初二物理：9-4 大气压强

第4节大气压强1、液体压强产生的原因2、液体压强的规律3、液体压强的大小4、液体压强的公式知识回顾

生活在水中的鱼受到水的压强，如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们就生活在大气海洋的底部，大气是否对我们也产生压强？

液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体受重力且具有流动性。

那么，空气也受重力且具有流动性，我们周围是否存在朝各个方向的大气压强？

他们在干什么？是什么力量使罐子不会掉下来？为什么？试试看我们生活在大气中，大气有哪些特征呢？大气象液体那样有压强吗？如果有，我们为什么一点儿感觉都没有？1m3的空气有1.29kg的质量，算算你教室的空气的质量。

在大气层里，下边的空气被上边的空气所压，地球被整个大气层所压。空气有质量，在地球引力的作用下会对所作用的面积上产生压强。答：320kg左右我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球。厚厚的气体包围着坚实的土地，养育、保护着地球上的生命。厚厚的气体人们通常称之为大气层。空气有质量吗？硬纸片不会掉下来是真是假？管中的水柱不会下降

喝不到瓶里的饮料

倒过来后小试管不掉下来真的真的真的真的千疮百孔的瓶子也能装水真的一、大气压强1、大气层：地球周围被厚厚的空气层包围着，包围地球的空气层又叫大气层。我们就生活在大气的底层。回顾液体产生压强的原因？（液体受重力作用，且无固定形状而且具有流动性，因而对容器底部和侧壁以及液体内部向各个方向都有压强。）

同样，空气也要受到地球的吸引，空气也受到重力作用，空气也没有固定形状且具有流动性，因而空气内部向各个方向都有压强。2、大气压强：大气对浸在它里面的物体的压强，叫大气压强，简称大气压或气压。（且空气内部向各个方向都有压强）3、大气压强产生的原因：空气受重力作用，没有固定形状而具有流动性。4、分析、演示实验：马德堡半球实验

早在1654年，德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验——马德堡半球实验。他把两个直径为30cm铜质空心半球紧紧地扣在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开。（1）：体验大气压的大小说明：①.马德堡半球实验是历史上第一次证明大气压强的存在的著名实验。②.它不仅证明大气压强的存在，还说明大气压强非常非常大。分析：马德堡半球实验原理抽气前Ｐ外＝Ｐ内＝Ｐ大气抽气后Ｐ外＞Ｐ内（Ｐ内＝０为真空）（2）皮碗实验（模拟马德堡半球实验）

用皮碗模拟马德堡半球实验，感知大气压的存在，体验大气压的大小。模拟马德堡半球实验

1、用力挤出皮碗内的空气2、两个皮碗还容易拉开吗？为什么两个皮碗不容易被拉开？解释：（ⅰ）用力挤出皮碗内的空气，里面的空气压强减小;（ⅱ）皮碗内空气压强小于大气压强;（ⅲ）由于大气压强的作用，把两个皮碗紧紧的压在一起，所以两个皮碗不容易被拉开。挤出皮碗中的空气→碗内空气减少→碗内气压减小→P外大气压>P内气压→皮碗很难拉开。1.将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？2.将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖往玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象？硬纸片掉下硬纸片没有掉下来（3）、覆杯实验3.再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？硬纸片仍没有掉下来覆杯实验让我们知道了什么？大气压强的存在大气压强的特点：大气内部有压强，并且向各个方向都有压强

纸片不会掉下，因为大气压将纸片和水顶住。（4）、瓶子“吞”鸡蛋实验

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。

“吞蛋实验”在广口瓶中放入一些沙子，将燃着的酒精棉花放入广口瓶中，这时会发现:___________________________.

“吞蛋实验”在广口瓶中放入一些沙子，将燃着的酒精棉花放入广口瓶中，这时会发现:___________________________.

“吞蛋实验”在广口瓶中放入一些沙子，将燃着的酒精棉花放入广口瓶中，这时会发现:___________________________.

“吞蛋实验”在广口瓶中放入一些沙子，将燃着的酒精棉花放入广口瓶中，这时会发现:___________________________.

