大气压强 教学简案

1、.大气压强·教学简案 课程导入 信息1 如图13-4-1所示细口瓶内装有少量的水，瓶内的水怎么喝呢？乌鸦妈妈的办法是向瓶内加石子使水上升至瓶口；小乌鸦的办法是用一根细管插入瓶内，用管子喝水 信息2 在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验把两个半径约20 cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球结果用了16匹马才把两个铜半球拉开 根据以上的信息，你能提出两个你感兴趣的问题吗？ _ _探索新知1 大气压强的存在 实验探究 大气内部是否存在压强呢？大气压强具有什么特点呢？ 实验1 如图13-4-2所示，将一玻璃杯内装

2、满水，盖上硬纸片后，倒过来发现硬纸片和玻璃杯内的水，在转动的过程中没有掉下来 实验2 如图13-4-3所示，将一只广口瓶底铺上一层细砂，点燃浸过酒精的棉花，放入瓶内，迅速的将一枚剥掉蛋壳的熟鸡蛋放在瓶口上你会发现过了一会儿，瓶口将鸡蛋“吞”了进去 实验3 如图13-4-4所示，取一个瓶子装上适量带色的水，将一根两端开口的细玻璃管，穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量的气体，水会沿着玻璃管上升至瓶口拿着这个瓶子从一楼上至楼顶，你会发现玻璃管中的水柱高度越来越大 问题研讨 问题1 将杯子倒过来，水和硬纸片没有掉下来，说明了什么？玻璃杯口在空中转过180°的角，水一直没有流出来，又说明了

3、什么？ 答：_ 问题2 蛋比瓶口大，为什么能进入瓶内呢？实验3中的玻璃管水柱高度发生了变化，说明大气压强有什么特点？ 答：_ 知识归纳 大气压强的存在 1大气压强 大气对浸入其中的物体都会产生压强，叫做大气压强简称为大气压皮碗挂衣钩的使用、麦管吸饮料、钢笔吸墨水、注射器吸药液等事例，都可以证明大气压强的存在 2大气压强的特点 （1）大气由于受到地球的重力作用，同时大气具有流动性，所以大气内部各个方向上都有压强（2）大气压强跟海拔高度有关，离地面越高大气压强越小（3）在海拔3 000 m以内，大约每升高10 m，大气压减小100 Pa友情提示 大气压强的特点跟液体压强类似，离地面越高大气越稀薄，

4、大气的密度越小，所以大气压强是随高度的增加而减小 例1 小明的爸爸出差带回了一把绍兴紫砂壶，细心的小明发现壶盖上有一小孔，如图13-4-5所示下列说法中正确的是（ ） A倒茶时，手按住小孔，茶倒不出来 B倒茶时，只有按住小孔，茶才倒得出来 C倒茶时，按住小孔，茶倒得出来 D倒茶时，手按不按小孔，茶都倒得出来 解析 茶壶的构造应用了连通器原理，壶盖上开有小孔，使壶内外与大气相通，倒茶时利用茶的重力作用，茶从壶嘴流出；若用手堵住了壶盖上的小孔，倒茶时壶内液面上方的气体压强小于大气压强，大气压力会通过壶嘴将茶托住，而倒不出茶 答案 A 解后反思 你一定有这样的体会，通过漏斗向细口瓶内倒油时，如果漏斗

5、直接放在瓶口上，油不容易倒入瓶内，把漏斗向上提一点，使漏斗与瓶口间留些空隙，油就能很容易倒入原因是：不留空隙倒油时，瓶内气体压强大于瓶外大气压强，把油“托”住，所以不易倒入，留点空隙，使瓶内外气体相通，利用油的重力，倒入瓶内2 大气压的测量 实验探究 大气压强有多大呢？如何测量大气压强？ 实验1 如图13-4-6所示，将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面计下吸盘刚拉脱时弹簧测力计的示数，再设法量出吸盘与桌面的接触面积，然后计算大气压强 实验2 如图13-4-7所示，在长约1 m长的一端封闭的玻璃管内灌满水银，用手指将管口堵住，

