八年级物理全册第八章第三节空气的力量课件新版沪科版.ppt

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1、第三节空气的“力量”体验体验 神奇的大气压神奇的大气压 活活动动1:1:如如图图甲甲,一个水杯一个水杯,里面盛里面盛满满水水,用一用一张纸张纸盖住水杯盖住水杯,用手用手按着按着纸纸把水杯倒置把水杯倒置,松开手松开手,观观察水和察水和纸纸的情况。的情况。活活动动2:2:取两个挂取两个挂东东西的吸西的吸盘盘,按按图图乙乙对对接接,挤挤出吸出吸盘盘内部的空气内部的空气,然后拉吸然后拉吸盘盘。(1)(1)在活在活动动1 1中中,杯子口杯子口处处的的纸纸片片(选选填填“会掉下来会掉下来”或或“不会掉下来不会掉下来”)。(2)(2)在活在活动动2 2中中,能能轻轻易地拉开吸易地拉开吸盘吗盘吗?提示提示:(

2、1)(1)不会掉下来不会掉下来(2)(2)不能不能,要用较大的力要用较大的力1.1.什么是大气压强什么是大气压强?2.2.为什么说大气压是存在的为什么说大气压是存在的?3.3.怎样测出大气压的大小怎样测出大气压的大小?4.4.大气压对我们的生活有什么影响大气压对我们的生活有什么影响?探究探究 1 1 大气大气压压强强1.1.空气有空气有质质量量:请请估算教室内空气的估算教室内空气的质质量。量。(空气的密度空气的密度大大约约是是1.29 kg/m1.29 kg/m3 3)提示提示:教室内空气的体积约为教室内空气的体积约为V=200 mV=200 m3 3,则则m=V=1.29 kg/mm=V=1

3、.29 kg/m3 3200 m200 m3 3=258 kg=258 kg。参考答案参考答案:258 kg258 kg2.2.证明大气压的存在证明大气压的存在:拿一只易拉罐拿一只易拉罐,放少许水放少许水,罐口打开罐口打开,放在火上将水烧至沸腾。放在火上将水烧至沸腾。水沸腾后水沸腾后,分别做以下实验分别做以下实验:A.A.将未盖盖子的易拉罐小心地放入盆内将未盖盖子的易拉罐小心地放入盆内,然后用冷水浇易拉罐然后用冷水浇易拉罐;B.B.将盖盖子的易拉罐小心地放入盆内将盖盖子的易拉罐小心地放入盆内,然后用冷水浇易拉罐。然后用冷水浇易拉罐。(1)(1)实验现实验现象象:用冷水用冷水浇浇未盖盖子的易拉罐

4、未盖盖子的易拉罐,易拉罐易拉罐(选选填填“塌陷塌陷”或或“不会塌陷不会塌陷”););用冷水用冷水浇浇盖盖盖子的易拉罐盖子的易拉罐,易拉罐易拉罐(选选填填“塌陷塌陷”或或“不会塌陷不会塌陷”)。参考答案参考答案:不会塌陷塌陷不会塌陷塌陷(2)(2)分析分析现现象可得出象可得出结论结论:。提示提示:浇冷水可以使易拉罐中热的水蒸气遇冷液化浇冷水可以使易拉罐中热的水蒸气遇冷液化,气体变少气体变少,由于气体变少由于气体变少,如果未盖盖子如果未盖盖子,外界空气进入易拉罐内外界空气进入易拉罐内,内外压内外压强相等强相等,易拉罐不会被压得塌陷易拉罐不会被压得塌陷,如果盖盖子如果盖盖子,外界空气不能进外界空气不

