1、第三节第三节 空气的空气的“力量力量”第八章 压强情境引入思考:思考:是什么魔法,给了小纸片巨大的力量,使一是什么魔法,给了小纸片巨大的力量,使一张小小的纸片托住了满满一杯水?张小小的纸片托住了满满一杯水?思考:为什么在吸果汁的时候思考:为什么在吸果汁的时候,盒子会变扁盒子会变扁?是什么力量使盒子变扁?是什么力量使盒子变扁?空气空气对纸片有一个对纸片有一个向上向上的的压力压力 和液体一样,和液体一样,空气空气也受到也受到重力重力作用,也具有作用,也具有流动性流动性,所以,所以空气内空气内部向各个方向部向各个方向也都存在也都存在压强压强,这种压强称为,这种压强称为大气压强大气压强,简称,简称大气
2、压大气压或或气压气压。空气空气对果汁盒有一对果汁盒有一向内向内的的压力压力合作探究 探究点一探究点一 大气压强大气压强吸果汁吸果汁大气压强大气压强哪一个能吸出来?如果将如果将孔堵上孔堵上发现发现壶里的水壶里的水不会倒出不会倒出茶壶的盖上留一茶壶的盖上留一小孔小孔,在大气压的作用下,在大气压的作用下,水倒了出来水倒了出来用冷水浇淋烧过的用冷水浇淋烧过的密闭密闭的的铁皮罐,铁皮罐在铁皮罐,铁皮罐在大气压大气压的作用下的作用下外形塌陷外形塌陷吸尘器吸尘器两个铜碗两个铜碗内外气压相等内外气压相等很容易分开很容易分开用抽气筒将里用抽气筒将里面的气体抽掉面的气体抽掉在外界大气压的在外界大气压的作用下很难分
3、开作用下很难分开将阀门打开,将阀门打开,将气体放入将气体放入内外气压相等内外气压相等很容易相等很容易相等在长约在长约1 1米的玻璃米的玻璃管中管中注满水银注满水银水银槽水银槽托里拆利实验托里拆利实验 探究点一探究点一 大气压的测量大气压的测量用手堵住玻璃管用手堵住玻璃管插入水银槽插入水银槽观察液面变化观察液面变化发现液面下降至发现液面下降至高度差为高度差为760mm就不再下降就不再下降玻璃管倾斜玻璃管倾斜后高度差仍后高度差仍为为760mm将玻璃管向将玻璃管向上提,液面上提,液面的高度差仍的高度差仍为为760mm向水槽内向水槽内加水银高加水银高度差仍为度差仍为760mm玻璃管内水银面上方是玻璃管
4、内水银面上方是真空真空而管外水银面受到而管外水银面受到大气压强大气压强,正是正是大气压强支持大气压强支持着管内着管内760毫米毫米高的水银柱,也就是高的水银柱,也就是大气压强大气压强跟跟760毫米高水银柱毫米高水银柱产生的压强产生的压强相等相等。大气压强大气压强大气压强大气压强h=760mm水银水银真空真空大气压强大气压强大气压强大气压强h=760mm原理:原理:p大气大气=p 液体液体=gh水银水银算算:算算:760mm汞柱汞柱的压强大约是的压强大约是多少帕斯卡?多少帕斯卡?p=g h=13.6 10 3/m3 9.8 N/0.76m=1.013 10 5 Pa计算:计算:标准大气压:标准大
5、气压:p0=1.013105Pa大气压的单位:大气压的单位:国际单位:帕斯卡国际单位:帕斯卡Pa,常用单位:常用单位:mmHg和和标准大气压标准大气压 到底大气压能支持多高的水柱?大气压到底有多大呢?三年之后,一位青年学者找到了答案,他就是伽利略的学生托里拆利托里拆利学生讨论:大气压强能支持多高的水柱:学生讨论:大气压强能支持多高的水柱:计算:计算:mkgNmkgPagph3.10/8.9/100.11001.135大气压强能支持大气压强能支持10.3m10.3m高的高的水柱水柱问题:做托里拆利实验时,下列几种情况对实验问题:做托里拆利实验时,下列几种情况对实验结果有无影响?结果有无影响?1
