8.3 大气压强与人类生活(课件)(共59张PPT) 2024-2025学年度第二学期沪粤版物理八年级下册

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8.3 大气压强与人类生活(课件)(共59张PPT) 2024-2025学年度第二学期沪粤版物理八年级下册

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(共59张PPT)
1.知道大气压强产生的原因,确认大气压强的存在.
2.了解大气压的测量方法和估测方法,知道1个标准大气
压的数值.
3.了解大气压与高度的关系及液体的沸点与其表面气压的
关系.
4.能用大气压强的知识解释有关现象.
1.实验探究:大气压强的存在
示意图 过程和现象 原因分析
____________________________________ 加热装有水 的易拉罐, 水开后密封 易拉罐,冷 却后易拉罐 变瘪 _________________________________________________________
水蒸气液化,内部气体压强
变小,外部大气压将罐体
压瘪
示意图 过程和现象 原因分析
___________________________________ 用嘴吸去吸 管内的空 气,就能喝 到饮料 _______________________________________________________
示意图 过程和现象 原因分析
___________________________________ 盛满水的杯 子紧盖一个 硬纸片,倒 置后,纸不 掉,水也流 不出来 _________________________________________________________
外界大气压将纸片紧紧压在
杯口
示意图 过程和现象 原因分析
________________________________ 挂物钩的吸 盘压在光滑 墙壁上,排 出空气,即 使在钩上挂 重物,吸盘 也不会脱落 _______________
外界大气压将吸盘紧紧压在
墙壁上
探究归纳 人们生活在地球大气中,大气对浸在其中的物
体有压强.
2.大气压强
(1)定义:由大气产生的压强叫做大气压强,简称大气压.
(2)产生原因:①大气受到重力作用.②大气具有流动性.
(3)特点:①大气向各个方向都有压强.②在同一高度向
各个方向的压强都相等.
教材深挖
平常感受不到大气压存在的原因
我们周围时刻存在着大气压,但我们却没有感受到,这
是因为人体就像“开口的铁皮罐”,身体内外均与空气相通,
人体内部的压强与外界的大气压平衡.
典例1 将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变
形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇
上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪.产生这一现象的主要原
因是( )
C
A.矿泉水瓶热胀冷缩
B.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
C.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
D.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
[解析] 倒入热水并摇晃后,热水蒸发出大量水蒸气充斥
在瓶内,倒出热水,拧紧瓶盖,然后浇上冷水,瓶内热
空气的温度降低,同时水蒸气液化,导致瓶内气压减小,
外界大气压大于瓶内气压,把矿泉水瓶压瘪.故C正确.
1.估测大气压
原理
实验 操作 ___________________
(1)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;
实验 操作 (2)在活塞下端悬挂钩码,并逐渐增加钩码的数
量(要逐个增加,并时刻观察活塞是否向下运
动),直到活塞将开始被拉动时为止
需要测 量的物 理量 注射器中有刻度线部分的长度 、活塞将开始被
拉动时所挂钩码的质量 (其中有刻度部分的
体积 可从注射器上直接查找)
分析与 论证 活塞的面积 ,活塞受到向上的大气压力
,钩码对活塞向下的拉力 .
根据二力平衡可知,当活塞将开始被拉动时,
,即 ,则
减小误差的注意点
(1)把活塞推至最顶端,尽量排净注射器内的空气后再
密封,密封用的橡皮帽要蘸上水,增强其气密性;
(2)应尽量减小活塞与注射器内壁的摩擦,可以先把活
塞用水湿润一下,或涂些润滑油并来回拉几次;
(3)测量注射器有刻度线部分的长度时,可以多测量几
次,求平均值以减小误差.
实验拓展
估测大气压的实验优化方案
1.可将注射器水平放置(减小装置自重对实验的影响),
钩码通过定滑轮由原来的“竖拉”注射器改进为“平拉”; 可
将钩码替换成小桶,通过调整小桶中细沙的质量来改变
拉力大小(对拉力大小可精确微调).
2.将注射器水平放置,用弹簧测力计水平拉动(减小装置自
重对实验的影响,方便直接读出拉力的大小),如图所示.
典例2 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,
他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻
度尺等相关用品测量山顶的大气压,测量方案如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡
皮帽封住注射器小孔.这样做的目的是_________________
______________________________.
排净注射器中的空气,同时防止空气再次进入针筒
(2)如图所示,用细线拴住注
射器活塞颈部,使线的一端与弹
刚开始滑动
簧测力计的挂钩相连,然后水平向右缓慢拉动针筒,当
针筒中的活塞____________时,记下弹簧测力计的示数
为 .
[解析] 用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧
测力计的挂钩相连,然后水平向右缓慢拉动针筒,当活
塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为
(3)读出注射器针筒的容积 .
(4)用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度 .
(5)用测量步骤中的、和表示大气压的值,则
___(填写表达式).
根据他们设计的方案回答以下问题:
[解析] 活塞的面积 ,将测量结果代入压强公式得:
①测量中,分析研究的是大气对______(选填“针筒”或
“活塞”)的压力.
活塞
[解析] 该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气
对活塞的压力.