6、然后倒插入水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降用刻度尺测量出管内外水面的高度差，大气压强等于这段水银柱产生的压强 问题研讨 问题1 利用皮碗挂衣钩测量大气压强，实验操作时需要注意什么？ 答：_ 问题2 在做托里拆利实验时，如果玻璃管内混入了少量的空气，对测量结果有什么影响？如何检验玻璃管内是否混入了空气？ 答：_ 知识归纳 大气压强的测量 1托里拆利实验 测量时的原理：P0p水银玻璃管的形状、粗细、是否竖直放置，对测量结果无影响；玻璃管内混入少量空气，会使测量的大气压值偏小 21标准大气压（1 atm）的规定 把大小等于760 mm水银柱产生的压强规定为1标准大气压1P07

7、60 mmHg1.013 25×105 Pa，一般计算中常取1.01×105 Pa友情提示 大气压不是固定不变的，大气压跟气候、温度、地理位置、海拔高度、空气流速等因素有关一般说来：冬天的大气压大于夏天，晴天的大气压大于阴雨天 3气压计 气压计是测量大气压的仪器气压计有水银气压计和金属盒（无液）气压计两种，水银气压计测量结果比较准确，多用于气象站和实验室；金属盒气压计多用于压力钢瓶、压力锅、锅炉等测量气压 例2 小明利用如图13-4-8所示的水银气压计，测量当地大气压强的大小，他将测量结果汇报给物理老师，老师告诉他测量结果偏小，你知道小明测量结果偏小的原因可能是下面哪一条（

8、 ） A玻璃管没有竖直放置 B玻璃管顶部混入少量空气 C水银槽内水银的液面太高 D玻璃管太粗，管内的水银太重 解析 水银气压计测量大气压是利用大气压跟支持的水银柱产生的压强相等的原理来测量的水银柱产生的压强，只与水银的密度和水银柱高度两个因素有关，玻璃管的粗细、玻璃管是否竖直放置、水银槽内水银面高低对水银柱的高度没有影响，但是玻璃管顶部混有空气，管内空气会对水银柱产生向下的压强，使水银柱的高度变小，因此导致测量结果偏小 答案 B 特别提示 利用水银气压计测量大气压，玻璃管的形状、粗细、是否竖直放置，对测量结果无影响拓广延伸 实验设计 利用身边的器材，巧测大气压强 例3 某课外兴趣小组用容积为2

9、0 cm3的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只，设计了一个估测大气压强的小实验，主要步骤如下： 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，用一个橡皮帽封住注射器的小孔 如图13-4-9所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右匀速拉动注射器筒当注射器中的活塞移动到某一位置时，立即记下弹簧测力计的示数F为18 N 用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L为10 cm 请根据以上实验数据算出大气压的值 解析 由注射器的容积和长度，可以计算出注射器的横截面积： S2 cm22×104 m2 弹簧测力计的拉力大小等于大气对活塞的压

10、力，由压强的定义公式，可以计算出大气压强： p 9×104 Pa 答案 9×104 Pa 知识拓展 会灵活运用大气压强和相关的知识解答综合题友情提示 大气压力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，巧妙利用平衡力测量大气压强；本实验操作时注意将注射器内的空气排尽。 例4 如图13-4-10所示，是高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀当高压锅内的气体压强超过了安全值时，锅内的气体就会冲开限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小现有一个直径为24 cm，空心柱小孔的横截面积为10 mm2，限压阀的质量为100 g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大

11、气压为105 Pa问： （1）此高压锅内气体能达到的最大压强为多少？ （2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105 Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应该再配备一个质量为多大的限压阀？ 解析 （1）由限压阀的质量可以计算出限压阀的重力，内外气体作用在阀上的压力差等于阀的重力：FGmg0.1 kg×10 N/kg1 N 由压强定义公式，可以计算出内外压强差：p105 Pa 锅内气体压强为：pP0p105 Pa105 Pa2×105 Pa （2）由锅内气体压强计算出压强差：ppp1.8×105

