1.知道大氣壓的存在.
2.能說出大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因.
3.知道托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理、過程和結(jié)論.
4.能利用大氣壓來解釋生活中有關(guān)氣壓的現(xiàn)象.
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):大氣壓的測(cè)定.
難點(diǎn):利用大氣壓解釋現(xiàn)象.
【新課導(dǎo)入】
導(dǎo)入1:類比導(dǎo)入
液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因:液體受重力作用且有流動(dòng)性,因而對(duì)浸入其中的物體產(chǎn)生壓強(qiáng),而空氣也有流動(dòng)性,那么我們周圍的空氣,它是否也向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)呢?
導(dǎo)入2:實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
取大小不同的兩支試管,把小試管放入大試管中如圖,倒置過來,小試管會(huì)從大試管中掉出來,在大試管中倒?jié)M水再次重做會(huì)發(fā)現(xiàn)小試管上升,小試管為什么會(huì)上升呢?
導(dǎo)入3:視頻導(dǎo)入
播放《馬德堡半球?qū)嶒?yàn)》.
【課堂探究】
1.大氣壓強(qiáng)
觀察思考教材P68圖822情景說明了什么?
大氣壓強(qiáng):在大氣內(nèi)部的各個(gè)位置都存在著 壓強(qiáng) ,叫作大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱 大氣壓 .
2.大氣壓強(qiáng)的測(cè)定
(1)1643年,意大利科學(xué)家 托里拆利 依據(jù) 大氣壓與液體壓強(qiáng)相平衡 的原理,首先用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出了大氣壓強(qiáng)的數(shù)值.
(2)托里拆利實(shí)驗(yàn):為什么要往玻璃管內(nèi)灌滿水銀?
使管內(nèi)水銀面降到某一高度不再下降時(shí),玻璃管上端是真空 .
(3)大氣壓強(qiáng)的值:當(dāng)管中水銀柱靜止時(shí),作用在槽中水銀面上的大氣壓強(qiáng)與 玻璃管內(nèi)760 mm 高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) 相等 .則p=ρgh= 1.01×105 Pa ,相當(dāng)于10 N的壓力作用在 1 cm2 的面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng).
3.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與氣壓計(jì)
(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:通常將與 760 mm 高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等的大氣壓叫作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.
(2)氣壓計(jì)
①水銀氣壓計(jì)構(gòu)造:托里拆利實(shí)驗(yàn)用的玻璃管和水銀槽封裝在金屬套管內(nèi),并使接近水銀柱頂端的玻璃管露出來,在旁邊裝上 刻度尺 .優(yōu)點(diǎn):較精確;缺點(diǎn):不便攜帶;多用于實(shí)驗(yàn)室或氣象站.
②金屬盒氣壓計(jì) 構(gòu)造:波紋真空金屬盒,用 彈簧片 向外拉著盒蓋;原理:氣壓發(fā)生變化時(shí) 金屬盒 的形變程度就會(huì)發(fā)生變化,從而使 彈簧片 的彎曲程度發(fā)生改變,彈簧片帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng),連桿帶動(dòng) 指針 偏轉(zhuǎn),在刻度盤上指示大氣壓強(qiáng)的值.
4.氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
在溫度不變的條件下,一定質(zhì)量的氣體,體積 減小 ,它的壓強(qiáng)就增大;體積 增大 ,它的壓強(qiáng)就減小.
5.大氣壓與人類生活的關(guān)系
觀察思考教材P71圖828,思考下列問題
(1)藥水、墨水和汽水之所以能被吸上來,是因?yàn)椤肮堋敝幸好嫔戏降目諝怏w積 增大 ,壓強(qiáng) 減小 ,“管”外的液體在 大氣壓 的作用下,被壓入“管”中,從而沿“管”上升.
(2)活塞式抽水機(jī):看圖829并閱讀教材,完成下列各題
①構(gòu)造: 缸筒 、 活塞 、拉桿和單向閥門.為加強(qiáng)閥門的密封性,使用前先向缸筒內(nèi)灌些水.
②工作過程:提起活塞時(shí),閥門 A 關(guān)閉,大氣壓迫使水推開閥門 B ,水進(jìn)入缸筒;壓下活塞時(shí),閥門 B 關(guān)閉,活塞下面的水推開閥門 A ,涌到活塞上面;再次提起活塞時(shí),閥門 A 關(guān)閉,它上面的水從出水口流出,同時(shí)大氣壓迫使管中的水又推開閥門 B ,進(jìn)入 缸筒 .