5、能进入易拉罐内入易拉罐内,易拉罐内压强将变小易拉罐内压强将变小,外界的大气压强大于内部大外界的大气压强大于内部大气压气压,故把易拉罐压扁。此现象说明空气内各个方向也都存在故把易拉罐压扁。此现象说明空气内各个方向也都存在压强。这种压强称为大气压强压强。这种压强称为大气压强,简称大气压或气压。简称大气压或气压。参考答案参考答案:空气内部各个方向也都存在压强空气内部各个方向也都存在压强3.3.解解释释体体验验中的中的现现象象:(1)(1)纸纸片片为为什么不会掉下来什么不会掉下来?参考答案参考答案:液体受重力且具有流动性液体受重力且具有流动性,对浸入其中的物体产生压对浸入其中的物体产生压强强;类比类比

6、,气体有质量受重力也具有流动性气体有质量受重力也具有流动性,对浸入其中的物体对浸入其中的物体也有压强。纸片受到向上的压强也有压强。纸片受到向上的压强,所以不会掉下来。所以不会掉下来。(2)(2)为为什么什么紧紧压紧紧压在一起的两个吸在一起的两个吸盘盘,需要用不小的力才能拉开需要用不小的力才能拉开?提示提示:当两个吸盘紧紧压在一起当两个吸盘紧紧压在一起,吸盘中间的空气被挤出时吸盘中间的空气被挤出时,内内部气体变少部气体变少,压强减小压强减小,外部大气压把吸盘压在一起。故需要不外部大气压把吸盘压在一起。故需要不小的力才能拉开。小的力才能拉开。参考答案参考答案:把吸盘内的空气排出把吸盘内的空气排出,

7、内部气体变少内部气体变少,压强减小压强减小,外部外部大气压将两吸盘紧紧压在一起。大气压将两吸盘紧紧压在一起。(3)(3)活活动动中的中的实验实验也也说说明大气明大气压压很很(选选填填“大大”或或“小小”););历历史上史上证证明大气明大气压压强强存在的著名存在的著名实验实验是是。提示提示:大气压作用在吸盘很小的面积上大气压作用在吸盘很小的面积上,产生的力很大产生的力很大,由此推由此推知大气压强是很大的知大气压强是很大的;著名的马德堡半球实验证明了大气压的著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在存在,同时也说明大气压是巨大的。同时也说明大气压是巨大的。参考答案参考答案:大马德堡半球实验大马德堡半球

8、实验探究探究 2 2 测测量大气量大气压压1.1.实验设计实验设计:(1)(1)取一根长约取一根长约1 m1 m、一端开口的细玻璃管、一端开口的细玻璃管,将玻璃管灌满汞将玻璃管灌满汞,如如图甲图甲;(2)(2)用手指堵住玻璃管开口端用手指堵住玻璃管开口端,把玻璃管开口朝下倒插在汞槽中把玻璃管开口朝下倒插在汞槽中,如图乙如图乙;(3)(3)放开手指放开手指,让管内汞流出让管内汞流出,如图丙如图丙;(4)(4)把玻璃管左右倾斜把玻璃管左右倾斜,观察汞柱的高度观察汞柱的高度,如图丁。如图丁。2.2.测测量量结结果果:玻璃管内汞柱高玻璃管内汞柱高;故大气故大气压压强强等等于于汞柱汞柱产产生的生的压压强

9、强。提示提示:将玻璃管中灌满汞将玻璃管中灌满汞,可以排净玻璃管中的空气可以排净玻璃管中的空气,这样可以这样可以使玻璃管倒插在汞槽中后使玻璃管倒插在汞槽中后,其上方形成真空。管内汞面上方是其上方形成真空。管内汞面上方是真空真空,不能对汞面产生压强不能对汞面产生压强,而管外汞面上受到大气压强。正是而管外汞面上受到大气压强。正是大气压强支持着玻璃管内大气压强支持着玻璃管内760 mm760 mm高的汞柱。也就是大气压强跟高的汞柱。也就是大气压强跟760 mm760 mm高的汞柱产生的压强相等。高的汞柱产生的压强相等。参考答案参考答案:760 mm760 mm760 mm760 mm3.3.交流与交流

