1、第3节大气压强【学习目标】1、知道大气压强及实例。2、知道托里拆利实验,知道标准大气压的数值。3、能用大气压强解释有关现象。4、知道大气压强随高度的变化规律。5、会设计实验证明大气压强的存在。【自主预习】1.内地人应征入伍赴藏,刚到青藏高原时会感到头晕、头痛,有的甚至恶心、呕吐,主要原因是(B)A高原上气温低,经常下雪。 B高原上空气稀薄,气压偏低。C高原上二氧化碳含量多。 D到原上道路崎岖,人体能量消耗多2.把装满水的量筒浸入水中,口朝下,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(C) A 是空的 B 有水,但不满 C 充满水 D 无法判断3.下列实验不能说明大气压存在的
2、是(D)4.托里拆利实验中,下列措施能增大管内外水银面高度差的是(D)将管子变细向水银槽中加水银管子稍稍向上拉起将管子稍微倾斜A、 B、 C、 D、都不能5.做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其原因可能是(B)A玻璃管放得不竖直 B玻璃管内混入少量空气C水银槽内的水银太多 D玻璃管粗细不均匀【合作探究】板块一:初步认识大气压强的存在1.家庭活动:覆杯实验(教材P90D2题):将玻璃瓶装满水,用纸片盖住杯口,一手压纸片,把玻璃平倒过来,小纸片为什么不掉下来?( 手压着纸片,所以不掉)将托纸片的手移开,现在是谁压着纸片呢?大气压,慢慢将杯口向各个方向转一圈,又看到什么现象?纸片不会掉,
3、水不会流出这又说明了大气压强的方向有什么特点?各个方向都有气压2.按课本图10-16组装实验器材:(1)在易拉罐中放入少量的水;(2)点燃酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,将罐口堵住;(3)撤去酒精灯,让易拉罐自然冷却。现象:易拉罐瘪下去。说明:大气压强的存在。3.把一个空矿泉水瓶倒入少量热水后迅速倒出,再旋紧瓶盖,过一会儿,发现什么现象?矿泉水瓶变瘪,是大气压把瓶压瘪了?4.剥了壳的熟鸡蛋放在广口瓶上,广口瓶的口径太小,鸡蛋掉不下去。将点燃的棉球扔入瓶中,迅速用鸡蛋塞住瓶口。现象:鸡蛋掉入瓶中。说明:大气压强的存在。归纳:1.大气压强产生的原因:_气体受到重力和具有流动性_2.历史上著名
4、的马德堡半球实验第一次证明了大气压的存在。板块二:大气压强的测量。最早比较精确地测出大气压的值的实验是托里拆利实验1.估测大气压的值器材 容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺。实验原理P=FS步骤(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用一个橡皮帽堵住注射器的小孔。(2)如图所示,用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,立即记下弹簧测力计的示数F。(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,读出注射器筒上标注的容积V。得到活塞的横截面积表达式为: S=r2。(4)由P=
5、F/S计算此时大气压的数值。实验数据大气压对活塞的压力F/N注射器的容积V/cm3注射器的全部刻度长度L/ cm活塞的横截面积S/cm2大气压强的值p/Pa【讨论】(1)注射器内气体有部分残留,可造成测量结果偏小(偏大或偏小);(2)注射器活塞与筒壁有较大摩擦,可造成测量结果偏小(偏大或偏小),可采取什么方法减小摩擦带来的误差?涂抹润滑油;(3)该实验过程中造成误差的原因还可能有哪些?空气残留。2.托里拆利实验该实验的原理是P=液gh玻璃管中的水银要灌满的原因是挤压出空气实验中玻璃管内水银面的上方是真空。大气压能支持76cmHg=760mmHg。托里拆利实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、曲直、
6、倾斜与否、上提、下压是否有关?如果玻璃管上端敲破一个洞,管内的水银将会向上喷出还是向下落回水银槽3.大气压强的数值(1)计算;根据液体压强P=gh,计算76cm高水银柱产生的压强是多大?(水银=13.6103Kg/m3)(2) 1标准大气压=760mmHg=1.013105Pa。(3)思考:为什么不用我们身边的水做实验?如用水来做实验可支持10m高的水柱。例1如图所示,用塑料管可以把瓶子中的水吸到嘴里,这是由于 ( ) A人对水产生吸引力的作用 B吸管本身有吸水的作用 C大气压作用在水面上的结果 D水压的作用例2将一满罐“纯净水”(高约40 cm)开口朝下放在水中,如图所示,结果是 ( ) A
