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第九章 第3节
大气压强
一，液体压强产生的原因
液体受重力、具有流动性
那大气有没有向各个方向的压强呢？
你能举出一些实验或实例，证明你的观点吗？
空气也受有重力、具有流动性的！
实验一
1．将硬纸片平放在平口塑料杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？
现象：硬纸片落下
分析：如果大气有压强，则硬塑料片上下面受压强相等，纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强，结果相同。
一、大气压强的存在
G
实验一
一、大气压强的存在
2．将塑料杯装满水，仍用硬纸片盖住杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？
现象：硬纸片没有掉下来
分析：硬塑料片受重力作用，受水向下的压力作用，没有下落，必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气，证明大气存在压强。
G
F
F
实验一
3．再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？
现象：硬纸片没有掉下
分析出：大气的压强向各个方向
一、大气压强的存在
实验一
一、大气压强的存在
4．在硬塑料杯的上面开一个小孔，又看到什么现象？
现象：硬纸片始终落下
分析：排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下两侧大气压强相等，在重力作用下，塑料片和水落下。
浸在大气中的物体受到大气压的作用。
实验一:覆杯实验
一、大气压强的存在
播放
1654年5月8日，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇叉困惑的事情：他们的市长、发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径35．5 cm的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后用两队马(每队各八匹马)向相反的方向拉两个半球，如图所示．当这16匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时，竟然像放炮一样发出了巨大的响声．这就是著名的马德堡半球实验
?
一、大气压强的存在
一、大气压强的存在
马德堡半球实验
马德堡半球实验最先证实大气压的存在。
这些实验证明，大气压强确实是存在的。大气压强简称大气压 或 气压。
　
一、大气压强的存在
空气也受有重力、具有流动性的！
二，大气压强产生的原因
大气压强方向：各个方向
吸盘：
二、大气压强在生活中的简单应用
趣味实验—你来观察
瓶子吃鸡蛋
鸡蛋压入瓶中是什么原因？
点燃浸过酒精的棉花，放入瓶中，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口，鸡蛋会慢慢进入瓶内
二、大气压强在生活中的简单应用
拨火罐
例1：喝汽水时，往打开的汽水瓶中插入一根吸管，用嘴把管中的 吸出，使管中的 减小，汽水在管外 的作用下进入嘴里．
例2：小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的？还是被气压压上来的？”这一问题时，设计了右图所示的实验．当用力推注射器活塞时，广口瓶内的气压将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）直玻璃管内的气压，能观察到的现象是 ．此实验 （选填“能”或“不能”）验证“饮料是被气压压上来的”这一结论
思考：如何用一个塑料瓶将鸡蛋蛋清蛋黄分开？
大气压大不大呢？
（1）有力证明了大气压的存在
（2）并且大气压很大
大气压究竟有多大呢？
三、大气压的测量
如果能找到大气压能托起水柱的最大高度，则水柱产生的压强等于大气压强。
但是通过实验，水柱太高了，怎么办？
三、大气压的测量
用水银代替
托里拆利实验
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利
水柱太高了，怎么办？
三、大气压的测量
托里拆利实验 视频
播放托里拆利实验.mp4
讨论：
（1）为什么管子倒转时，管内水银面会下降？

（2）为什么降到一定程度后又不继续下降？

（3）试管内水银柱上方有无空气？

（4）哪一段水银柱是由大气压强托住的？大气压用什么来表示？
h=760mm
A
A
原理: P0=P水银=ρgh
三、大气压的测量
托里拆利实验
三、大气压的测量
玻璃管内汞柱上方是真空，而管外汞面上受到大气压强，正是大气压强支持着管内760毫米高的水银柱。
即：大气压强跟760毫米高水银柱的压强。
托里拆利实验
三、大气压的测量
大气压值：
大气压的压强与水银柱产生的压强相等
即p水银=ρ水银gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/Kg×0.76m
=1.013×105Pa
1标准大气压（1atm）=1.013×105Pa≈1×105Pa
托里拆利实验
三、大气压的测量
讨论:
(1)如果玻璃管倾斜,会影响结果吗?为什么?
h=760mm
h=760mm
水银柱长度怎么变?
(2)改用粗一些或细一些的玻璃管,
会影响结果吗?为什么?
h=760mm
h=760mm
(3)如果漏进去一些空气,会影响结果吗?为什么?
h=760mm
h=740mm