10、与评评估估:(1)(1)玻璃管玻璃管倾倾斜后斜后,为为什么管内汞柱的高度不什么管内汞柱的高度不变变?参考答案参考答案:因为管内汞柱产生的压强和外界大气压相等因为管内汞柱产生的压强和外界大气压相等,只要外只要外界大气压不变界大气压不变,管内汞柱的竖直高度就不会改变。管内汞柱的竖直高度就不会改变。(2)760 mm(2)760 mm汞柱汞柱产产生的生的压压强强大大约约是是Pa,Pa,如果用水做如果用水做实验实验至少需要至少需要m m的玻璃管。的玻璃管。提示提示:大气压强跟大气压强跟760 mm760 mm高的汞柱产生的压强相等高的汞柱产生的压强相等,故故p=p=汞汞gh=13.6gh=13.610

11、103 3kg/mkg/m3 39.8 N/kg9.8 N/kg0.76 m=0.76 m=1.0131.01310105 5Pa,Pa,当汞换为水时当汞换为水时,则则参考答案参考答案:1.0131.01310105 510.3410.34探究探究 3 3 大气大气压压强强的的变变化化1.1.大气大气压压是不是不变变的的吗吗?1?1标标准大气准大气压压的的值值是多少是多少?提示提示:大气压是变化的大气压是变化的,人们为了便于比较人们为了便于比较,通常把通常把760 mm760 mm高的高的汞柱产生的压强叫作汞柱产生的压强叫作1 1个标准大气压个标准大气压,其数值为其数值为1.0131.0131

12、0105 5PaPa参考答案参考答案:不是人们通常把不是人们通常把760 mm760 mm高的汞柱产生的压强叫作高的汞柱产生的压强叫作1 1个标准大气压个标准大气压,其数值为其数值为1.0131.01310105 5PaPa2.2.分析下图分析下图,大气压跟海拔高度有什么关系大气压跟海拔高度有什么关系?提示提示:由于海拔越高空气越稀薄由于海拔越高空气越稀薄,大气压就会越低大气压就会越低,所以大气压所以大气压会随着海拔的增加而降低。会随着海拔的增加而降低。参考答案参考答案:大气压会随着海拔的增加而降低大气压会随着海拔的增加而降低一、大气压强一、大气压强1.1.大气压产生的原因大气压产生的原因:空

13、气有质量受空气有质量受_且具有且具有_。2.2.特点特点:在空气内部向在空气内部向_都有压强。都有压强。3.3.证明实验证明实验:_:_。4.4.生活实例生活实例:_:_。二、测量大气压二、测量大气压1.1.测量实验测量实验:_:_实验。实验。2.2.结论结论:大气压等于大气压等于_高汞柱产生的压强。高汞柱产生的压强。重力重力流动性流动性各个方向各个方向马德堡半球实验马德堡半球实验塑料吸盘挂钩塑料吸盘挂钩托里拆利托里拆利760 mm760 mm三、大气三、大气压压的的变变化化1.11.1标标准大气准大气压压的数的数值值:_:_高汞柱高汞柱产产生的生的压压强强,即即_Pa_Pa。2.2.变变化化

14、:与与_有关有关,离地面越高的地方空气越离地面越高的地方空气越_,_,大气大气压压_。3.3.应应用用:根据大气根据大气压压强强与海拔高度的关系与海拔高度的关系,估算海拔估算海拔_。760 mm760 mm1.013101.013105 5稀薄稀薄越小越小高度高度海拔海拔【拓展延伸拓展延伸】转换法转换法物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量接测量,这种研究问题的方法叫转换法。所谓这种研究问题的方法叫转换法。所谓“转