6、1、玻璃管选择粗一些或细一些。、玻璃管选择粗一些或细一些。2 2、向水银槽再注入水银,使液面上升、向水银槽再注入水银,使液面上升2cm2cm。3 3、玻璃管上提或下降、玻璃管上提或下降2cm2cm。4 4、玻璃管内不小心进入少量空气。、玻璃管内不小心进入少量空气。5 5、玻璃管变倾斜、玻璃管变倾斜6 6、外界大气压降低、外界大气压降低估测大气压的值器材器材:20mL:20mL的注射器一支的注射器一支,弹簧测力计一个弹簧测力计一个,刻度尺一把刻度尺一把这个示数这个示数和大气对和大气对活塞的压活塞的压力怎样力怎样?这是受力这是受力面积吗面积吗?受力面积受力面积S S怎样求怎样求?实验步骤实验步骤:
7、水银气压计水银气压计(Barometer)二.大气压的测量大气压的测量大气压的测量金属盒气压计金属盒气压计金属盒气压计是一个抽成真空的金属盒及一个与盒盖金属盒气压计是一个抽成真空的金属盒及一个与盒盖中央相连的弹簧片,大气压变化时盒的厚度及弹簧片的弯中央相连的弹簧片,大气压变化时盒的厚度及弹簧片的弯曲程度承受着变化,固定在弹簧片末端的连杆就通过传动曲程度承受着变化,固定在弹簧片末端的连杆就通过传动机构带动指针旋转,指出大气压强的值。机构带动指针旋转,指出大气压强的值。金属盒气压计金属盒气压计气压计原理气压计原理测量大气压强的仪器管式弹簧气压计管式弹簧气压计 我们长期生活在大气的底层,已经适应了现
8、在的大气压。我们长期生活在大气的底层,已经适应了现在的大气压。登山运动员,到了高山地区,登山运动员,到了高山地区,由于大气压的明显减小,空气由于大气压的明显减小,空气稀薄,空气中的氧气含量少,稀薄,空气中的氧气含量少,不能满足人体的需要,会出现不能满足人体的需要,会出现头痛、恶心、呕吐等症状,高头痛、恶心、呕吐等症状,高度增加,人的感觉越明显度增加,人的感觉越明显 探究点一探究点一 大气压的变化大气压的变化大气压与大气的密度直接相关大气压与大气的密度直接相关 随着随着高度的增加,高度的增加,空气空气稀薄,气压减小稀薄,气压减小。同一高度的地方,气压是否就相同?同一高度的地方,气压是否就相同?思
9、考:宇航员为什么要穿上宇航服思考:宇航员为什么要穿上宇航服?课堂小结一、大气压强产生的原因一、大气压强产生的原因1.1.空气具有重力空气具有重力2.2.空气具有流动性空气具有流动性二.大气压的测量三.大气压与生活 1、在做托里拆利实验时,如果使玻璃管倾斜,那么管在做托里拆利实验时,如果使玻璃管倾斜,那么管内水银柱(内水银柱()A.A.长度减小长度减小 B.B.高度不变高度不变 C.C.高度增大高度增大 D.D.高度减小高度减小B随堂训练2、在冬天,保温瓶未装满水,当瓶内温度下降时软木塞在冬天,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(不易拔出,这主要是()A.A.塞子与瓶口间摩
10、擦力太大塞子与瓶口间摩擦力太大 B.B.瓶口遇冷收缩瓶口遇冷收缩 C.C.瓶内气压小于大气压瓶内气压小于大气压 D.D.原先塞子塞的太紧原先塞子塞的太紧C3、把装满水的量筒浸入水中,口朝下、把装满水的量筒浸入水中,口朝下,然后用手握住筒底向上然后用手握住筒底向上提,在管口离开水面前,量筒露出水面的部分(提,在管口离开水面前,量筒露出水面的部分()A.A.是空的是空的 B.B.有水,但不满有水,但不满C.C.充满水充满水 D.D.无法判断无法判断B4、屋顶的面积是、屋顶的面积是45米米2,大气对屋顶的压力有多大?这么大,大气对屋顶的压力有多大?这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?的压力为什么没有把屋顶压塌呢?解:解:F=PS=1 105帕帕 45米米2 =4500000牛。牛。由于房顶上、下表面都受到相等的大气压力的作用,上、由于房顶上、下表面都受到相等的大气压力的作用,上、下的压力互相平衡,所以不会把房顶压塌。下的压力互相平衡,所以不会把房顶压塌。