玻璃管倾斜时的不变与变化
玻璃内水银柱长度变化。
水银柱的高度（既两液面的高度差）。
不变：
变化：
玻璃管粗细、上提、下压、倾斜。
无关：
(4)如果外界大气压强变了,水银柱的高度
是否变化?为什么?
(5)在槽内
加水银,
水银柱的
高度是
否变化?
为什么?
h=76cm
h=76cm
计算看看大气压能支承多高的水柱？
由P=ρgh得：
h=
=10m
关于托里拆利实验的典型问题
1、托里拆利实验时，若管内有少许空气，水银柱高度将变 ，实验结果偏 。
2、玻璃管倾斜，液柱变 ，但垂直高度 ，对实验结果 影响。
3、玻璃管上提，液柱 ，对实验结果 影响。
小
小
长
不变
无
不变
无
关于托里拆利实验的典型问题
4、水银槽中水银的多少对实验结果 影响。
5、玻璃管的粗细对实验结果 影响。
6、不小心玻璃管顶部弄破，会出现什么现象？像喷泉一样喷出吗？
无
无
答：水银全部退回水银槽直至与液面相平，不会像喷泉一样喷出
大气压的测量
如图，记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力。再量出吸盘与桌面的接触面积，算出大气压的大小。
用吸盘测量大气压
只能估测大气压，不精确。
测量大气压的仪器叫做气压计。
金属气压计，又叫做无液气压计，它的主要部分是一个波纹状真空金属盒。
气压变化时，金属盒厚度会发生变化，传动装置将这种变化转变为指针偏转，指示出气压的变化的大小。
氧气瓶和灭火器上的气压计，也是一种无液气压计。
气压计分类：
水银气压计
金属盒气压计（无液气压计）
大气压强与哪些因素有关?
自制气压计
玻璃管中液柱降低，外界大气压 。
变大
玻璃管中液柱升高，外界大气压 。
变小
例3：下列情况下，水银气压计的示数怎样变化？

（1）将气压计倾斜放置， ；

（2）有小气泡混入管内， ；

（3）将气压计从山脚拿到山顶， ；

（4）将气压计拿到很深的矿井里， ．
1.大气压与高度有关；
海拔越高气压越低；海拔越低气压越高。
大气压强与哪些因素有关?
大气的密度不均匀，越往上密度越小，且所处深度无法测得，故大气压不能用P= ρ gh来计算；
大气压强与哪些因素有关?
1.大气压与高度有关；
海拔越高气压越低；海拔越低气压越高。
2、大气压强与海拔高度的大致数量关系
在海拨3000m内，每上升10m,大气压约降低100Pa
3、大气压强还与天气变化有关。
提示：水蒸气的密度比空气密度小
晴天的大气压比阴天的大气压高，

冬天的大气压比夏天的大气压高。
4、气体压强与温度和体积的关系。
（对于某一封闭空间的气体）
在温度不变时,一定量的气体的体积越小,压强越大,体积越大,压强越小.

在体积不变时,一定量的气体的温度越高,压强越大,温度越低,压强越小.
酒精在瓶内燃烧后，瓶内气体压强减小，此时用剥了壳的鸡蛋堵住瓶口，外界大气压大于瓶内气压，鸡蛋将被压进去。
请解释下列现象
例4：如图所示，甲（球形容器）和乙（水槽）中均装有温度比外界气温高的热水，两者之间用细玻璃管相连，甲上方有气体．此时，水处于不流动状态．由于外界气温较低，因而两容器中的水会逐渐降温，在降温过程中（　　）
A．水会向下流一些
B．水会向上流一些
C．由于同时降温，水不流动
D．水是否流动与温度无关，所以水原来不流动，降温过程也不流动
沸点与气压的关系
1、沸点：
液体沸腾时的温度。
2、沸点与气压的关系：
气压越高，沸点越高；
气压越低，沸点越低。
1atm下水的沸点是 ℃。
100
在我国青藏高原大部分地区水的沸点仅为84℃~87℃

