大气压强之空气的力量1重庆经开育才王静.ppt

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1、重庆市经开育才中学,王静 西南大学物理科学与技术学院,知识回顾,液体压强具有怎样的规律？,（1）液体对容器底和容器侧壁都有压强； （2）液体内部向各个方向都有压强，在同 一深度，液体向各个方向的压强相等。 （3）液体的压强随深度增加而增大。 （4）不同液体的压强还跟密度有关，同一深度，液体密度大的，液体压强大。,液体压强的规律：,为什么液体对容器底和容器侧壁有压强，为什么液体内部向各个方向都有压强？,1.液体具有重力，对容器底部有压强 2.液体具有重力和流动性，对容器侧壁有压强 3液体具有重力和流动性，液体内部向各个方向都有压强,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

2、洋，我们就生活在大气海洋的底部，气体也像液体一样没有一定的形状，具有流动性，同时空气层的厚度有几千千米也受到重力的作用，大气是否对我们也产生压强？,是什么魔法，给了小纸片巨大的力量，使一张小小的纸片托住了满满一杯水？,思考,为什么，在吸果汁的时候盒子会变扁，是什么力量使盒子变扁？,1.空气对纸片有一个向上的压力 2.空气对果汁盒有一向内的压力,和液体一样，空气也受到重力作用，也具有流动性，所以空气内部向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。,大气压强产生的原因,1.空气具有重力 2.空气具有流动性,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

3、是因为（ ）,B,你还能举出那些例子，证明大气压的存在,吸果汁,大气压强,大气压强,针筒吸药水,如果将孔堵上发现 壶里的水不会倒出,茶壶的盖上留一小孔，在大气压的作用下，水倒了出来,冷水浇烧过的密闭的铁皮罐，铁皮罐在大气压的作用下外形塌陷,吸尘器,把吸盘挂钩紧贴在墙上后可挂东西,甲,乙,丙,马德堡半球实验,两个铜碗,内外气压相等很容易分开,用抽气筒将里面的气体抽掉,在外界大气压的作用下很难分开,将阀门打开，将气体放入,内外气压相等很容易相等,马德堡半球实验证明。,大气压强存在且很大,德国 奥托 格里克,1640年，在意大利北部佛罗伦萨城，塔斯坎宁大公爵在家里的花园中修建了一座十分精美的喷水池，

4、为了保证有足够的水源供给，就在园中挖了一口井，井口离地面足有十多米，并且装上了强有力的抽水机。大公爵和设计师想，在晨曦中喷泉与园内景色相映一定美极了。工程完成后，大公爵选择了吉日邀请了亲朋好友，正式揭幕喷泉。可是十分扫兴，尽管抽水机不停地工作，喷水池却喷不出一滴水来。在实际上，在当时的生产实践中，这类问题不止出现一次。矿工们早就发现无论费多大的努力都不可能把矿井里的水吸到离地面10米以上的地方。喷水池风波虽然结束了，但问题却留给了科学家。,工作原理：抽气机 将喷水池抽为真空，在大气压的作用下，水井里的水被压入喷水池,到底大气压能支持多高的水柱？大气压到底有多大呢？三年之后，一位青年学者找到了答

5、案，他就是伽利略的学生托里拆利,托里拆利实验,在长约1米的玻璃管中注满水银,水银槽,用手堵住玻璃管,插入水银槽,观察液面变化,发现液面下降至高度差为760mm就不再下降,玻璃管倾斜后高度差仍为760mm,将玻璃管向上提，液面的高度差仍为760mm,向水槽内加水银高度差仍为760mm,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。,水银,真空,托 里 拆 利 实 验,原理： P大气= P 液体 = gh,水银,算算：760mm汞柱的压强大约是多少帕斯卡？,P = g h = 13.6 10

6、 3/m3 9.8 N/ 0.76m =,1.013 10 5 Pa,计算：,标准大气压：p0=1.013x105Pa,大气压的单位： 国际单位：帕斯卡Pa， 常用单位：mmHg和标准大气压,问题：做托里拆利实验时，下列几种情 况对实验结果有无影响？,1、玻璃管选择粗一些或细一些。,2、向水银槽再注入水银，使液面上升2cm。,3、玻璃管上提或下降2cm。,4、玻璃管内不小心进入少量空气。,5、玻璃管变倾斜,6、外界大气压降低,1.大气压这么大，为什么没有把我们压扁？,因为人内部也有气压，内外气压平衡了！,学生讨论：大气压强能支持多高的水柱： 计算：,大气压强能支持10.3m高的水柱,猜想、实验

7、 1.把浸过酒精的棉花点燃后,放进塑料饮料瓶中,并迅速地用手捂住瓶口,会怎样?.,1,在做托里拆利实验时，如果使玻璃管倾斜，那么管内水银柱（ ） A 长度减小 B 高度不变 C 高度增大 D 高度减小,B,2、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,C,8、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,水银槽外气压（大气压）变化时，玻璃管内外水银柱高度将如何改变？,水银柱高度减小,水银柱高度增加（直到充满玻璃管

8、）,例1.挤钢笔胶管吸墨水 原理： 外力挤压笔内橡胶管后将笔尖浸入墨水,然后撤去外力(由于橡胶管本身具有保持其原有形状的特性)橡胶管内的体积增大，管内压强小于外界大气压强，墨水被大气压压进钢笔胶管。 例2.吸尘器吸尘 原理：吸尘器中的空气被抽风机高速排出，吸尘器内形成真空，外界大气压强大于吸尘器内部压强，含有灰尘的空气在大气压强的作用下进入吸尘器。 例3.用吸管可以把杯中的饮料吸入嘴里 原理：吸管里的气压原来是跟外界一样的,因为嘴把吸管里的空气吸进嘴里了,在一样的体积下,气体的质量减少,所以吸管里的压强减小,外界大气压大于吸管内的压强，所以把液体压进嘴里,3.将大试管盛满水，将一个稍细的试管插

