沪科版八年级物理下册 8.3 空气的“力量”（上课、复习课件）

第八章

压强第三节

空气的“力量”

第三节空气的“力量”1.做一做①硬将纸片平放在空硬纸杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，可看到什么现象？

②将硬纸杯装满水，仍用硬纸片盖住杯口，用手按住，并倒置过来（暂不放手）。请同学们猜一猜：如果放手，会出现什么现象？硬纸片会掉下来吗？实验现象：实验①中硬纸片会掉下来。实验②中，硬纸片没有掉下来？这是为什么？2.想一想我们知道，液体产生压强是因为受到重力作用，并且具有流动性。地球表面由大气层包裹，大气层的厚度大约在1000km以上。大气层里的空气受到重力的作用，且具有流动性。那么，空气（大气）是否也会产生压强呢？第三节空气的“力量”一、大气压强1.实验探究：大气压的存在（1）覆杯实验实验探究实验现象与分析硬纸片没有掉下来。杯中装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强，由于大气压的作用，硬纸片没有掉下来。②把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，观察现象。硬纸片掉了下来。是因为受到了重力作用。①将硬纸片放在空塑料杯口，用手按住，然后倒置过来放手后，观察现象。实验探究实验现象与分析③把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，将纸杯朝不同的方向，观察现象。④在装满水倒置的塑料杯底部用针扎一个小孔，观察现象。发现硬纸片都不会脱落。说明大气向各个方向都有压强。硬纸片掉了下来，水流出。用针在塑料杯杯底扎孔后，水上方有大气压，下面也有大气压，所以水在重力的作用下流出来。一、大气压强（2）瓶吞鸡蛋实验探究实验现象与分析将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中，鸡蛋不会掉入瓶中。将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内，然后立即将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口，观察现象。熟鸡蛋被“吞入”瓶中。棉花燃烧，瓶内空气受热膨胀被排出一部分，堵上鸡蛋，瓶内气体冷却后，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶中。一、大气压强演示实验——《大气压的存在》一、大气压强（3）马德堡半球实验①1654年5月8日，德国马德堡市市长、抽气泵的发明者奥托·格里克做了一个令人惊奇的实验。他将两个直径约为36cm的铜质空心半球紧扣在一起，用抽气泵抽出球内空气，然后用16匹马分别向相反方向拉两个半球，结果16匹马费了很大的劲才拉开。两个半球被拉开时，爆发剧烈响声。假如不抽去半球内空气，用手就能拉开它们。这就是历史上著名的马德堡半球实验。一、大气压强②分析马德堡半球实验球体内部没有气体，也就没有向外的压强（压力），外部有大气，对半球的四周表面有压强，所以是大气压强（压力）把两个半球紧紧压在一起。马德堡半球实验，证明大气存在压强并且很大。p大气压p大气压p大气压p大气压一、大气压强课堂影院——《马德堡半球实验》一、大气压强2.

大气压（1）大气层：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大地，保护、养育着地球上的生命。这层厚厚的气体，人们通常称之为大气层。（2）大气压强：空气和液体一样，内部各个方向也都存在压强。这种压强称为大气压强，简称大气压或气压。（2）大气压产生的原因：地球周围的空气层因地球的吸引而受到重力作用，同时空气又具有流动性，因此大气对浸在空气中的物体表面就产生了压强。（3）大气压的特点①在大气层内部向各个方向都有压强；②在同一高度、同一地点向各个方向的压强大小相等。一、大气压强（4）大气压存在的现象吸饮料针管吸药液

