資源簡介

第八講 大氣壓強
知識與技能：掌握大氣壓的概念、存在實驗、大氣壓的大小與緯度的關系、與沸點大小影響；
習慣與方法：科學來源于生活，養成用科學角度理解生活中的現象，善于發現和解決問題；
思維與素養：經歷托里拆利測定大氣壓的實驗，體會科學家在研究科學問題時的思考方式。
1654年5月8日，德國馬德堡市的市民們看到了一件令人既驚奇又困惑的事情：他們的市長、發明抽氣機的奧托·格里克，把兩個直徑35．5 cm的空心銅半球緊貼在一起，抽出球內的空氣，然后用兩隊馬(每隊各八匹馬)向相反的方向拉兩個半球，如圖所示．當這16匹馬竭盡全力終于把兩個半球拉開時，竟然像放炮一樣發出了巨大的響聲．
這就是著名的馬德堡半球實驗
你注意到了這個實驗的關鍵之處嗎？為什么要抽出球內空氣呢？16匹馬才能拉開說明什么？
知識點一、大氣壓的存在
實驗1：“覆杯實驗”
(1)在杯底放上一紙片，將裝置倒置過來后發現硬紙片
(2)如果在杯里注滿水后用紙片將開口封住，迅速將裝置倒置過來，發現硬紙片
(3)將水倒出,再用紙片蓋住,發現硬紙片
(4)什么力量托住了水和紙片：
實驗2：在剛盛過熱水的密閉空塑料瓶上，澆冷水，塑料瓶會怎樣，怎么回事呢？
實驗3：這什么墨水會被吸進鋼筆？
實驗4：在廣口瓶中放入一些沙子，將燃著的酒精棉花放入廣口瓶中，這時會發現 .
知識點二、大氣壓強的概念
1、定義：空氣對浸在它里面的物體會產生壓強，這個壓強叫 ，簡稱 。
2、產生原因：①空氣受 ②具有
3、大氣壓強的方向：空氣內部各個方向也都存在壓強
4、證明大氣壓存在的實驗： 實驗
知識點三、大氣壓的測量（托里拆利實驗）
托里拆利實驗如下;
① 玻璃管中裝滿水銀
② 將玻璃管倒立并置于水銀槽中
③ 待液體靜止后，測量玻璃管中液柱的高度約 mm
④ 分析：玻璃管內水銀面上方是 ，而管外水銀面受到 ，正是大氣壓強支持著管內 760 mm高的水銀柱，也就是大氣壓強跟760 mm高水銀柱產生的壓強相等。p0 =p液柱
若實驗中，玻璃管內混入空氣p0 = p空氣 + p液柱
⑤ 將玻璃管傾斜，測量玻璃管中液柱的高度為 mm
玻璃管內液柱產生的壓強只與液柱的 有關，與管的粗細、彎曲、傾斜無關。管傾 斜時，水銀柱長度 ，但高度 。
實驗結論：（1）大氣壓可以維持760 mm水銀柱。
（2）計算760 mm水銀柱產生的壓強。
（3）大氣壓強的值為：
知識點四、大氣壓的變化
Question：為什么氣球上升到一定高度會爆破？
大氣壓強隨高度的變化情況如下：
宇航服：太空里沒有空氣，所以宇航員都要穿特制的宇航服才能升空。宇航服能起到“微型大 氣層”的作用，為宇航員提供純氧、氣壓，并調節溫度。
知識點四、大氣壓對沸點的影響
高原氣壓低很難煮熟食物 海拔低，氣壓高水的沸點高于100 ℃
結論：氣壓降低，沸點降低；氣壓升高，沸點升高。
知識點五、大氣壓的應用
留心觀察，你會發現大氣壓就在我們身邊，科學就在我們身邊！
吸盤 注射器 喝牛奶 吊瓶 壓水井
精熟講授① 如圖所示，下列事實中不能說明大氣壓存在的是（　　）
A．覆杯實驗中紙托住了水 B．孔明燈升空
C．用吸管吸飲料 D．用吸盤掛鉤掛物件
高效演練1-1 下列情景中與大氣壓無關的是（　　）
A．用剪刀剪樹枝 B．用吸盤掛物品
C．用吸管吸飲料 D．活塞式抽水機
精熟講授② 如圖所示的托里拆利實驗，原來玻璃管豎直，后來讓玻璃管傾斜，水銀充滿全管，有關尺寸如圖所示.下列說法中不正確的是（　　）
A．玻璃管豎直時，上端無水銀的部分肯定是真空的
B．外界大氣壓強肯定是76cm高水銀柱
C．玻璃管傾斜后，水銀對玻璃管上端有壓強
D．玻璃管傾斜后，若不慎將上端碰出一小孔，則水銀會向上噴
高效演練2-1 如圖所示，是托里拆利實驗的規范操作過程，關于托里拆利實驗，下面說法錯誤的是（　　）
A．是大氣壓支持玻璃管內的水銀柱不會下落
B．實驗中玻璃管內水銀面的上方有少量空氣
C．大氣壓的數值等于這段水銀柱產生的壓強
D．換用更粗一些的等長玻璃管，管內外水銀面高度差將不變
精熟講授① 小明利用1mL的輕質注射器等器材組成圖示實驗裝置測量大氣壓。