这样的温度，面条也煮不熟。战士们在日常生活中必须使用压力锅做饭。
沸点与气压关系的应用典型问题
（2）丹巴斯.巴本的高压锅。
三百多年前，法国有个名叫丹尼斯·巴本的人，他是一个物理学家，也是一个医生，还是一个机械师。由于那时法国国王亨利四世对新教徒的迫害，巴本不得已逃往国外。在跋山涉水的路途中，他发现：在高山上煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾，马铃薯还是煮不软。在帕斯卡由实验证实的“高山上的大气压比海平面低”的启示下，巴本猜想：液体的沸点是否随大气压的减小而降低呢？到了国外以后，他便从事这方面的研究工作。终于用实验证实了“液体的沸点随大气压强的减小而降低”的猜想。
??? 巴本进一步想，如果把问题倒过来，用人工加压的方法增大气压，那么水的沸点不就会升高了吗？1681年，巴本根据这个道理设计并制成了世界上第一个高压锅，当时人们把它叫做巴本锅。巴本锅有内外两层，内层里放要煮的食物，外层是密封的，锅盖更是经过严格选择的，以此控制外层锅里的气压。为了更加安全，锅的外围还特地加上了金属罩。
??? 据说，巴本访问英国时，在英国国王查尔斯二世的要求下，曾作了一次表演，用巴本锅煮肉，不仅省时间，而且就连坚硬的骨头，也能煮得像奶酪一样松软。
（1）水二次沸腾实验。
沸点与气压关系的应用典型问题
“血液沸腾症”
1971年6月30日，前苏联宇宙飞船“联合Ⅱ号”由太空返回地面时，突然宇航员和地 面指挥中心失去了通话联系，幸亏飞船上有自动飞行控制设备，飞船才重新返回地 面。意外的是，三名宇航员全部死亡。经过对尸体解剖化验，宇航员死于“血液沸腾症”。你认为关于宇航员的死因“血液沸腾症”的下列说法正确的是 [???? ]
A．由于飞船密封舱漏气，密封舱内的气压减小，人体内的血液的沸点升高造成的 B．由于飞船密封舱漏气，密封舱内的气压减小，人体内的血液的沸点降低造成的 C．由于飞船进入大气层，密封舱内的气压增大，人体内的血液的沸点升高造成的 D．由于飞船进入大气层，密封舱内的气压增大，人体内的血液的沸点降低造成的
B
大气压的应用：
离心式抽水机
通过观察
你能说出他
们的工作过
程吗？
大气压的应用—活塞式和离心式抽水机
活塞式抽水机是利用大气压强来工作的，所以抽水高度是有限的．