②测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将
其插入针筒中,这样做有两个好处:一是使活塞的密封
性更好;二是可以__________.实验过程中他们让弹簧测
力计和注射器保持在水平方向,可以减小______对实验
的影响,从而提高实验的精确程度.
减小摩擦
重力
2.托里拆利实验
(1)托里拆利实验探究
实验原理 汞柱产生的压强等于大气压的数值
获取与 处理 信息 (1)取一根长约 的一端封闭的玻璃管,在
管内灌满汞液(管内有气泡,则测得的大气压
强会偏小)(如图甲所示).若
_________________________________________________________________________
获取与 处理 信息 (2)用手指堵住管口,把管竖直倒插在汞液
槽内(如图乙所示),移开手指后,管内汞柱
下降.
(3)当管内液面不再下降时,用刻度尺测出
汞柱的竖直高度(如图丙所示),这个汞柱产
生的压强就等于大气压的值.根据液体压强公
式 ,算出大气压的值.
获取与 处理 信息 (4)把玻璃管倾斜,观察汞柱竖直高度的变
化(指管内外汞液面的高度差,不是管倾斜时
汞柱的长度)(如图丁所示)
分 析 与 论 证 实验中玻璃管内汞液面的上方是真空,管外汞液面
的上方是大气,因此大气压支撑着管内这段汞柱不
会落下,大气压的数值就等于这段汞柱产生的压强.
这个实验最早是由意大利的科学家托里拆利做的,
他测得的汞柱的竖直高度为 .根据液体的压强
公式,高的汞柱产生的压强
教材深挖
托里拆利实验用水银而不用其他液体的原因
假如用水来做托里拆利实验,由实验原理可得
,则
.可见,
实验时需要约的玻璃管,这是很难操作的.
(2)托里拆利实验的原理分析
如图所示是水银柱稳定后的现象,此时液片受到管内
水银产生的向下的压强,同时受到槽内深度为的水
银产生的压强和外界大气压强之和.
(3)对托里拆利实验的认识
①实验中测量的是管内外水银面的竖直高度差,不是管
内水银柱的长度,所以实验过程中,只要测量正确,玻
璃管是否倾斜不影响实验结果.
②做托里拆利实验时,不宜选用粗管,原因是:.耗用水
银多;.不容易堵住玻璃管口,易漏气.
③管内外水银面的高度差与大气压的大小有关,而与管
的粗细、长度、形状等无关.
④玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果,稍稍
向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空
部分的体积,而管内外水银面的高度差不变.
⑤若在管的顶部开一小孔,则玻璃管和水银槽构成连通
器,管中液面会下降,最终管内外液面相平.
3.测量大气压强的其他方法
方法一 方法二
器 材 及 示 意 图 _____________________________________ 弹簧测力计、刻度尺、 塑料挂钩吸盘、玻璃板 __________________________
弹簧测力计、塑料挂钩吸
盘、小桶、玻璃板、刻度
尺、细沙、小勺
方法一 方法二
需测量 的物理量 塑料挂钩吸盘重力 、刚将吸盘拉离玻璃板时弹簧测力计的示数、吸盘的直径 吸盘的直径 ,塑料挂
钩吸盘、小桶和桶内细
沙的总重力
方法一 方法二
实 验 操 作 (1)用弹簧测力计测出 塑料挂钩吸盘的重力 . (2)将塑料挂钩吸盘按 压在光滑水平玻璃板的 上方,挤出塑料挂钩吸 盘内的空气,用弹簧测 力计测出从光滑玻璃上 拉下吸盘所用的力 . (1)将塑料挂钩吸盘按
压在光滑水平玻璃板下
面,挤出塑料挂钩吸盘内
的空气,测出吸盘的
直径 .
(2)将装有适量细沙的
小桶轻轻挂在吸盘的挂
钩上.
方法一 方法二
实 验 操 作 (3)将吸盘的底面圆形 画在纸上,用刻度尺测 出吸盘的直径 . (4)再用压强公式 计算出大气压的估 测值 (3)用小勺轻轻向桶内
加细沙,直到吸盘刚好脱
离玻璃板,测出此时塑料
挂钩吸盘、小桶和桶内细
沙的总重力 .
(4)根据公式
计算出大气压的估测值
方法一 方法二
表 达 式
方法一 方法二
评 估 与 交 流 实验产生误差的原因:(1)装置内空气没有完全 排出;(2)装置没有完全密闭,导致实验过程中 有些许漏气;(3)装置自身受重力作用;(4)拉 动过程中会产生摩擦力;(5)吸盘用力拉与没用 力拉时,直径大小有明显差异;(6)吸盘脱离瞬 间人的反应快慢会引起测力计的读数误差等 教材深挖
不用计算大气压强的原因
因为大气层没有很明确的分界线,所以不能确定,且大
气的密度不均匀,随高度的变化而变化,所以 不能确
定,故大气压强不能通过公式计算出来,只能通
过测量来确定.