（1）為得到活塞橫截面積，需要量取的局部長度為　 　cm；
（2）考慮到摩擦因數，小明取下橡皮帽，再次水平向右勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計穩 定時的示數為0.4N．此過程中活塞受到的摩擦力方向為　 　；
（3）利用以上數據可計算出大氣壓強是　 　Pa；
①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；
③彈簧測力計的示數沒有讀準；
④活塞與注射器筒壁不完全密封；已知實驗時實為1標準大氣壓，則造成該偏差的可能 原因是　 　。
（4）小明發現：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞 的過程中，越推越費力，由此小明猜想：其他條件一定時，封閉氣體的體積越小，壓強越 大。為了驗證自己的猜想，小明用一個20mL的注射器吸入一定質量的空氣后連接到胎壓 計上，通過推拉活塞，測得數據記錄如表：
V/mL 4 6 8 10 12
p/kPa 120 80 60 48 40
當小明不推拉活塞時，注射器內的空氣體積為　 　。
高效演練1-1 小明同學利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值.實驗步驟如下。
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是　 　，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔， 目的是　 　 　 　 　。
（2）如圖所示，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連， 然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞　 　時，記下彈簧測力計的示數 為8.2N。
（3）用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為　 　cm，計算得到活塞的橫截面積為　　cm2。
（4）計算得到大氣壓強的數值為　 　Pa。
（5）小明了解到班內同學的實驗誤差普遍很大的原因是　 　。（寫出一條）
精熟講授① 某同學為模擬托里拆利實驗測當地的大氣壓強值，她在長約為1米，一端封閉的玻璃管內灌滿水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中，放開手指，管內水銀面下降到一定高度就不再下降了，如圖所示。
（1）該同學剛開始嘗試用水代替水銀完成該實驗，當把玻璃管灌滿水后倒插在水槽里時玻璃管 內水柱　 　下降（選填“會”或“不會”），原因是 　 　。
（2）若玻璃管內不慎混入空氣，那么管內的水銀柱高度將　 　（選填“上升”“不變”“下 降”），所測得大氣壓強會　 　（選填“偏大”/“偏小”）。
（3）該同學在玻璃管頂部敲了一個孔，你認為會出現的現象是　
。
精熟講授② 如圖所示是托里拆利實驗的裝置圖，請回答下列問題。
（1）如圖甲，先在一端封閉約1米長的細玻璃管內灌滿水銀，確保管內沒有　 　；
（2）如圖乙，大拇指封閉玻璃管后，將管口倒轉插入水銀槽中，待液面穩定后，讀出此時水銀 柱的高度為h＝　 mm，此時外界壓強 　標準大氣壓強（選填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）如果該實驗中出現以下情況（以下均選填“上升”、“不變”或“下降”）；
a．玻璃管內不慎混入空氣，那么管內的水銀柱高度將　 　；
b．玻璃管的管口抬高些，但不離開槽內水銀面，那么管內的水銀柱高度將　 　；
c．玻璃管換粗些，那么管內的水銀柱高度將　 　。
1、標準大氣壓可以支撐起多高的水柱？
2、大氣壓很大，為什么沒有把房子壓塌？

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