从理论上讲，当水上升大约10米高时，水柱产生的压强等于大气压强，要把水抽得再高些，大气压就无能为力了，必须改用离心式水泵．
活塞式抽水机的工作过程：
当活塞向上运动时，阀门A关闭，A、B间形成真空，大气压把水压入顶开阀门B，水进入A、B内。
当活塞向下运动时，阀门B关闭，阀门A打开，水进入A上部。
当活塞又向上运动时，阀门A关闭，A、B间形成真空，大气压把水压入顶开阀门B，水进入A、B内，A上部的水从管口流出。
什么叫离心现象？
2、离心水泵的工作原理
离心现象探究实验：
利用筷子将烧杯内的水不停的转动。
观察到的现象：
烧杯中的水中心部分凹下去，水沿烧杯边缘上升 ，这种远离中心的现象叫离心现象。转得越快，水沿边缘上升越高。类似洗衣机的脱水。
离心式水泵的工作过程：
先要将泵壳里 ，
排除泵内的 ，
当叶轮高速转动时，叶轮附近的压强 ，在转轴附近就形成一个低压区，外面的水就在 的作用下，冲开底阀从进水管进入泵内，冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处。
灌满水
空气
变小
大气压
1、 实验最先证明了大气压的存在。
2、 实验最先测出了大气压的值。
4、请说出一些生活中关于大气压的事例：
马德堡半球
托里拆利
用吸管吸水、拨火罐、呼气、吸气、吸盘挂衣服等
大气压强 总结：
3、大气压强产生的原因：
空气受有重力、具有流动性的！
6、1标准大气压（1atm)相当于 mmHg的压强
或相当于 m水的压强
等于 Pa
760
10.1
1.01×105
5、大气压强的方向：
各个方向
7、关于托里拆利实验的典型问题
?、托里拆利实验时，若管内有少许空气，水银柱高度将变 ，实验结果偏 。
小
小
长
不变
无
?、玻璃管倾斜，液柱变 ，但垂直高度 ，对实验结果 影响。
?、玻璃管上提，液柱 ，对实验结果 影响。
④、水银槽中水银的多少对实验结果 影响。
⑤、玻璃管的粗细对实验结果 影响。
⑥、不小心玻璃管顶部弄破，会出现什么现象？像喷泉一样喷出吗？
答：水银全部退回水银槽直至与液面相平，不会像喷泉一样喷出
不变
无
无
无
8、大气压强与哪些因素有关?
?、高度：
在海拨3000m内，每上升10m,大气压约降低100Pa
高度越高大气压越低。
?、天气：
晴天的大气压比阴天的大气压高，
?、气候：
冬天的大气压比夏天的大气压高。
9、气体压强与温度和体积的关系。
（对于某一封闭空间的气体）
在温度不变时,一定量的气体的体积越小,压强越大,
体积越大,压强越小.
在体积不变时,一定量的气体的温度越高,压强越大,
温度越低,压强越小.
课 堂 练 习：
1、由于空气也受_____力的作用，而且能流动，因而空气内部向_______方向都有压强。
重
各个
2、大气对浸在它里面的物体的压强叫___________,简称__________.
大气压强
大气压
3、著名的____________实验有力的证明了大气压强的存在，这个实验是由________________主持的。
马德堡半球
奥托 · 格里克
4、测定大气压值的著名实验是___________实验，大气压值约为__________帕。
托里拆利
1.01×105
5、在测定大气压值的实验中，所用玻璃管的粗细与测量结果__________,在实验中应竖直放置，如果玻璃管倾斜，则管内水银柱长度将__________,水银柱的竖直高度将___________.
无关
变长
不变
6、假如用水来做托里拆利实验，管内上方为真空，大气压可支持约_________米高的水柱。
10
当我们吸气时，胸部________（扩张、收缩），胸内肺泡跟着_________ （扩张、收缩），于是肺的容积就要_________ （增大、缩小），肺内空气压强__________ （增大、减小）， _________ （大于、小于）体外的大气压强，大气压将新鲜空气压入肺中。
7.请深深吸一口气，体会吸气的原理。
扩张
扩张
增大
减小
小于
　 当我们吐气时，胸部_________ （扩张、收缩），胸内肺泡跟着_________ （扩张、收缩），于是肺的容积_________ （增大、缩小），肺内空气压强_________ （增大、减小）， _________ （大于、小于）体外的大气压强，肺中一部分空气被压出体外 。
收缩
收缩
缩小
增大
大于
8.请深深吐一口气，体会吐气的原理。
9．某同学在做托里拆利实验中，不慎在玻璃管中混入了少量空气，则测量结果将（ 　）
A．偏大 B．偏小 C．相等 D．都有可能
10. 高山上煮饭不易煮熟，如要煮熟饭，下列措施中合适的是（ ）
A.加大火力烧
B.锅上加一个不漏气的盖子
C.降低气压，可使水沸点升高
D.都可以
B
B
11、盛满水的玻璃杯，用硬纸片把杯口封严，小心地将杯口朝下，纸片不会掉下来，这是因为（ ）
A 纸片太轻了
C 水把纸片粘住了
D 水由于惯性处于静止状态
B 空气对纸片向上的压力大于水的重力
B
13、在冬天，保温瓶未装满水，当瓶内温度下降时软木塞不易拔出，这主要是（ ）
A 塞子与瓶口间摩擦力太大
B 瓶口遇冷收缩
C 瓶内气压小于大气压
D 原先塞子塞的太紧
12.在做托里拆利实验时，如果使玻璃管倾斜，那么管内水银柱（ ）
A长度减小 B高度不变
C高度增大 D高度减小
B
C
14：如图所示，当活塞上升到管口后，再继续上升，将发生的现象是（　　）
A．水从管口不断流出
B．水面将下降
C．水面随活塞继续上升
D．以上情况均有可能
15：如图，是自制的水气压计，把它由东宝山的山脚移至山顶，玻璃管中的水柱的高度变化情况是（瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递）（　　）
A．降低 B．升高
C．先降低后升高 D．先升高后降低
16：物理兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动，想利用所学的物理知识测量花果山的高度．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）该山的高度h= （用所测量的物理量及已知量表示）．
17：
（1）如图甲，装满牛奶的平底瓶子放在水平桌面上，然后倒过来放，牛奶对盖子的压强将 ，瓶子对桌面的压强将 （变大/不变/变小）。
（2）小陈利用牛奶瓶做纸片托水试验后，倒光瓶中水，立即将原纸片盖在瓶口，倒立后纸片不落下，如图乙，这是为什么呢？
小陈猜想：
A．瓶中的气压小于大气压，大气压使纸片不落下； B．瓶口和纸片上有少量水，分子间的引力使纸片不落下

你认为哪种猜想错误？
（A/B），
理由是 ．
18：如图甲，开口饮料瓶的侧壁上钻有两个小孔M和N，里面装有一些水，M、N的高度差为h1．图乙是一个“自制气压计”（用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口，下管口没入水中，通过上管口向瓶内吹气，水沿管上升到P点）．P点与瓶内水面Q高度差为h2（两图中水的密度均为ρ）．下面说法错误的是（　　）
A．N处水流比M处水流喷出速度大，N孔内侧比M孔内侧的压强大ρgh1
B．用瓶盖封严图甲的瓶口，
过一会儿，发现M处先停止喷水
C．带着“自制气压计”登山，
会发现h2会增大
D．带着“自制气压计”登山，
当登上山顶时发现h2变成h3，
则山顶处的大气压值为ρgh1

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