“吞蛋实验”在广口瓶中放入一些沙子，将燃着的酒精棉花放入广口瓶中，这时会发现:___________________________.鸡蛋被迅速地吞入瓶中分析：棉花点燃→瓶内氧气减少→瓶内气压减小→P外大气﹥P内气压→鸡蛋下落。分析：吸掉管内空气→降低内部气压→P外大气>P内气压→饮料被大气压挤向嘴里。（5）吸饮料：喝饮料.思考:饮料是否是吸上来的?（不是，是大气压将饮料压入到嘴里的）思考：上面两幅图中的人都能将饮料顺利喝完吗？取一只两端开口的塑料笔管(玻璃管)浸没于水中，用一只手指堵住其中的一端后将整个装置提起，会发现管内的水________。当将手指松开后，管内的水__________。不会下落会下落（6）、“笔管提水”（7）、铁桶“变形”实验思考:有什么办法使牛奶盒子变瘪?（8）大试管装满水后将空的小试管轻轻放入大试管（约小试管长度的三分之一处），如图所示。两手拿住大、小试管，迅速倒置后立即放掉小试管。可观察到什么现象，为什么会出现这样的现象？生活中还有哪些现象能证明大气压强的存在？（9）、塑料挂衣钩（10）输液装置（11）、瓶中的水会怎样呢？思考？

大气能产生如此大的压强而生活在大气中的人却没事呢？解释：因为人内部也有气压，内外大气压平衡了！引入：马德堡半球实验，不仅证明了大气压强的存在，而且说明大气压强非常的大，那么，大气压强究竟有多大呢？伽利略的学生托里拆利解决了这个问题，即著名的托里拆利实验。托里拆利托里拆利(1608—1647)

托里拆利是意大利的物理学家和数学家。他的一位老师是伽利略的学生。有一次这位老师把托里拆利的一篇力学论文拿给伽利略看，伽利略看后非常欣赏托里拆利的卓越见解，邀请托里拆利作自己的助手。在伽利略生命的最后3个月中，虽已双目失明，但仍未放弃科学工作。托里拆利担任了伽利略口述的笔记者，成了伽利略的最后一位学生。托里拆利实验——测定大气压值问题的引出：我们做过“覆杯”实验,不用纸板，你还有办法不让杯的中水流出来吗？这对我们有什么启发？

用水来做实验，所用的玻璃管至少要10米长，做起实验来很不方便．用地球上密度最大的液体代替吧！用水银代替水大气压的第一次测量-----托里拆利实验二、测量大气压1、介绍托里拆利实验装置及操作过程：

在长约1m，一端封闭的玻璃管内灌满水银（汞液），用戴有橡胶套的手指堵住管口，然后倒插在水银槽中。放开堵住管口的手指时，发现玻璃管内水银液面将下降，但下降到一定高度时，就不再下降。然后用米尺测得管内外水银面的高度差为760mm,这便是大气压强的值。大气压强的测量

玻璃管内水银面上方是真空，而管外水银面受到大气压强，正是大气压强支持着管内760毫米高的水银柱，也就是大气压强跟760毫米高水银柱产生的压强相等。分析：（意大利托里拆利）外界大气产生的压力F管内水银柱的重力GF=GF=GSSP大气压P水银=受力分析：FG托里拆利实验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：玻璃管的粗细影响水银的高度吗？水银的高度与玻璃管的粗细无关。76cm76cm若把玻璃管上提或下压一些，影响水银柱的高度吗？水银的高度与是否将玻璃管上提或下压一些无关。另外，水银柱的高度还与玻璃管的形状、槽中水银的多少等因素都无关（只与外界大气压的高低有关）做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，则测量的结果比实际大气压小。0.76m少量空气真空思考：做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，会影响水银柱的高度吗？=r水银

gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pap大气=p水银1标准大气压

p0=1.013×105Pa=1.01×105

Pa大气压的数值粗略计算标准大气压可取为105Pa

托里拆利

2、托里拆利实验测量出：大气压强支持着管内760毫米高的水银柱，也就是大气压强跟760毫米高水银柱产生的压强相等。（在海平面所测）Ｐ0＝ρ液gh=13.6×103㎏/m3×9.8N/㎏×0.76m

=1.013×105Pa（粗略计算时取105Pa）3、记住：大气压强的值为P0=1.013×105Pa，通常取P0=1.01×105Pa[规定此气压为1标准大气压]（粗略计算，还可取P0=105Pa）①它能支持多高的水柱呢？由Ｐ0＝ρ水gh=1.0×103㎏/m3×9.8N/㎏×h=1.01×105Pa得，h=10.34m(约10m,相当于三层楼高)所以，托里拆利实验不适宜用水来做。