7、仍是满罐水 B水将流出一部分 C水将全部流出 D以上都不对板块三:影响大气压的因素阅读P88想想做做(1)大气压的值随高度,天气,季节等因素变化的。大气压随高度增加而减小,离地面越高,空气越稀薄,大气压越_小。(2)气压计:是测定大气压强的仪器。种类:空气盒气压计和水银气压计。(3)液体的沸点与大气压有关:实验表明,一切液体的沸点都是在气压减小时降低,气压增大时沸点升高。高压锅的原理归纳总结:一、概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压指部分气体压强。高压锅外称大气压。二、产生原因:因为空气受重力并且具
8、有流动性。三、大气压的存在实验证明:历史上著名的实验马德堡半球实验。四、大气压的实验测定:托里拆利实验。【精讲点拨】【归纳整理】【课堂练习】1(2019秋门头沟区期末)如图所示的各种事例中,主要利用大气压工作的是()A用回水管的“水封”阻隔臭气B用注射器吸取药液C锅炉水位计D拦河大坝下宽上窄【答案】:B【解析】A、用回水管的“水封”阻隔臭气是利用连通器原理,与大气压无关;故A不合题意;B、吸药液时,向后拉活塞,注射器内气压减小,外界大气压压着药液从针头进入注射器内。故B符合题意;C、锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,与大气压无关。故C不合题意;D、因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受
9、到水的压强大,所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状。与大气压无关。故D不合题意。故选:B。2(2019秋贡井区校级月考)如图所示的是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,下列说法正确的是()A第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利B此装置是一个连通器C玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76cm汞柱高D将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差增加【答案】:A【解析】A、第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利,故A正确;B、连通器是上端开口,下端连通的装置,因为玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故B错误;C、因大气压是变化大,其大小与高度、天气等有关,所
10、以玻璃管竖直放置时测出的大气压强不一定为76cm汞柱高,故C错误;D、因大气压强随高度的升高而降低,故将此装置从山脚移到山顶,管内托起的水银液面高度差减小,故D错误;故选:A。3(2019秋金牛区校级期中)图是托里拆利实验的规范操作过程,关于该实验说法正确的是()A玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小B往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大C玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差增大D当海拔高度升高时,管内和管外水银面高度差减小【答案】:D【解析】A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故A错误;B、往水银槽内多倒些水银,管内水银柱会升高,但水银柱的高度由外界大气压的大小决定的,
11、管内和管外水银面高度差不变,故B错误;C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故C错误;D、当大气压随海拔高度的增加而减小,故海拔高度升高时,管内和管外水银面高度差减小,故D正确。故选:D。4(2019秋温州期中)下列各图不能证明大气压存在的是()A覆杯实验B牛奶盒的变化C帕斯卡裂桶实验D瓶中取袋【答案】:C【解析】A、覆杯实验,水没有把纸片压下来,是因为纸片下面的空气给纸片一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故A不符合题意;B、用吸管吸牛奶时,盒内的气体压强减小,小于外界大气压,牛奶盒在外界大气压的作用下被压瘪,能够证明大气压的存在,故B不符合题意;C、帕斯卡裂桶实验,
12、是因为桶受到了液体压强,不能证明大气压的存在,故C符合题意;D、塑料袋贴紧瓶壁时,排出了内部的空气,使塑料袋与瓶壁之间的气体压强小于塑料袋外部的大气压,在气压差的作用下,不能将袋塑料从瓶内拉出来,该实验可以证明大气压的存在,故D不符合题意。故选:C。5(2019秋新昌县期中)下列操作不能说明大气压存在的是()A覆杯实验B注射药水C吸饮料D马德堡半球实验【答案】:B【解析】A、覆杯实验,水没有把纸片压下来,是因为纸片下面的空气给片一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故A不符合题意;B、注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,是利于推力,不是大气压的作用,故B符合题意;C、用吸管吸饮料时,
