《气体的压强》课件-苏科版八年级物理下册

苏科版（2024）八年级下册物理

第九章压强和浮力第3课气体的压强大气压强地球被厚厚的大气层包裹着。大气是否也会像液体那样对处在其中的物体有压强呢？看一看

如图9-19所示，在易拉罐中注入少量水，用酒精灯加热，待水沸腾后撤去酒精灯，并随即用湿纸巾封住易拉罐开口。片刻后，你观察到什么现象？易拉罐被空气压瘪了想一想将易拉罐压瘪的力来自哪里？为什么易拉罐在经历加热、封闭、冷却等过程后才被压瘪？上述实验中，对易拉罐加热时，其内部的高温空气和水蒸气向外排出；易拉罐被封闭并冷却后，其内部气压减小，外部的大气压就将它压瘪。大量实验表明，大气对处在其中的物体有压强，这种压强叫作大气压强（atmosphericpressure），简称大气压。在日常生活中，有哪些实例能说明大气有压强？据记载，1654年的某一天，德国马德堡市市长、抽气机的发明者格里克，把两个用铜做成的直径约为35.5cm的空心半球紧贴在一起，抽出其中的空气，然后用两队马（每队各8匹马）才将两个半球拉开，如图9-20所示。这就是著名的马德堡半球实验。该实验不但证实了大气压的存在，而且表明大气压非常大。大气压的测量最早通过实验测量大气压的是意大利科学家托里拆利（EvangelistaTorricelli，1608—1647）。他测出大气压值相当于76cm高的水银柱产生的压强，约等于1.0×105Pa。在物理学中，人们通常把这样大小的大气压称为标准大气压。托里拆利实验简单而奇妙。如图9-21（a）所示，在长约1m、一端开口的细玻璃管中注满水银（排出管内的空气），用手指堵住管口，将其倒插在水银槽中，如图9-21（b）所示。放开堵住管口的手指，管内水银面下降，直到与水银槽中水银面的高度差约为76cm时停止，如图9-21（c）所示。这是为什么？管内水银面的上方是真空，对水银面没有压强，而管外水银面的上方是空气，通过水银槽中的水银，对管内水银产生向上的压强，维持了76cm高的水银柱。因此，大气压的值等于这段水银柱产生的压强。想一想如图9-23所示，将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，直至活塞刚好被拉动。想一想：这时活塞所受的拉力与大气对它的压力有什么关系？用这一装置来估测大气压，需要测量哪些物理量？怎样测量？这一操作的目的是什么？防止筒内的剩余气体产生气压对实验结果造成影响。二力平衡，大小相等1.测量小桶和重物的总重，根据二力平衡，得到大气对活塞对压力F。2.测出注射器上有刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积S。做一做器材：20mL的注射器（含橡皮帽）、小桶、重物（如沙子）、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳等。1.活塞刚好被拉动时，停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重，得到大气对活塞的压力F。2.测出注射器上有刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积S。3.由p=F/S，计算大气压的值。30207.022.84×10-41.05×105议一议将估测的大气压值与用气压计测得的气压值相比较，尝试分析造成差异的原因。若测量值偏小，产生的原因是什么？若测量值偏大，产生的原因是什么？如何解决？原因：注射器筒壁对活塞的摩擦力。解决方案：拔掉橡皮帽，再拉一次，记下读数F0.则实际大气对活塞的压力为F－F0.依此进行计算大气压。大气压的变化1.大气压与海拔高度之间有一定的关系

