資源簡介

(共34張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級下冊
第三節　大氣壓強
學習目標
1.通過觀察，檢驗大氣壓的存在。（重點）
2. 能簡單描述托里拆利實驗，知道標準大氣壓的數值（重點）
3. 知道液體沸點和氣壓的關系
情景導入
回顧一下，前面我們學習了液體壓強，液體壓強產生原因是什么呢？
液體產生壓強是因為受到重力，且具有流動性
大氣層里的空氣受重力，且具有流動性，是不是也會產生壓強
地球表面由大氣層包裹，大氣層是因重力關系而圍繞著地球的一層混合氣體，是地球最外部的氣體圈層，包圍著海洋和陸地，大氣層的厚度大約在1000千米以上
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
覆杯實驗
1.將紙杯裝滿水，用硬紙片把杯口蓋嚴。
2.用手按住硬紙片，將紙杯倒過來，松開手后，發現硬紙片和杯子里的水都不落下來；
3.將紙杯朝不同的方向，發現硬紙片都不會脫落
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
覆杯實驗
紙片受重力，且還受水的壓力，卻沒有下落，一定受到了向上的力，這個力的施力物體只能是大氣，故大氣壓是存在的。
紙杯朝不同的方向，紙片都不會脫落。說明大氣向各個方向都有壓強。
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
德國馬德堡市的市長奧拓 格里克，是一位業余科學家。 1654年5月，他做了一個令人驚訝的實驗，才是人們確信大氣壓強的存在。
他做了兩個直徑36cm的空心銅半球，密合后抽出里面的空氣，然后每個半球上栓8匹馬，總共16匹馬才把兩個半球拉開。證明了大氣壓強的存在。
馬德保半球實驗
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
大氣壓定義：大氣對浸在它里面的物體產生的壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓或氣壓
產生原因：空氣受重力且具有流動
大氣壓特點：各個方向都有壓強，且在同一高度各個方向壓強相等。
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
大氣壓存在的現象
吸盤掛鉤
往針管里吸藥
用吸管喝飲料
冷卻后的鐵桶變扁
例題1
下列圖所示的現象中，不能說明大氣壓存在的是（ ）。
A．吸盤掛鉤 B．紙托水杯 C．凸出的橡皮膜 D．吸管吸飲料
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
C
解析：A．把吸盤緊壓在光滑的墻上，把吸盤內的空氣排出，大氣壓把吸盤緊壓在墻上，所以吸盤掛鉤利用了大氣壓，故A不符合題意；
B．杯口朝下時，由于杯內沒有空氣只有水，而杯內水柱產生的壓強遠小于外界的大氣壓，故紙片就被大氣壓給頂住了，所以紙托水杯利用了大氣壓，故B不符合題意；
C．容器中裝有液體時，橡皮膜會向下凸出，說明液體對容器底部有壓強，不能說明大氣壓存在，故C符合題意；
D．喝飲料時用力吸氣，吸管內的氣壓小于外界氣壓，飲料在外界大氣壓的作用下，被壓入口腔內，利用了大氣壓，故D不符合題意。故選C。
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
例題2
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
玻璃杯中裝有半杯水，用一硬紙片蓋住杯口，小心地將杯子倒置于水平位置保持靜止，紙片與水均被大氣壓穩穩地托住（如圖所示），這樣就成功地用半杯水演示了“覆杯實驗”。若不考慮紙片的重力，關于這一實驗下列分析正確的是（ ）。
A．左側杯壁對水的作用力方向向左；
B．大氣對紙片的壓強等于水因重力對紙片產生的壓強；
C．杯中水面上方的氣壓等于外界大氣壓；
D．水受到的重力小于紙片對水的支持力
D
解析：A．因為液體具有流動性，所以左側杯壁受到液體的壓力向左，根據物體間力的作用是相互的，水受到杯壁的壓力向右，故A錯誤；
B C．對硬紙板，受到向上的大氣壓強，向下的液體壓強和杯內氣體產生的壓強，大氣對紙片的壓強等于水因重力對紙片產生的壓強加上杯內氣體的壓強，故B錯誤，C錯誤；
D．對杯中的水進行受力分析，水受到豎直向上的支持力，豎直向下的重力和杯內氣體的壓力，因為杯中的水靜止，所以支持力等于重力加上氣體壓力，因此水受到的重力小于紙片對水的支持力，故D正確。故選D。
知識點1　大氣壓強的存在
新知講解
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
實驗:大氣壓的測量
①在長度大約1米、一端封閉、一端開口的玻璃管中灌滿水銀，排出空氣。
②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指緊緊堵住玻璃管開口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
③待開口端全部浸入水銀時放開手指，將管子豎直固定，當管內水銀停止下降時，讀出此時水銀柱的高度，約760mm
④將玻璃管向側邊傾斜，高度不變。
實驗:大氣壓的測量
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
實驗分析
玻璃管上端為真空，沒有壓強，玻璃管內的水銀之所以能夠高于水銀槽內的水銀，就是因為水銀槽內的水銀受到大氣壓強的作用。
所以大氣壓強就等于管內水銀柱的壓強
P大氣壓=ρ水銀gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.013×105 Pa