13、是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用大气压,故C不符合题意;D、马德堡半球实验,是大气压把两个铜半球紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,故D不符合题意。故选:B。6(2019秋吴兴区期中)下图中主要利用大气压强的事例是()A筷子提米B上升的热气球C风吹风车转动D用吸管吸饮料【答案】:D【解析】A、水能使米发胀发涩,发胀能增大筷子和米对杯壁的压力,使它们之间的摩擦增大,从而把米提起,不是利用大气压强,故A不符合题意,B、热气球在起飞时会向气球内充入热空气,通过加热气体,使热气球内的空气膨胀、体积增大、密度减小;根据阿基米德原理可知,排开气体的体积越大
14、,受到的浮力越大;这时自身重力小于浮力而升空,不是利用大气压,故B不符合题意,C、力可以改变物体运动状态,所以风吹风车旋转,不是利用大气压,故C不符合题意,D、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,故利用了大气压的作用;故D符合题意。故选:D。7(2019春崇川区校级期中)如图所示,大小与材质完全相同的顶端开口的四个油罐,内部装少量水放在火苗上加热。一段时间后,由实验人员迅速将油罐开口朝下倒放入旁边的铁槽中,铁槽中是什么物质,会引起油罐被大气压压瘪()A冰B液氮C水D干冰【答案】:C【解析】四个油罐,内部装少量水放在火苗上加热
15、,一段时间后,由实验人员迅速将油罐开口朝下倒放入旁边的铁槽中,油罐被大气压压瘪,表明油罐中的气压会减小;铁槽中的物质是冰、液氮、干冰时,冰、液氮会变为气体,干冰升华为气体,使得油罐内的气压变大;铁槽中的物质是水时,由于水蒸气会液化变为水,使得油罐内的气压减小,油罐在外界大气压的作用下被压瘪。故选:C。8(2019秋尉氏县校级期中)大气压与人类生活密切相关,下列生活实例中与大气压无关的是()A覆杯实验B水从容器侧壁流出C抽药水D用吸管喝汽水【答案】:B【解析】A、一标准大气压能支持大约10m高的水柱,覆杯实验利用了大气压的存在,故A不符合题意;B、水从容器侧壁流出,是因为水的内部存在压强,故B符
16、合题意;C、注射器吸取药水时,将针口插入药时后,向外拔活塞,使管内的气体体积增大,气压减小,药水就被管外的大气压压进管内,故C不符合题意;D、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,水在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故D不符合题意。故选:B。9(2019秋香坊区校级期中)下列关于物理知识的应用与其它三个不同的是()A用吸管吸饮料B鸡自动饮水装置C塑料吸盘能紧贴在墙上D只加几杯水,木桶就被压裂【答案】:D【解析】A、用吸管吸饮料时,口腔内气压小于饮料瓶中的大气压,在大气压的作用下,饮料被压入口内,是大气压的缘故;B、鸡自动饮水装置是利用大气压强来支撑水柱;C、塑料吸盘能紧贴在墙
17、上,需要先用力挤压挂衣钩吸盘,把吸盘内的空气挤出,挂衣钩吸盘被大气压紧压在了墙壁上,利用大气压强;D、只加几杯水,管中液面就会很高,利用液体压强公式pgh可知,在木桶上产生的压强很大故桶就被压裂,可得液体深度越大压强越大;可见,D利用用液体压强,ABC利用气体压强,所以D与其他三个不同。故选:D。10(2019春德惠市校级期中)下列四幅图中,不能说明大气压存在的是()A吸盘式挂钩B帕斯卡裂桶实验C瓶吞鸡蛋D用吸管吸饮料【答案】:B【解析】A、吸盘放在墙上后,用力挤压,排出一定的气体,吸盘内的气体质量一定,当吸盘恢复原状时,体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相
18、同,外部压力大于内部压力,压住吸盘,使它牢牢的固定在墙上,故A不合题意。B、帕斯卡裂桶实验,是因为受到液体压强的缘故,故B符合题意。C、瓶内气体温度升高,压强减小,在外界大气压的作用下,鸡蛋被压入瓶中,故C不合题意D、当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着汽水进入口中,故D不合题意。故选:B。【课后反思】1.用问题引入,发挥学生的想象力,锻炼学生的推理能力,培养发散思维能力;实验引入增强学生学习兴趣,激发求知欲。2.通过科学探究实践,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,3.电脑动画演示分步工作过程有利于学生的理解课外活动促进学生巩固,培养学生实践能力。13