把装满水的量筒浸入水中，口朝下。如右图那样抓住筒底向上提，在筒口离开水面前，量筒露出水面的部分：A、是空的B、有水，但不满C、充满水哪个说法对？为什么？讨论1：（C正确）②大气压强P0=105Pa是很大的，举例：A、相当于10N的压力作用于1cm2面积上对地产生的压强；比大像躺倒时对地面的压强还大；B、可这样体会大气压强的大小：假若，人的手掌面积S=50cm,作用在手上的大气压力约等于500N，相当于一个质量为50kg的人站在手掌上，（或这个值大约为平放时，100块砖叠在一起时，对地面产生的压强。）可见大气压力是很大的。C、大气压强这么大，为何我们感觉不到？为何没将我们压坏？（因人体内也有压强，且P内=P大气的原因。）海平面附近：大气压的数值接近1.01×105帕(标准大气压)思考：①1.01×105到底有多大呢？人的手掌面积约为50cm2，下面就请大家计算一下：大气压作用在手掌上的压力有多大？答：500N。(相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力)答：作用在手掌上下的大气压强相互抵消了。②这么大的压力，可是为何你感觉不到呢？问题思考：做托里拆利实验时，下列几种情况对实验结果有无影响？②、玻璃管选择粗一些或细一些。③、向水银槽再注入水银，使液面上升2cm。④、玻璃管上提或下降1cm。⑤、玻璃管内不小心进入少量空气。⑥、玻璃管顶部突然破裂，出现小孔。①、将玻璃管倾斜一些。⑦玻璃管侧壁出现小孔，管内水银将出现什么现象？4、注意几点：⑴、水银（汞）是有毒的，使用时不要用有伤口的手接触水银，否则会中毒，按住管口的手应戴橡胶套，以免手指与水银接触。空气中的汞蒸气到达一定程度，对健康有害，实验时，要反窗户打开，实验完毕后，要立即把水银装入瓶内，并盖紧瓶盖。（不宜在教室做）⑵、知道托里拆利实验是历史上第一次测定大气压强值的著名实验。（等于760mm高的水银柱产生的压强，约为105pa）⑶、托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的竖直高度只随外界大气压的变化而变化。而与管的粗细、管的形状、管的倾斜角度、管的长度（＞760mm）、将玻璃管是提起还是下压一些（管口不脱离水银面）、及水银槽内水银的多少等因素均无关。托里拆利实验失败的分析（或试管中水银柱低于760mm）：可能引起的原因：①试管内进了空气；②可能是在高山上做实验。讨论2：

如图：将沾水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的水平板上，挤出里面的空气。用弹簧测力计勾着挂着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离板面。记下刚刚脱离时候的弹簧测力计的示数，这就是大气对吸盘的压力。设法量出吸盘与桌面的接触面积，算出大气压的大小！P=F/SFS还有没有其它测量大气压强的方（见教材第49页）讨论3：法呢？大气压很大，为什么没有把房子压塌？

因为房子内也有大气，房子内外受到大气的压力相等，方向相反，所以房子不会被压塌。想一想？解：F=Ps=1.01×105Pa×45m2=4.545×106N这么大的大气压力没有把房顶压塌，因为房子内也有大气，房子内外受到大气的压力相等，方向相反，所以房子不会被压塌。三、大气压的大小变化大气压的大小与什么因素有关?跟大气的密度直接相关所以,离地面越高的地方,大气压越小

大气压强随高度升高而减小前面所测的大气压强值为P0=1.01×105Pa是在海平面所测的值，实际上在不同高度的地方，大气压强值并不是一成不变的。自制仪器显示大气压和高度的关系珠穆朗玛峰高8848m,将近9km，从图中查得大气压强为

，约为海平面大气压强（101kPa）的

。

三、大气压强的变化规律1、大气压强随海拔高度增大而减小，并且大气压强随海拔高度的变化是不均匀的。（一般2000m内每升高12m大气压强降低1mmHg约133Pa）.2、标准大气压：将760mm高的水银柱产生的压强，也就是1.013×105Pa的大气压强叫1个标准大气压。如，1标准大气压=760mm高的水银柱产生的压强=1.013×105Pa1.5标准大气压=1140mm高的水银柱产生的压强=1.5195×105Pa0.5标准大气压=380mm高的水银柱产生的压强=0.5065×105Pa

2、大气压的变化与气候、季节、天气的关系

一般情况下，晴天比阴天高，冬天比夏天高，一天中各个时刻也不尽相同。想一想：为什么在站在高原上会呼吸比较困难？

因为高原的海拔高，空气稀薄，气压较低，所以呼吸困难。四、大气压的测量1、气压计：测量大气压的仪器叫气压计。2、常用的气压计有：空盒气压计、水银气压计和管式弹簧气压计（1）、空盒气压计（又叫“金属盒气压计”或“无液气压计”）1毫米汞柱=1.33百帕1厘米汞柱=1.33千帕无液气压计的结构（了解）：无液气压计的工作原理（了解）：＊当大气压强增大时，气压计内金属盒的厚度便会减小。带动相连的指针，从而显示气压的改变。＊

当大气压强减小时，气压计内金属盒的厚度便会增大。空盒气压计特点：②缺点：测量不够准确。①优点：测量、携带方便，可用于高度计。（举例，氧气瓶上的气压计，就是一种无液气压计。）（2）水银气压计：是根据托里拆利实验原理制成的一种液体气压计。①优点：测量精确；②缺点：携带不方便。