15、换法转换法”,主要主要是指在保证效果相同的前提下是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。成可见、易见的现象。考点考点 测量大气压测量大气压【典例典例】(2013(2013自贡中考自贡中考)甲同学做托里拆利实验甲同学做托里拆利实验,测得管内测得管内外水银面高度差约外水银面高度差约76 cm,76 cm,乙同学采取下面哪个措施可以改变这乙同学采取下面哪个措施可以改变这个高度差个高度差()A.A.往水银槽内加少量水银往水银槽内加少量水银B.B.用粗一些的玻璃管做实验用粗一些的玻璃管做实验C.C.把玻璃管往上提一提把玻璃管往上提一提,但不出水

16、银面但不出水银面D.D.把实验移到高山上去做把实验移到高山上去做【思路导引思路导引】解题关键点解题关键点:托里拆利实验中影响水银柱的高度托里拆利实验中影响水银柱的高度的因素是外界大气压。的因素是外界大气压。【解析解析】选选D D。本题考查大气压强。往水银槽加水银、使玻璃。本题考查大气压强。往水银槽加水银、使玻璃管粗一些、把玻璃管往上提管粗一些、把玻璃管往上提,这三个方法既不能改变大气压的这三个方法既不能改变大气压的大小大小,又不能改变水银柱的压强又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。故都不能使管内外高度差变化。把实验移到高山上去做把实验移到高山上去做,高山上大气压小高山上大气压小

17、,能支持的水银柱高度能支持的水银柱高度变小。变小。【方法归纳方法归纳】托里拆利实验的注意问题托里拆利实验的注意问题(1)(1)汞柱高度汞柱高度:指管内外汞面的竖直高度差指管内外汞面的竖直高度差h,h,不是指倾斜时汞柱不是指倾斜时汞柱的长度的长度L,L,实验中玻璃管倾斜后实验中玻璃管倾斜后,管内汞柱长度虽然增加管内汞柱长度虽然增加,但汞柱但汞柱高度不变。高度不变。(2)(2)实验中实验中,玻璃管的粗细玻璃管的粗细(内径不同内径不同)不会影响大气压的测量值不会影响大气压的测量值,因为液体的压强只与液体密度、深度有关因为液体的压强只与液体密度、深度有关,与液体的重力、体与液体的重力、体积无关。积无关

18、。(3)(3)实验中实验中,玻璃管插入汞槽里的深度对测量值没有影响玻璃管插入汞槽里的深度对测量值没有影响,管口管口向上提向上提,管内汞面上方真空部分体积增大管内汞面上方真空部分体积增大,汞柱高度不变汞柱高度不变;管口管口向下按向下按,管内汞面上方真空部分体积减小管内汞面上方真空部分体积减小,汞柱高度不变。汞柱高度不变。1.1.小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作能达到下列操作能达到目的的是目的的是()A.A.用手捏易拉罐用手捏易拉罐,易拉罐变瘪易拉罐变瘪B.B.将密封易拉罐置于深水中将密封易拉罐置于深水中,易拉罐变瘪易拉罐变瘪C.C.让易拉罐从高处

19、下落撞击地面让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪易拉罐变瘪D.D.用注射器抽取密封易拉罐中空气用注射器抽取密封易拉罐中空气,易拉罐变瘪易拉罐变瘪【解析解析】选选D D。本题考查大气压的存在。本题考查大气压的存在,A,A项是用手施加的力改项是用手施加的力改变了易拉罐的形状变了易拉罐的形状,B,B项是深水的压强使易拉罐变瘪项是深水的压强使易拉罐变瘪,C,C项是易拉项是易拉罐落地与地面产生的撞击改变了易拉罐的形状罐落地与地面产生的撞击改变了易拉罐的形状,D,D项是大气压大项是大气压大于易拉罐内气压使易拉罐变形。于易拉罐内气压使易拉罐变形。2.(20132.(2013南宁中考南宁中考)如图所示的现象

20、中如图所示的现象中,不是大气压强引起的不是大气压强引起的是是()【解析解析】选选B B。本题考查大气压的应用。本题考查大气压的应用。A A、C C、D D选项都是利用选项都是利用大气压的结果大气压的结果,只有只有B B选项救生锤能击碎车窗玻璃是运用减小受选项救生锤能击碎车窗玻璃是运用减小受力面积来增大压强的原理工作的力面积来增大压强的原理工作的,和大气压无关。和大气压无关。3.3.有甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大有甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大气压气压,实验记录结果依次是实验记录结果依次是75.2 cm75.2 cm、75.6 cm75.6 cm、76.