钢笔吸墨水一切吸液体的过程都是靠管内外气体压强差将液体“压”的过程一、大气压强【例题1】如图所示，小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一片硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下。对整个探究活动的分析正确的是（）A．探究的问题：大气压强有多大B．探究的问题：大气向各个方向的压强相等C．探究的问题：研究水的重力与大气压力的关系D．探究的问题：大气对各个方向都有压强D一、大气压强AC．覆杯实验是验证大气压存在的实验，没有测量工具，不能测量大气压的大小，也不能研究水的重力与大气压力的关系，故AC错误；BD．将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下，说明在不同的方向上纸片受到大气压的作用，所以探究大气压向各个方向是否有压强；结论是大气压向各个方向有压强；不能得到大气向各个方向的压强相等，故D正确，B错误。故选D。一、大气压强二、大气压强的测量1.托里拆利实验（1）测量方法在如图实验装置中，如果根据大气压所能托起水柱的最大高度，我们就能测出大气压的数值。人们发现用水做实验时，水柱太高，达到10m多高，不方便，能否用密度大的水银代替？意大利科学家托里拆利解决了这个问题，用水银测出了大气压的大小，叫做托里拆利实验。大气压强p

水的压强P（2）托里拆利实验过程①在长度大约1m、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银，排出空气。②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。二、大气压强的测量③待开口端全部浸入水银时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银停止下降时，读出此时水银柱的高度，约760mm。④如果玻璃管倾斜，进入到玻璃管内水银的长度会变大，但是水银柱的竖直高度不变，依旧是760mm.二、大气压强的测量（3）实验分析玻璃管内水银面的上方是真空，没有大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑着管内这段水银柱使它不会落下。（4）实验结论大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气压=p水银这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的，故被称为托里拆利实验。二、大气压强的测量2.理解托里拆利实验（1）水银柱的高度水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管倾斜时水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关。所以改用粗一些或细一些的玻璃管不会影响结果。二、大气压强的测量（2）玻璃管口在水银中的深度玻璃管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。（3）玻璃管内漏进空气实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面下降，测量结果变小。二、大气压强的测量（4）用水做实验时，水柱的高度

二、大气压强的测量3.标准大气压（1）标准大气压托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，常用字母p0表示。根据液体压强的公式，760mm高的水银柱产生的压强

p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa粗略计算时可取标准大气压为1×105Pa二、大气压强的测量（2）大气压的一些单位

帕（pa）、千帕（kpa）、百帕（hpa）、标准大气压、毫米水银柱高（mmHg柱）或厘米水银柱高（cmHg柱）等。1标准大气压=1.013×105Pa=760毫米水银柱=76厘米水银柱二、大气压强的测量4.物理学家—埃万杰利斯塔•托里拆利简介意大利物理学家、数学家。1608年10月15日生于法恩扎，1647年10月25日卒于佛罗伦萨。托里拆利是伽利略的学生和晚年的助手，1642年继承伽利略任佛罗伦萨学院数学教授。主要成就托里拆利的首要发明是水银气压计，为了纪念他，小行星7437被命名为托里拆利。托里拆利还发现了托里拆利定律，这是一个有关流体从开口流出的流速的定律，即水箱底部小孔液体射出的速度等于重力加速度与液体高度乘积的两倍的平方根。二、大气压强的测量演示实验——《大气压的测量》二、大气压强的测量5.气压计气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。（1）水银气压计在托里拆利实验中，如果玻璃管旁立一个刻度尺，读出水银柱的高度，就知道当时的大气压了。这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确，但携带不便。二、大气压强的测量（2）管式弹簧压强计管式弹簧压强计中空心弹簧管的一端与所测的气体连通，而另一端封闭，并连接杠杆、齿轮和指针等。当空心弹簧管内的压强增大时，管就趋向于伸直，也就是弯度变小。这种形状的变化，由杠杆和齿轮带动指针，指示所测气体的压强。管式弹簧压强计原理示意图二、大气压强的测量（3）金属盒气压计（又称无液气压计）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化为指针的偏转，指示出气压的大小。金属盒气压计氧气瓶和灭火器上的气压计也是一种无液气压计二、大气压强的测量6.估测大气压强（1）实验方法与步骤如图所示，将注射器的活塞推至外筒的顶端，排尽空气，然后密封注射器的小孔，避免空气进入。将活塞与弹簧测力计挂钩相连，随后慢慢拉动注射器外筒直至活塞开始滑动。记录此时弹簧测力计示数F（近似等于大气对活塞的压力），测算活塞的横截面积S，则可估算出大气压强的大小。估测大气压强二、大气压强的测量（2）计算大气压用刻度尺测出注射器刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积s=V/l。计算此时大气压的数值：