特点：（3）管式弹簧气压计（类似，儿童吹的纸卷玩具）（注意：在测量时要让水银气压计竖直放置或悬挂，这样从水银气压计读出的水银柱高才准确，所测出的大气压的数值也才准确。）水气压计做一做自制气压计水气压计成功的关键是密封好；瓶里封闭气体压强（不变）等于外界气压+玻璃管里水柱压强。外界气压变化，水柱高度变化；如气压变大水柱变低。不足是温度升高或降低时水柱升高或降低会误认为大气压降低或升高。（注意：瓶口必须密闭，不能漏气，不要用手直接拿瓶子，以免瓶子受热，影响瓶内气体的压强。）四、实验探究：沸点与气压的关系如图甲将水加热至沸腾，读出温度计示数（即水的沸点）如图乙：移去酒精灯，稍等片刻，用抽气筒向外抽气，观察到水重新沸腾。说明：水上方气压减小，水的沸点降低了实验探究：沸点与气压的关系说明：水上方气压增大，水的沸点升高了。如图丙，继续给正在沸腾的水加热，同时向瓶内打气，观察到水将停止沸腾。

换用其它液体做同样的实验可得出：液体沸点与压强的具体关系都是如此。四、沸点与气压的关系实验结论：

气压减小，沸点降低；气压增大，沸点升高。（一切液体）1、液面上的气压越高，液体的沸点越高；反之，气压越低，液体的沸点越低2、应用——高压锅、解释高山上用普通锅煮不熟饭的原因。液态铁2750甲苯111液态氧-183液态铅1740水100液态氮-196水银357酒精78液态氢-253亚麻仁油287液态氨-33.5液态氦-268.9以上数据表明：

在标准大气压下,不同液体的沸点一般不同;在标准大气压下,水的沸点是100℃（记住）

一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)

在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小,压强增大;

体积增大,压强减小。注：同一气体内部各点的压强相等（如，同一个瓶子内各点气压相等）五、气体压强与气体体积的关系（了解、用此规律解释一些现象）六、大气压强的应用（1）抽水机；（2）真空吸盘；（3）允吸饮料；（4）用钢笔吸墨水；（5）注射器吸药水等。(6)肺通气

它们的工作原理都是利用大气压强工作的。总结:一切抽吸液体的过程就是大气压强将液体”压”上来的过程.大气压的应用饮料是怎样进入口中的？吸盘是如何工作的？你知道大气压强在生产生活中有哪些应用吗？我来谈一谈1.喝汽水比赛。生活物理社会2.注射器是怎么吸入药水的。3.吸墨水是谁的功劳？4.吸盘式挂衣钩为什么不掉下来？……大气压的应用：

大气压强的应用大气压强的应用—活塞式和离心式抽水机1、通过活动，我们知道在地球周围有大气压的存在，并且了解了大气压产生的原因。2、从奥托·格里克设计的马德堡半球实验证明了大气压不但存在，而且是非常大。3、根据托里拆利实验，测量出了大气压强的值为1.013×105Pa。一标准大气压1.013×105Pa。你学到了什么？4、大气压随高度上升而减小5、液面上的气压越高，液体的沸点越高；反之，气压越低，液体的沸点越低。6、气体压强与气体体积的关系:在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小时它的压强增大；体积增大时它的压强减小。7、大气压强的一些应用、解释一些现象。4、自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按几下，笔胆里气体压强______，在________的作用下，墨水被“吸”到橡皮管里去了。巩固练习

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·格里克变小

大气压强

5、马德堡半球实验的设计者是（）巩固练习

D伽利略C托里拆利A奥托•格里克B马德堡A6、用塑料管吸瓶内果汁时，是由于（）A、人体内部对果汁产生吸引力。B、人用嘴吸去管内气体使管内气压降低，大气压使果汁沿管上升。C、吸管本身有吸水作用。D、果汁本身产生压强较大。B7、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B8、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C9、下列现象与大气压存在无关的是（）A、堵住茶壶上的小孔，茶壶里的水不容易流出来B、用注射器将药水推入肌肉中C、用一张纸可托住一杯水D、两块玻璃合在一起，中间有水，很难将它们分开B10、下列事例中不属于利用大气压的是（）A、用离心泵把深井中的水抽上来B、帕斯卡用口杯水就撑裂了木桶C、夏天我们用吸管喝饮料D、在茶壶盖上做了一个小孔B11、下列现象中，不能说明大气压存在的是（)A堵上茶壶盖上的小孔，壶里的水不容易倒出来B用吸管可是把杯中的果汁吸到口中D船闸C托里拆利实验D12、在广口瓶底铺层沙子，点燃浸过酒精的棉花投入瓶中，过一会把剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口，则鸡蛋会（）A弹起来B原位不动C慢慢进入瓶内D以上情况都可能B13、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1.01×10514、在测定大气压值的实验中，所用玻璃管的粗细