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
實驗結論
大氣壓強的數值等于它支撐的水銀柱產生的壓強，p大氣=p水銀=ρ水銀gh
此實驗最早是由意大利物理學家托里拆利做的，他測得水銀柱的高度為760 mm。我們通常把760 mm高的水銀柱產生的壓強叫做標準大氣壓，用字母p0表示。
粗略計算中，標準大氣壓可取
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
實驗拓展
可不可以把水銀換成水？
h水= = ≈10.33m
P大
ρ水g
1.013×pa
1.0××9.8N/kg
大氣壓值不變，若換成水，水密度小，撐起的水柱約3層樓高
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
實驗拓展
外界大氣壓不變，則水銀柱產生的壓強不變，根據P= ρ水銀gh，液體密度不變，則液體深度不變，即液柱的豎直高度不變。
所以玻璃管傾斜或者玻璃管變粗 ，水銀柱的豎直高度不變。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
實驗拓展
如果玻璃管內漏進去一些空氣，因為管內空氣能夠產生壓強，所以會使水銀柱的液面下降，測量結果變小。
所以開始時，水銀必須灌滿整個玻璃管
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
壓強計
①水銀氣壓計：在托里拆利實驗中，如果玻璃管旁豎立一個刻度尺，讀出水銀柱的高度即可知道當時的大氣壓，這就是一個簡單的水銀氣壓計。水銀氣壓計比較準確，但攜帶不便，常用于氣象站和實驗室
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
壓強計
②金屬盒氣壓計：又叫無液體氣壓計。其核心部分是一個抽成真空的金屬盒及一個與盒中央相連的彈性鋼片。盒的表面是波紋狀的，大氣壓變化時，金屬盒受力發生變化，與盒體相連的鋼性彈片的彎曲程度也發生變化，固定在彈性鋼片末端的拉桿就通過傳動結構放大這種形變，如果刻度盤上標的是高度差，該儀器就成了登山用的高度計。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
壓強計
③自制壓強計：取一個瓶子，裝入適量帶色的水，再取一根兩端開口的細玻璃管，在它上面畫上刻度，使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管的上端吹入少量氣體，使瓶內氣體壓強大于大氣壓，水沿玻璃管上升到瓶口以上。
（忽略溫度影響）瓶內氣壓基本不變，所以當外界大氣壓強 p0 降低時，h水變大。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
大氣壓與海拔的關系
拿著自制氣壓計從樓下到樓上，觀察玻璃管內水柱高度的變化。會看到什么現象？
發現：樓層越高，液柱上升，大氣壓隨高度增加而減小
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
大氣壓與海拔的關系
大氣壓變化的規律：在海拔3000m以內，每上升10m、大氣壓大約降低100 Pa
大氣壓由于大氣受重力而產生，因為海拔越高，空氣越稀薄，空氣密度變小，大氣重力變小，因此大氣壓就會降低。不能直接用P=ρgh，計算氣體壓強。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
沸點與大氣壓的關系
西藏地區海拔高，氣壓低，水的沸點約為80多度。食物不易煮熟。
藏族美食 生吃牦牛肉
沸點受海拔影響，海拔越高，大氣壓越低；氣壓越低，水的沸點越低；所以海拔高度越高，水的沸點越低。
例題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
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
B
解析：A．從圖中可以看到，托里拆利實驗，玻璃管內的水銀柱上方是真空，水銀柱對下方會有一個壓力，而外界的大氣壓也對容器的水銀面有一個壓力，這是大氣壓支持玻璃管內的水銀柱不會下落，A正確，不合題意；
B．如果實驗中玻璃管內水銀面的上方有少量空氣，那么水銀柱的高度就不是這個值了，少量空氣的壓力和水銀柱的壓力之和等于外界大氣壓力，B錯誤，符合題意；
C．由上述可知，大氣壓的大小等于這段水銀柱產生的壓強，C正確，不合題意；
D．換用更粗一些的等長玻璃管，管內外水銀面高度差還是760mm，外界大氣壓不變，這個高度差也不變，D正確，不合題意。故選B。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
例題2
將如圖燒瓶中的水加熱至沸騰，迅速用橡皮塞塞住瓶口，把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水，我們會看到燒瓶中的水又______了。這是因為澆冷水使燒瓶內水蒸氣液化，減小了瓶內氣壓，使水的______降低。
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
沸騰
沸點
解析：把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水，瓶內氣體溫度突然降低，氣壓減小，瓶內液面上方氣壓減小，導致沸點降低，所以水重新沸騰起來
知識點2　大氣壓的測量
新知講解
課后總結
謝謝觀看
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