12、Pa105 Pa8×104 Pa 限压阀内外压力差，即限压阀的重力： GFp×S8×104 Pa×105 m20.8 N，则限压阀的质量为： m 0.08 kg 答案 （1）2×105 Pa； （2）0.08 kg 警示误区 不要利用锅盖面积计算压力差，因为利用锅盖面积计算出来的压力差并不等于限压阀的重力 课时作业 教材习题 “动手动脑学物理”15题 补充习题 1下列现象中，不能说明大气压存在的是（ ）A医生使用注射器吸取药水B堵上茶壶盖上的小孔，壶内的水不易倒出C利用漏斗向细口瓶内倒液体时，漏斗与瓶口间留点间隙D举起酒杯喝酒 2如图13-4-

13、11所示的瓶内盛有水，瓶口用橡皮塞塞紧，塞中央插一根两端开口的玻璃管，管内水面比管外低，当瓶壁上a、b、c三个小孔的塞子同时拔掉时（ ）A三个孔都有水流出Ba孔有水流出Cb孔有水流出Dc孔有水流出 3在冬季剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其主要原因是（ ）A软木塞受潮膨胀B瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住C瓶内气体因温度降低而压强减小，大气压把瓶塞压紧D瓶口因温度降低而收缩变小 4我国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩，如图13-4-12所示，将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上后，可挂上衣帽等物品而不会掉下来，其原因是（ ）A重力小于摩擦力

14、B重力等于摩擦力C重力比大气压力小D大气压力和重力平衡 5在教室里用如图13-4-13所示的喷壶喷洒药液时，先要用设置在喷壶上的打气筒向壶内打气，然后打开阀门，药液就会喷出向壶内打气，目的是使壶内液面上方空气的压强_大气压强（填“大于”、“等于”或“小于”）；喷洒药液后，在教室周围也能闻到药液的气味，这是由于_所致 6在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃，图13-4-14中E为一圆形吸盘，其直径为0.2 m，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1 m，重125.6 N若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小_Pa（取3.14） 答案点拨课程导入 问题示例：水是被乌鸦的嘴

15、“吸”上来的吗？水为什么能自动进入细管内？是什么力量使两个铜半球紧紧的压在一起呢？ 问题研讨 问题1 大气内部有压强；大气内部各个方向上都有压强 问题2 是大气压力将鸡蛋压入瓶内；大气压跟高度有关 问题研讨 问题1 尽可能的将皮碗内的气体排尽；要缓慢的向上拉弹簧测力计 问题2 会使测量结果偏小；逐渐倾斜玻璃管，看水银能否充满整个玻璃管 课时作业 教材习题 “动手动脑学物理”15题提示与解答 第1题提示：人血压的正常值（收缩压和舒张压）大约是标准大气压的十分之一 第2题提示：Sr23.14×（0.2 m）20.125 6 m2 Fp×S1.01×105 Pa

16、5;0.125 6 m21.268×104 N n×2×215.816 至少需要16匹马 第3题提示：盆中的水由于蒸发使水面下降，当玻璃瓶口露出水面时，空气入瓶内，使瓶内压强大于外大气压强，水从瓶内流出；当盆中的水面再次上升到刚好浸没瓶口时，瓶内的压强刚好跟外大气压强相等，大气压支持着瓶内水柱，使瓶内的水不再流出；从而使盆中水位保持一定的高度 第4题提示：当用冷水浇烧瓶底时，烧瓶内的气体遇冷压强变小，使瓶内水的沸点降低，所以烧瓶中的水能重新沸腾 第5题提示：用气压计测量不同楼层的大气压，你会发现楼层越高，测得的大气压强越小 补充习题 1D （点拨：举起酒杯喝酒是利用