4.1个标准大气压和气压计
(1)1个标准大气压:由于大气压的数值不是固定不变
的,通常,人们把高的汞柱所产生的压强,作为
1个标准大气压,符号为1 .(为压强的非法定单位)
的值约等于.这相当于的压 力作
用在的面积上,比大象躺倒时对地面的压强还大.在
粗略计算时,1标准大气压可以取.
. .
. .
种类 结构及工作过程
水银气 压计 在托里拆利实验中,如果在玻璃管旁竖立一个
刻度尺,就可以直接读出大气压强相当于多少
毫米高水银柱产生的压强.这种气压计携带不方
便,但测量结果准确.水银气压计使用时应竖直
放置,如果倾斜了,读数将偏大.多用在气象站
和实验室
(2)气压计:测量大气压的仪器叫做气压计.
种类 结构及工作过程
金属盒气 压计 (无液气 压计) ______________________________________
如图所示,其主要部分是一个波纹真空金属
盒.为了使金属盒不被大气压扁,用弹簧片向
外拉着盒盖.大气压变化时,金属盒的形变程
度就会发生变化,从而使弹簧片的弯曲程度
发生改变,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
压强计与气压计的区别
压强计 气压计
区 别 只能定性显示液体压强的大小关系或变 化情况,不能测出液体压强的具体数 值,压强计不能称为“液压计” 能定量测出
气体压强的
具体数值
典例3 用托里拆利实验测大气压的值,应注意( )
B
A.玻璃管的粗细必须符合一定的要求,否则不能做此实验
B.开始时,玻璃管内必须灌满水银,否则就测不出大气压
的值
C.实验时,玻璃管必须保持竖直,如果倾斜则不能测出大
气压的值
D.玻璃管中的水银柱高度必须是 ,否则就说明实
验操作有问题
[解析] 玻璃管倾斜、玻璃管的粗细、水银槽内的水银量
对管内水银柱的高度均没有影响,故不会影响测出的大
气压的值.但当玻璃管内混入空气后,管内的空气对管内
的水银柱有个向下的压强,这就会使管内水银柱高度下
降,从而使得测量值偏小.只有大气压等于1个标准大气压
时,玻璃管中的水银柱高度才是 ,否则不是
.故选B.
1.大气压与海拔高度的关系
大气压随着高度的增加而减小.在海拔以内,每升
,大气压约减小,我们可以据此测量高度
和预报天气等.
2.水的沸点与气压的关系
实验过 程与 现象 用注射器给沸腾的水打气加压,观察到水停止
沸腾,如图甲所示.对沸腾的水停止加热,当
观察到水停止沸腾后,随即用注射器抽气减
压,观察到水再次沸腾,如图乙所示
____________________________________________
分析与 归纳 沸腾的水加压,水停止沸腾;停止沸腾的水减
压,水重新沸腾,说明水的沸点与水面上的气
压有关,气压增大,水的沸点升高;气压减
小,水的沸点降低
应用 高压锅:高压锅的盖是密封的,用高压锅煮饭
时,锅内气压高于外面的大气压,使锅内水的
沸点升高,饭煮熟得快.高原地区就常用高压
锅煮饭
实验拓展
水重新沸腾的其他方法
将水刚刚停止沸腾的烧瓶塞紧后倒置,往烧瓶底部浇冷
水,会使得瓶内水蒸气遇冷液化,瓶内气压急剧减小,
水的沸点随之降低,从而再次沸腾.
3.大气压在生活中的应用
(1)航天服
太空里没有空气,所以航天员都要穿特制的航天服才能
出舱.航天服能起到“微型大气层”的作用,为航天员创造
合适的体表压力、气体成分以及温度、湿度等生存条件.
(2)离心式水泵
水泵在启动前,先往泵壳内灌满水,
排出泵壳内的空气.启动后,叶轮在电
动机的带动下高速旋转,泵壳里的水
也随叶轮高速旋转,被甩到出水管内,
造成叶轮转轴附近的气压减小,大气
压使低处的水推开底阀,沿进水管进入泵壳,进来的水
又被叶轮甩到出水管内,这样一直循环下去,就能不断
把水抽到高处.在1个标准大气压下,离心式水泵抽水高度
不超过.因为水泵是利用大气压把水抽上来的,大
气压有一定的限度,所以抽水的高度也有一定的限度.
(3)手压式抽水机
活塞式抽水机利用大气的压力,通过活塞在圆筒中往复
运动不断地将水抽取上来.
典例4 [上海中考改编] 小明在高海拔地区旅行,发现鸡
蛋煮不熟,查阅资料发现煮鸡蛋需要达到一定温度,水
温达到沸点后温度不再提升,不同气压下沸点不同.以下
是气压和沸点之间的关系.
实验序号 大气压/ 沸点/
1 51 81
2 101 100
3 203 120
(1)气压和沸点的关系:__________________________
_________________________________.
同一地点,大气压越高,沸点就越高;大气压越低,沸点就越低
(2)说明鸡蛋煮不熟的原因:______________________
_________________________________________________
______.
高海拔地区大气压较低,水的沸点低,达不到煮熟鸡蛋需要的温度,所以鸡蛋煮不熟
(3)在高原上想要快速煮熟鸡蛋需要___.
B
A.耐烧的锅 B.内部气压高的锅

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