9、入其中，小心地倒置过来管口朝下，将会看到什么现象？产生这一现象的原因是什么？（做一做、看一看） 答：,看到水流出，小试管向上运动。当管内水流出后，大试管内气压减小，管外大气压将小试管压入大试管中。,通常我们用打气筒把气球吹大，能否用抽气筒让气球鼓起来呢？,2、用自来水钢笔吸墨水时，只要把弹簧片按几下松开，墨水就吸到橡皮管里去了，这是因为（ ）,巩 固 练 习,1.下列实验不能说明大气压存在的 ,D,2.以下说法错误的是 A.马德堡半球实验测出了大气压的值 B.大气压随高度的增加而减小 C.一切液体的沸点都随气压的增大而升高 D.密闭容器内的气体温度不变时，体积减小，压强增大,A,3、下列现象中

10、，不能说明大气压存在的是 （ ),巩 固 练 习,巩 固 练 习,5.托里拆利实验中，玻璃管内液柱的高度取决于,C,6.屋顶的面积是45米2，大气对屋顶的压力有多大？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？,解：F=PS=1105帕45米2 = 4500000牛。 由于房顶上、下表面都受到相等的大气压力的作用，上、下的压力互相平衡，所以不会把房顶压塌。,巩 固 练 习,小明设计了一个如图的抽水装置(其水管长度不超过m),他可以通过直杆向上提起活塞,那么将活塞向上提起的过程中,将会发生什么现象?,5. 请你估测一下,人的一只手掌承受的大气压力大约有多少牛?,巩 固 练 习,如果潜水服可以承受4.91

11、05帕斯卡的压强，那么潜水员穿上这种衣服在海水中允许达到的最大深度是多少？（水面上为1个标准大气压）,分析： 潜水员穿上潜水服达到某一深度承受的压强 不仅是海水的压强，还应包括大气压强，所以 p最大=p大气+p海水。,解：p海水=p最大-p大气 = 4.9105Pa-1.013 105Pa =3.887 105Pa,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,4、测定大气压值的

12、著名实验是_实验，大气 压值约为_帕。,托里拆利,1.01105,5、在测定大气压值的实验中，所用玻璃管的粗细与测量结 果_,在实验中应竖直放置，如果玻璃管倾斜，则管内水 银柱长度将_,水银柱的竖直高度将_.,无关,变长,不变,6、假如用水来做托里拆利实验，管内上方为真空，大气压可 支持约_米高的水柱。,10,巩 固 练 习,7、在一个标准大气压下做托里拆利实验。如在玻璃 管的顶部开一个小洞，那么管内的水银柱将（ ）,巩 固 练 习,C,探究活动,估测大气压的值,器材:2mL的注射器一支,弹簧测力计一个,刻度 尺一把,受力面积S怎样求?,实验步骤:,水银气压计(Barometer),二、大气压

13、的测量,大气压的测量,- 金属盒气压计,金属盒气压计是一个抽成真空的金属盒及一个与盒盖中央相连的弹簧片，大气压变化时盒的厚度及弹簧片的弯曲程度承受着变化，固定在弹簧片末端的连杆就通过传动机构带动指针旋转，指出大气压强的值。,金属盒气压计,气压计原理,三.测量大气压强的仪器,空盒气压计,管式弹簧气压计,四.大气压的变化,我们长期生活在大气的底层，已经适应了现在的大气压.,登山运动员，到了高山地区，由于大气压的明显减小，空气稀薄，空气中的氧气含量少，不能满足人体的需要，会出现头痛、恶心、呕吐等症状，高度增加，人的感觉越明显,气压与生活,大气压与大气的密度直接相关,随着高度的增加，空气稀薄，气压减小

14、,同一高度的地方，气压是否就相同？,大气压的值是固定不变的吗？,而高度从海拔7千米到8千米，气压只减小了 千帕 ,从海拔1千米升高到2千米，气压减小了 千帕，,分析表中所列数据可以得到什么结论？,10,5,二.大气压对人体的影响,1.晴朗天气心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情不宁。,2.人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程。,3.大气压会直接影响人体血液的溶解氧， 大气压越高、溶解氧能力越强，高原反应。,4.正常情况人皮肤内外侧受到的压强相等。,大气压强和沸点的关系,思考：高压锅为什么煮食物比较快？,液体的沸点随气压的增大而升高，气压的减小而降低。,3. 压力锅煮稀饭，能节省时间主要的原因是 A锅内气体压强大，使稀饭容易沸腾 B锅内气体压强大，依稀饭不易沸腾 C压力锅传热快，使稀饭容易沸腾 D压力锅密封性好，使稀饭容易沸腾,B,4.做托里拆利实验时，测得大气压强值比真实值小， 其原因可能是 A玻璃管放得不竖直B玻璃管混入少量空气 C水银槽内的水银太多D玻璃管粗细不均匀,B,5.张强同学家的高压锅盖上标有“铝制品厂18cm压力锅”的字样，他测得高压锅限压阀的质量为70g，排气孔的横截面积约为10mm2问这个商压锅工作时，其内部水蒸气的最大压强为多大?若锅盖面积为260cm2，则它所具有的最大重力至少多大才能保证安全?(设大气压P0=105pa),思考：宇航员为什么要穿上宇航服?,