海拔高度越高的地方，大气越稀薄，大气压越小。为便于理解，可以与液体的压强做类比：越靠水面，压强越小，越往海底，压强越大。大气也是一样，地表相当于大气的“海底”压强最大，越往上压强越小。大气压的变化2.大气压与天气、季节的关系冬天的气压比夏天高晴天的气压比阴天高大气压的变化大气压的变化3.大气压的差异，引起空气流动形成风夏季：海面温度低，气压高；陆地温度高气压低。风从海上吹向陆地，常起东南风。冬季：海面温度高，气压低；陆地温度低气压高。风从陆地吹向海上，常起西北风。液体的沸点大气压的关系液体的沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低。流体压强与流速的关系飞机的发明帮助人们实现了遨游天空的梦想。是什么力量使飞机升空的呢？1.如图9-25（a）所示，将纸条的一端按在嘴唇下方，沿纸面上方向前吹气。你看到了什么现象？纸条不但不会被吹气“压”下去，还会因吹气而飞起来。流体压强与流速的关系2.如图9-25（b）所示，向悬挂着的气球的一侧吹气。你看到了什么现象？气球不但不会被吹气挤向右侧，还会“主动”飞向左侧。流体压强与流速的关系3.如图9-25（c）所示，两只小纸船浮在水面上，将注射器吸满水，通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水，这时两只纸船会怎样运动？两只船将相互靠拢。流体压强与流速的关系研究表明，流体的流速越大，压强越小。流体压强与流速的关系自然界和生活中许多现象都与这个规律有关。例如，高速列车进站时，车厢附近的气流速度大、压强小，若旅客距离车厢过近，可能会由于气压差而被推向列车，从而受到伤害。因此，高速列车进站时，旅客必须站在站台的安全线以内。流体压强与流速的关系飞机能够腾空而起，其升力主要来自机翼。如图9-26所示，飞机飞行时，机翼具有的特殊形状，使得其上方气流较快、下方气流较慢，因而机翼下方空气的压强较大，于是机翼就获得了向上的升力。课堂小结1.如图9-27所示，用塑料吸管从瓶中吸饮料时，饮料是怎么吸到嘴里的？若将瓶口封住，饮料还能吸到嘴里吗？

答：用塑料吸管从瓶中吸饮料时，饮料是通过以下原理被吸到嘴里的：当我们用嘴吸吸管时，首先是把吸管内的空气吸走，使得吸管内的气压减小。而此时瓶内饮料表面受到的大气压不变，在大气压的作用下，饮料就被压入吸管进而进入嘴里。若将瓶口封住，饮料通常就很难吸到嘴里了。因为瓶口封住后，随着吸管内空气被吸出，瓶内空气无法得到补充，瓶内气压会逐渐降低，当瓶内气压与吸管内气压达到平衡时，就没有足够的压力差将饮料压入吸管，所以饮料就难以被吸到嘴里。即使一开始能吸上一点，也是因为最初瓶内有一定的空气，随着不断吸气，瓶内空气越来越少，最终还是无法继续吸到饮料。2.在瓶内灌满水，用一张纸盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，如图9-28所示。纸和水为什么不会下落？试一试，并说明其中的道理。答：当在瓶内灌满水，用一张纸盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置时，纸和水不会下落，这是因为大气压强的作用。瓶内灌满水后，瓶内没有空气。当把纸盖住瓶口并倒置后，外界大气对纸产生一个向上的压力，这个压力大于水的重力，从而托住了纸和水，使它们不会下落。在这个实验中，水对纸有一个向下的压力，大小等于水的重力，但由于大气压强的存在，外界空气对纸向上的压力足以平衡水的重力，所以纸和水能够保持静止状态，不会下落。

3.如图9-29所示，如何吹气可以使桌面上的硬币飞入盘中？试一试，并解释硬币能够飞入盘中的原因。答：要使桌面上的硬币飞入盘中，可以在硬币靠近盘子一侧的边缘，沿着与桌面平行且靠近桌面的方向快速吹气。硬币能够飞入盘中的原因是伯努利原理。当沿着桌面快速吹气时，硬币上方空气流速加快，根据伯努利原理，流体流速大的地方压强小，所以硬币上方的气压减小，而硬币下方的空气流速相对较慢，气压较大，这样就产生了一个向上的压力差。当这个压力差足够大时，就能克服硬币的重力，使硬币向上飞起。同时，吹气产生的水平方向的气流也会给硬币一个向前的推力，在向上的升力和向前的推力共同作用下，硬币就有可能飞入盘中。4.如图9-30所示，从倒置的漏斗管口向下吹气，乒乓球会掉下去吗？试一试，并解释其原因。答：从倒置的漏斗管口向下吹气，乒乓球通常不会掉下去。这一现象可以用伯努