二、大气压强的测量（3）为尽可能减小测量误差，实验时应注意①用蜡或橡皮帽封住注射器小孔时，要注意气密性.②要选用分度值小的弹簧测力计.③由于弹簧测力计自身受到重力作用，实验时应用另一只手托住弹簧测力计，使弹簧测力计和注射器都保持在水平方向上，从而提高实验的准确度.④如活塞与注射器内壁之间摩擦较大，可加少许润滑油.二、大气压强的测量7.自制气压计（1）制作方法取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。水玻璃管瓶塞根据玻璃管内水柱的高低，就可以知道外部大气压强的大小。二、大气压强的测量p水p0在玻璃管内的底部取一液片“AB”，因为液片静止，所以液片上下两面受到的压强相等即p内=p大气压+p水

P内上=p0+ρ水gh水因为瓶内气压基本不变，即水对液片向上的压强p内基本不变，所以当外界大气压强p0降低时，玻璃管内水的高度h水会变大。该气压计会受温度的影响，当温度升高时，瓶内气压P内变大，h水变大。p内ABh水（2）自制气压计的测量原理二、大气压强的测量8.大气压与高度的关系（1）实验探究拿着自制气压计从一楼到五楼，记录并观察玻璃管内水柱的高度（即管内与瓶内水面的高度差）。现象：拿着自制气压计从一楼到五楼，会发现管内水面的高度差变大。结论：大气压随高度增加而减小。注意：使用自制气压计时，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。楼层12345管内与瓶内水面的高度差/cm55.35.766.3二、大气压强的测量演示实验——《用自制气压计观察大气压随高度的变化》

二、大气压强的测量（2）大气压与高度的关系①大气压随高度增加而减小，在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100pa。②大气压随海拔高度的升高而减小的原因：大气压由于大气受重力而产生，因为海拔越高，空气越稀薄，空气密度变小，大气重力变小，因此大气压就会降低。当离开地面的高度达到100km时，大气就变得极其稀薄了。大气压强随海拔高度而变化二、大气压强的测量（3）高度计如果无液气压计的刻度盘上标的是高度，就变成了高度计。因为大气压强随高度的增加而减小，我们可测出不同高度的气压值，把它们的对应关系刻在无液气压计的刻度盘上即可。气压计高度计二、大气压强的测量9.水的沸点与大气压的关系（1）进行实验如图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。（2）现象分析抽出空气，瓶内的气压降低，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了。（3）实验结论液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低，沸点降低，气压升高，沸点升高。二、大气压强的测量（4）水的沸点与气压值对照表气压值（×103pa）12351020305070101沸点（℃）41623324660698190100观察表格可以得出水的沸点与气压之间的关系：气压越大，水的沸点越高；气压越小，水的沸点越低。在海拔8848m的珠穆朗玛峰顶上，大气压约为31000pa，水的沸点大约是：70℃（69~75℃间），这样的温度，连面条也煮不熟。

