资源简介

(共24张PPT)
第3节 大气压强
1.通过观察生活实例和实验，验证大气压强的存在，了解标准大气压的数量级，知道大气压随高度变化的规律及液体沸点与气压的关系。
2.通过学习托里拆利实验，体会间接测量大气压大小的科学方法，培养科学推理和论证能力。
3.通过进一步设计实验来验证大气压强的存在，提出实验设计的思路，培养设计实验与制订方案的能力。能够基于证据作出合理解释，并通过实验数据进行验证和交流，提升科学探究能力。
4.通过学习大气压强及其与人类生活的关系，体会科学技术对人类生活的影响，形成尊重事实、实事求是的科学态度。
教学目标
问题
生活中有很多现象可以让我们感受到大气压强的存在，下面我们通过实验来研究这个问题。
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
大气压强的存在
如右图所示，挤压出空气的吸盘能吸附在光滑的天花板或光滑的墙面上，并能承载重物，这是因为大气把吸盘压在墙面上。
怎样证明这个想法呢
如果吸盘与墙面之间与大气连通，吸盘内外的大气压强相等，吸盘就不可能吸附在墙面上。
我们在吸盘上扎一个小孔，
这时就会发现，
无论怎样用力压吸盘，松开手后它都不会吸附在墙面上。
大量的实验证明，大气压强是确确实存在的。
如右图所示，把一个塑料杯装满水，用硬纸片盖住杯口，杯口朝下，
水也不会流出来，
这是大气向上压着纸片造成的。
你能证明这个想法吗
把杯子底钻一个小洞，杯中的水也受到向下的大气压，纸片下受到的向上的压强只是一个大气压，杯内纸片受到的向下的压强等于一个大气压与杯内水柱产生的压强之和，所以纸片会下落，水会流出来。
大气压强简称大气压(atmospheric pressure )。
大气压的测量
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(右图)。
大气压究竟有多大 在图9.3-1乙中，大气压可以把纸片上的液柱托住。
根据大气压所能托起液柱的最大高度，我们就能精确地测出大气压的数值。
在长约为1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm。把玻璃管倾斜，高度差不发生变化。
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，是大气压支持管内这段水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的，他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，用p0表示。
p0=ρgh =13.6x103 kg/m3 x9.8N/kgx0.76 m≈1.013x105 Pa
在粗略计算中，标准大气压可以取1x105Pa。
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。这就是一个简易的水银气压计。
用气压计可以测量大气压
水银气压计比较准确，但携带不便。
用得比较多的气压计是金属盒气压计，又叫作无液气压计(如右图)。
它的主要部分是一个波纹状的真空金属盒。大气压变化时，金属盒会发生形变，传动装置将这种变化转变为指针的偏转，指示出大气压的大小。
将这个自制气压计放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。可以看到，电梯从第1层楼上升到第30层楼的过程中，自制气压计的水柱在 。
想想做做
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(右图)。
对此，你怎样解释
升高
将电子气压计放在电梯中进行实验，会看到，电梯从第1层楼上升到第27层楼的过程中，电子气压计示数水柱在 。
自制气压计
变小
将这个自制气压计放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。可以看到，电梯从第1层楼上升到第30层楼的过程中，自制气压计的水柱在升高 。
将电子气压计放在电梯中进行实验，会看到，电梯从第1层楼上升到第27层楼的过程中，电子气压计示数水柱在变小 。
这说明大气压与 有关，
高度越高，大气压越 。
小
高度
对于这个自制气压计而言，随着高度的增加，细塑料管中水柱的高度会逐渐 ，这表明瓶外的大气压在逐渐 。
升高
减小
自制气压计
在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100 Pa。
水的沸点在标准大气压下是 ℃，随着大气压的减小，水的沸点会 。
100
降低
在我国的青藏高原，大部分地区水的沸点低于90°C。有的哨所海拔五千多米，水的沸点不足85℃，这样的温度，用普通的锅连面条也煮不熟。
你知道青藏高原地区的居民是怎样煮熟面条、煮熟鸡蛋、炖熟猪肉的吗？
使用高压锅
高原边防哨所的战士在日常生活中必须使用压力锅做饭(如下图)。
为什么使用高压锅就可以在气压低的地区顺利地煮熟面条、煮熟鸡蛋、炖熟猪肉呢？
高压锅密封性好，漏气少，可以 锅内的气压，从而 液体的沸点，使饭菜容易煮熟。
增大
提高
动脑筋练一练
塑料吸盘挂厨房用品
注射器吸药液
滴管吸墨水
喝饮料
1.以下哪种情况利用了大气压
都利用了大气压
动脑筋练一练
弹簧片弹出塑料片，钢球不飞出
吸盘搬运玻璃
水塔供水
盆景自动供水装置
2.以下哪种情况没有利用大气压（ ）
A
B
C
D
A C
小结
练习与应用
1.在使用胶头滴管吸取液体时，挤出胶头滴管胶帽内的空气，将玻璃管放入液体中，松手后液体就被“吸”入玻璃管内(右图)。某同学猜想液体不是被“吸”上来的，而是被大气“压”上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。
当胶头滴管吸入液体且液体不流出来时，如果用针在胶帽上扎个孔，会看到液体从玻璃管流出，说明该同学的猜想是正确的。
2.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
当玻璃管内进入了少量空气后，玻璃管内的气体对玻璃管内的液体有向下的压强，使玻璃管内的液体高度下降，因此会影响实验结果。
如果换用稍微粗一些的玻璃管，不会影响实验结果;
因为在“大气压的测量”实验中，正常情况下，玻璃管内部液体方是真空，对玻璃管内液体没有压强的作用。
但是如果玻璃管内不小心进入了少量空气，则会影响实验结果。
3.1654年，德国马德堡市市长做过一个著名的马德堡半球实验。他让人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，然后让两支马队向相反的方向拉这两个半球。当两侧的马达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大的响声。图9.3-8为同学们利用直径26 cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要的力是多少 实际用力大小与计算的结果是否相同 请说出你的理由。
将压力锅拉开需要的力
F=pS =pπr2=1.013x105 Pax3.14x(0.13 m) =53 75.5858N
实际用力大小与计算结果有很大差别，主要原因是压力锅内不能被抽成真空。
F=pS =pπr2=1.0x105 Pax3.14x(0.13 m) =53 06.6N
实际用力大小与计算结果有很大差别，主要原因是压力锅内不能被抽成真空。
4.屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力是多少 这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢
因为屋顶的外部和内部都受到大气压力，这两个压力大小大致相等，方向相反，所以不可能把屋顶压塌。
大气对屋顶的压力
F=pS =1.013 x 105Pa x 45 m2= 455850N。
因为屋顶的外部和内部都受到大气压力，这两个压力大小大致相等，方向相反，所以不可能把屋顶压塌。
F=pS =1.0 x 105Pa x 45 m2= 4.5×106N。
谢谢观看

展开更多......

收起↑