21、0 cm76.0 cm。已知。已知一个同学做实验时一个同学做实验时,管内混入了空气管内混入了空气,另一个同学则没有将管竖另一个同学则没有将管竖直放置直放置,如果只有一个同学的方法是正确的。他是如果只有一个同学的方法是正确的。他是()A.A.甲甲B.B.乙乙C.C.丙丙D.D.无法确定无法确定【解析解析】选选B B。本题考查托里拆利实验。本题考查托里拆利实验,要先会分析混入了空气要先会分析混入了空气和玻璃管没有竖直放置对测量的大气压数值的影响和玻璃管没有竖直放置对测量的大气压数值的影响,从而分析从而分析出哪一个是正确的测量结果出哪一个是正确的测量结果,在做托里拆利实验时在做托里拆利实验时,若玻璃

22、管中若玻璃管中混入了空气混入了空气,会使测量结果偏小会使测量结果偏小;若玻璃管没有放竖直若玻璃管没有放竖直,则会使则会使测量结果偏大。所以测量结果偏大。所以75.2 cm75.2 cm是混入空气的测量结果是混入空气的测量结果,76.0 cm,76.0 cm是玻璃管没有放竖直的测量结果是玻璃管没有放竖直的测量结果,而乙同学测出的而乙同学测出的75.6 cm75.6 cm才是才是正确的测量结果。正确的测量结果。4.(4.(多选多选)(2012)(2012沈阳中考沈阳中考)如图为托里拆利如图为托里拆利实验的装置图实验的装置图,下列表述正确的是下列表述正确的是()A.A.将玻璃管稍微倾斜将玻璃管稍微倾

23、斜,管内外水银面高度差管内外水银面高度差将不变将不变B.B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大管内外水银面高度差将变大C.C.向槽中继续注入少量水银向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小管内外水银面高度差将变小D.D.换用一根粗些的等长玻璃管换用一根粗些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变管内外水银面高度差将不变【解析解析】选选A A、D D。本题考查大气压强的测量方法。由于水银柱。本题考查大气压强的测量方法。由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的的高度是由外界大气压的大小决定的,因此将玻璃管稍微倾斜、因此将玻璃管稍微

24、倾斜、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面、向槽中继续注入少量将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面、向槽中继续注入少量水银、换用更粗一些的等长玻璃管水银、换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差都将管内外水银面高度差都将不变。不变。5.5.据某报报道据某报报道:2013:2013年年2 2月月2020日日1313时时0101分云南普洱发生地震分云南普洱发生地震,记记者乘坐运输机去采访者乘坐运输机去采访,飞机上升到飞机上升到3 200 m3 200 m的高空。由于气压急的高空。由于气压急剧变化剧变化,记者用来做采访记录的签字笔的笔尖在不断地滴出墨记者用来做采访记录的签字笔的笔尖在不断地滴出墨水。

25、水。“签字笔的笔尖在不断地滴出墨水签字笔的笔尖在不断地滴出墨水”的原因是由于大气压随高的原因是由于大气压随高度的增大而度的增大而(选填选填“增大增大”或或“减小减小”),),笔笔管内的气压管内的气压(选填选填“大于大于”或或“小于小于”)笔管笔管外的气压。外的气压。【解析解析】本题考查大气压强与高度的关系。由于大气压随高度本题考查大气压强与高度的关系。由于大气压随高度的增加而减小的增加而减小,当飞机上升到当飞机上升到3 200 m3 200 m的高空时的高空时,大气压减小大气压减小,笔笔管内的气压大于大气压。所以签字笔的笔尖在不断地滴出墨水。管内的气压大于大气压。所以签字笔的笔尖在不断地滴出墨