在标准大气压下，水的沸点100℃二、大气压强的测量（5）高压锅的原理高压锅把水紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于1个大气压，水的沸点升高，要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了，并且相当酥烂。家用高压锅使用温度大约为110～120℃高原边防哨所战士用压力锅煮面条二、大气压强的测量【例题2】如图所示是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验，下面说法正确的是（）A．玻璃管倾斜后会影响实验测量结果B．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气C．大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强D．因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强，所以水银柱不会落下C二、大气压强的测量A．水银柱产生的压强跟水银柱的高度和水银的密度有关，与玻璃管倾斜、玻璃管的粗细无关，故A错误；B．在玻璃管中装满水银是为了排净管中的空气，使大气压等于水银柱产生的压强，故B错误；C．当玻璃管上方为真空时，大气压等于水银柱产生的压强，所以玻璃管外大气压等于760mm水银柱产生的压强，故C正确；D．玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，故D错误。故选C。二、大气压强的测量【例题3】小明利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压强的值。实验步骤如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，这样做的目的是_________；（2）如图，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右_____（选“慢慢”或“快速”）拉动________（选填“活塞”或“注射器筒”），当注射器中的活塞刚开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F为8.2N，根据所学知识知道，大气对活塞的压力近似等于F；（3）用刻度尺测出注射器_______的长度L，可计算出活塞的横截面积；（4）由公式_______可计算出大气压强的值约为_______Pa；为了排尽注射器内的空气全部刻度部分1.09×105

p=F/S慢慢注射器筒二、大气压强的测量（1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气，使筒内气压为0。（2）应水平向右慢慢地匀速拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，此时活塞受到的大气压力和弹簧对它的拉力近似是一对平衡力，记下弹簧测力计对活塞的拉力，示数为F，大小即为大气对活塞的压力。（3）因活塞为圆柱体，知道注射器的容积，而活塞的横截面积可以通过公式S=V/L来求出，所以需要用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L。（4）由图可知，注射器全部刻度的长度L为6.00cm，活塞横截面积S即为注射器的横截面积则大气压强的值二、大气压强的测量三、大气压强与人类生活1.生活中应用实例垃圾清扫车

在生活中应用大气压的一些实例吸盘“吸”在墙上吸尘器这些吸的过程都是靠大气压“压”的结果

“拔火罐”拔火罐时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，等到罐内的空气冷却后压强降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐子“吸”在皮肤上，因此这是由于大气压强的作用引起的。因罐内的大力吸引而引起人体血管扩张，血流加快，新陈代谢旺盛，组织营养得到改善，提高机体的抗病能力。三、大气压强与人类生活2.活塞式抽水机（1）活塞式抽水机的构成活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门A、B等组成。实物图模型图原理图三、大气压强与人类生活

（2）工作原理①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。②当压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。③再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。这样，活塞不停的上下移动，水就从管口连续不断的流出。三、大气压强与人类生活3.离心式抽水机如图所示，抽水机在启动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，当启动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强减小，大气压迫使低处的水推开底阀，沿进水管进入泵壳，进入泵壳的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了高处。三、大气压强与人类生活动画演示——《活塞式抽水机原理》三、大气压强与人类生活A．抽水机是利用大气压来工作的B．在图甲中，阀门A与B都是单向阀门C．在图乙中，在Q点向上抬手柄PQ时，阀门B由于受液体压力而关闭，水被阻不能向下流动D．这样的抽水机提升水的高度可以无限高【例题4】图是活塞式抽水机工作的示意图，下列说法错误的是（）D三、大气压强与人类生活

故选D。三、大气压强与人类生活①大气压：空气和液体一样，内部各个方向也都存在压强.②产生原因：空气受重力，且具有流动性.①托里拆利实验：首次测出大气压的大小p0=p水银柱.

②标准大气压：760mm高水银柱产生的压强.1标准大气压大小p0=1.013×105Pa③气压计：水银气压计、无液气压计、自制气压计.④用注射器、弹簧测力计等器材估测大气压.⑤大气压与高度的关系：海拔高度越高，气压越低.⑥液体沸点与气压的关系：液体表明气压越高，沸点越高.①吸尘器、吸盘、拔火罐等.②活塞式抽水机与离心式抽水机.空气的力量大气压的测量大气压的存在大气压的应用1．家里的茶壶盖上都开有一个小孔，如果小孔被堵住，壶里的水就很难倒出来。请解释为什么。如果小孔被堵住了，此时壶嘴和壶身就不能构成一个连通器，当壶嘴放低时，由于壶中没有空气，壶身内的水会被大气压给托住，无法流出．2.钢笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水就被吸进橡