当于10N的压力作用在1cm2的面积上产生的压强。
大气压强的测定
托里拆利实验总结
1.外界大气压不变，玻璃管内水银柱的高度就不会发生变化，玻璃管变细、变粗、变弯、放斜、向上提、向下插，向水银槽中加水银，都不会影响到玻璃管内水银液柱高度。
2.水银柱上方混入空气，会使测量值偏小。
由ρgh=p0 变为 p内+ρgh=p0
3.水银柱上方混入空气向上提起一点，水银柱高度上升。
m内不变，V内变大，p内减小，所以p内+ρgh＜p0 ，水银从水银槽进入 玻璃管，水银柱高度上升
4.玻璃管的顶部穿一小孔，那么管内水银液面将逐渐下降，最终与管外液面相平。
大气压强的测定
大气压的测量
把托里拆利实验用的玻璃管和水银槽封装在金属套管内，并使接近水银柱顶端处的玻璃管露出来，在旁边装上刻度尺，就成了如图 所示的水银气压计。
水银气压计比较准确，但携带不便，多用于气象站和实验室。
大气压强的测定
大气压的测量
常用的气压计是金属盒气压计，又叫无液气压计，它的主要部分是一个波纹真空金属盒。为使金属盒不被大气压扁，用弹簧片向外拉着盒盖。气压发生变化时，金属金的形变程度就会发生变化，从而使弹簧片的弯曲程度发生政变，弹簧片再带动连杆向下(或向上)运动，连杆带动指针偏转，在刻度盘上就指示出大气压强的值。
大气压与人类生活的关系
03
DA QI YA YU REN LEI SHENG HUO DE GUAN XI
大气压与生活
分组实验
将注射器的前端通过细橡皮管与压强计连接，推动注射器的活塞，观察当注射器内的气体体积减小时，压强变大，拉动活塞时，气体体积增大、气压变小。
在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小，它的压强就增大；体积增大，它的压强就减小。
气体压强与体积的关系
大气压与生活
学生活动
吸汽水比赛。请两位学生上讲合比赛吸汽水，看谁吸得快．一位学生的汽水瓶上封着瓶盖；另一位学生的汽水瓶没有瓶盖。
提出问题
怎样才能让大气压帮你把水“吸”上来？
大气压大于口腔内气压，汽水被压了上来
回答问题
药水、墨水是怎样被吸上来的
液体之所以被“吸”上来，是因为压强差的作用，液体总是由压强大的地方流向压强小的地方
大气压与生活
观察活塞式抽水机的构造，请你仔细观察并在教科书中填写出工作过程。
大气压与生活
离心式水泵也是一种抽水机，它的主要部件是泵壳和壳里的叶轮，如图所示。
使用前要先向泵壳中灌满水。
水泵启动后，叶轮在电动机(或其他动力)的带动下高速旋转，泵壳里的水被甩人出水管，从而在叶轮转轴附近形成了一个压强很小的区域。
进水管外面的水在大气压强的作用下，推开进水阀门通过进水管进人泵壳。叶轮不停地转动，水就不断地被送到高处。
大气压与生活
实际中的离心式水泵有三个关于扬程的指标，在图中标出了离心式水泵实际工作时的这三个扬程。
离心式水泵的哪个扬程跟水泵最大的抽水高度相对应？
哪个扬程要受到大气压数值的制约？
在拉萨和北京，汲水扬程是否相同？
课堂练习
04
KE TANG LIAN XI
课堂练习
1.如果做托里拆利实验时，不用水银而用水，玻璃管至少需要多长？通过计算说明，为什么用水银而不用水做托里拆利实验。
根据p=ρgh，h=p/ρg=1.01×105Pa/（103kg/m3×9.8N/kg）=10.31m
如果要用水做托里拆利实验，玻璃管的长度要超过10 m，很不方便，而用水银只需0.8m即可。
课堂练习
2.房顶的面积是45m2？，大气作用在房顶上的压力有多大？这么大的压力为什么没有把房子压塌？
大气作用在房顶上的压力
F=pS=1.01×105 Pa×45 m2=4.545×106N
因为房顶上下都受到大气压力，它们相互抵消，所以不会把房子压塌。
课堂练习
3.如图所示的玻璃瓶中装有水，如果瓶与吸管之间被瓶塞封得很严密，人能否将瓶中的水吸入嘴中？如果向管中用力吹气，停止吹气后会发生什么现象？为什么？
如果瓶与吸管之间被瓶塞封得很严密，人不能将瓶中的水吸入嘴里。因为人“吸”水，会使口腔内的压强減小，液体会向吸管内移动一小段距高，由于瓶内液面降低，液面上方的气压减小，当瓶内气压等于人口腔内的气压时，液体就不会再上升了，所以瓶中的水不能被吸人嘴里。
如果向管中用力吹气，停止吹气后，管中的液体会上升．这是因为瓶中液面上方的气压升高，大于口腔内的压强，将管中的液体压上来。
课堂练习
4.如图所示，用喝酸奶的塑料管或较粗的麦管等，把一只杯子中的水取出一些，滴到另一只杯子中。请试试看，你的手先后有哪些动作，为什么？
先把塑料管插入水中，用手指堵住塑料管的管口，然后将塑料管取出，移到另一只杯子的上方，松开手指，水就滴到另一只杯子里了。
提示：将塑料管插人水中后，用手指堵住管口，而且在移动过程中手指必须一直堵住管口。只有这样才能使管内液面上方的气体与外界隔绝，管内水柱由于自身重力下落，使得液面上方的气体体积增大，因此管内液面上方的气压小手外界的大气压，这个气压差使得管内的水柱在移动过程中不会落下来。
课堂练习
5.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用所学的物理知识测量山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小 p，且山下的大气压强为P0。他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V）、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔，进行了如图所示的实验(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计）。
（1)为了测量山顶的大气压强，你认为实验中应测出的物理量有 ；（指出物理量的名称并用相应的符号表示）
（2)山顶的大气压强p= ；（用所测量的物理量及已知量表示）
（3)山的高度h= 。（用所测量的物理量及已知量表示）
弹簧测力计拉活塞的力F、注射器有刻度部分的长度l
Fl/V
10m×（p0V-Fl）/V p

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