26、水。答案答案:减小大于减小大于6.(20136.(2013玉林中考玉林中考)如图所示如图所示,在薄皮铁桶内放些水在薄皮铁桶内放些水,烧开后把烧开后把开口堵住开口堵住,再浇上冷水再浇上冷水,发现铁桶变扁了发现铁桶变扁了,这个现象证明了这个现象证明了的存在。薄皮铁桶被压扁表明力可以改变物体的的存在。薄皮铁桶被压扁表明力可以改变物体的。【解析解析】本题考查大气压的存在。在薄皮铁桶内放些水本题考查大气压的存在。在薄皮铁桶内放些水,烧开烧开后把开口堵住后把开口堵住,再浇上冷水再浇上冷水,铁桶内的气压减小铁桶内的气压减小,桶内的压强小桶内的压强小于外界大气压于外界大气压,在大气压的作用下在大气压的作用下,

27、铁桶被压扁了铁桶被压扁了;薄皮铁桶被薄皮铁桶被压扁压扁,大气压力改变了铁桶的形状大气压力改变了铁桶的形状,说明力可以改变物体的形状。说明力可以改变物体的形状。答案答案:大气压强形状大气压强形状7.(20127.(2012安徽中考安徽中考)地球的表面地球的表面积约为积约为5.1105.1101414m m2 2。地球。地球表面的大气表面的大气压约为压约为1.0101.0105 5Pa,Pa,则则大气大气对对地球表面的地球表面的压压力力约约为为N N。【解析解析】本题考查大气压及压强公式。已知大气压强约为本题考查大气压及压强公式。已知大气压强约为1.01.010105 5Pa,Pa,地球的表面积约

28、为地球的表面积约为5.15.110101414m m2 2,由由p=p=知知,地球表地球表面受到的压力约为面受到的压力约为F=pS=1.0F=pS=1.010105 5PaPa5.15.110101414m m2 2=5.1=5.110101919N N。答案答案:5.15.1101019198.8.登山运登山运动员动员在向高峰攀登在向高峰攀登时时会出会出现现“高原反高原反应应”,这这除了除了高原缺氧、寒冷之外高原缺氧、寒冷之外,还还因因为为那里的大气那里的大气压压强强比平原地区比平原地区(选选填填“大大”或或“小小”)得多。在高原上用普通得多。在高原上用普通锅难锅难以煮熟以煮熟食物食物,是因

29、是因为为普通普通锅锅的密封性能的密封性能较较差差,锅锅内气内气压压受外界大气受外界大气压压影影响响,使得水的沸点使得水的沸点(选选填填“高于高于”或或“低于低于”)100)100。【解析解析】高度越高高度越高,空气越稀薄空气越稀薄,气压就越小气压就越小;液体沸点受气压液体沸点受气压影响影响,气压越小气压越小,沸点越低沸点越低,所以水的沸点低于所以水的沸点低于100100。答案答案:小低于小低于 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里大气压强能不能用公式大气压强能不能用公式p=ghp=gh计算计算?【学生自答学生自答】因为大气和液体一样都是会受到重力的影响也都是具有流动性因为大气和液体一样都是会受到重力的影响也都是具有流动性才产生压强的才产生压强的,因此可以利用该公式进行计算。因此可以利用该公式进行计算。【教师点评教师点评】错误之处错误之处:没有考虑没有考虑p=ghp=gh这个公式中需要密度是分布均匀的。这个公式中需要密度是分布均匀的。【标准解答标准解答】答答:p=gh:p=gh公式计算的对象要求是密度均匀的液体或气体公式计算的对象要求是密度均匀的液体或气体,空气空气密度的分布是不均匀的密度的分布是不均匀的,因此不能简单地用这个公式进行计算。因此不能简单地用这个公式进行计算。