③交流討論:為什么這種活塞式抽水機(jī),通常只用于從7 m~8 m深淺或更淺一些的井中提水?
大氣壓所能支持的水柱是一定的,大概在10 m左右,若水面再深些,大氣壓將不能抽出水來 .
(3)離心式水泵:結(jié)合教材P72圖830,閱讀教材,完成下列問題
①構(gòu)造: 泵殼 和 葉輪 .
②工作過程:使用前先向泵殼內(nèi) 灌滿水 .水泵啟動(dòng)后,葉輪在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水被甩入出水管,從而在葉輪轉(zhuǎn)軸附近形成一個(gè) 壓強(qiáng)很小 的區(qū)域.進(jìn)水管外面的水在 大氣壓 的作用下推開進(jìn)水閥門通過進(jìn)水管進(jìn)入泵殼.葉輪不停的轉(zhuǎn)動(dòng),水就不斷地被送到高處.
③離心式水泵包括 汲水揚(yáng)程 和 壓水揚(yáng)程 ,二者合起來即為 實(shí)際揚(yáng)程 .哪個(gè)揚(yáng)程與水泵最大的抽水高度相對(duì)應(yīng)?哪個(gè)揚(yáng)程受到大氣壓的制約?在拉薩和北京,汲水揚(yáng)程是否相同?
汲水揚(yáng)程水泵與最大的抽水高度相對(duì)應(yīng);汲水揚(yáng)程受到大氣壓的制約;不相同,因?yàn)閮傻氐拇髿鈮翰煌?.
定義

大氣壓強(qiáng)測(cè)定

大氣壓與人類的關(guān)系
1.下列實(shí)例不能證明大氣壓存在的是( D )
2.下列實(shí)例中不是利用大氣壓工作的是( C )
A.活塞式抽水機(jī)抽水B.用注射器吸取藥液
C.用壓力鍋煮熟食物D.用塑料吸管吸飲料
3.測(cè)量大氣壓強(qiáng)可以采用一端封閉的玻璃管進(jìn)行.如果測(cè)量時(shí)是通過在管中注入水進(jìn)行的,則管的長度應(yīng)是( D )
A.1米左右
米就可以了
C.與管的粗細(xì)無關(guān),小于10米即可
D.管長大于10米
4.如圖一個(gè)杯子的口徑為10厘米,裝滿水后用硬紙板蓋好,然后倒過來,水并沒把紙板壓下,其原因是( C )
A.水對(duì)紙板的粘結(jié)作用力造成的
B.杯口對(duì)板的粘力造成的
C.由于大氣壓對(duì)紙板的作用
D.上面的說法都不正確
5.
水銀曲管氣壓計(jì)的構(gòu)造如圖所示,被封閉的一端是真空的,開口的一端與大氣相通.根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù),這時(shí)大氣壓強(qiáng)為( B )
A.90厘米水銀柱高
B.75厘米水銀柱高
C.85厘米水銀柱高
D.難以讀出,因無刻度
1.托里拆利
托里拆利對(duì)大氣壓力的發(fā)現(xiàn)以及氣壓計(jì)的發(fā)明,使他更加著名于世.在以前,伽利略就已經(jīng)注意到抽水機(jī)不能把水壓到10 m以上的高度,但他沒有解釋清楚其中的原因.托里拆利經(jīng)過長時(shí)間的考慮后,決定用水銀代替水柱,并觀察水銀平面的高度.他制作了一端封閉的1 m長的玻璃管,用水銀代替水,用手堵住裝滿水銀的玻璃管口,使玻璃管倒立在水銀槽內(nèi),則原來達(dá)到頂端的水銀下降到離槽內(nèi)水銀液面76 cm高度的位置上停住.試管中水銀位置上面所形成的真空空間后來被稱為托里拆利真空.為了弄清水銀柱上面確是真空,托里拆利又進(jìn)一步改進(jìn)了這個(gè)實(shí)驗(yàn),就是在倒放水銀柱的玻璃槽里,再加注一些水,然后把玻璃管緩緩向上提起,當(dāng)玻璃管口提高到水銀和水的界面以上時(shí),管內(nèi)的水銀立即全部流出來,同時(shí)水趁勢(shì)進(jìn)入管中,并充滿全管(因?yàn)樵冗M(jìn)行水銀柱實(shí)驗(yàn)的玻璃管不超過1 m,所以水能充滿全管).托里拆利正確地解釋了這種現(xiàn)象:“我們周圍的空氣壓迫著水銀的表面,其力量使水銀柱停留在76 cm高度上,如果用其他液體,則托起液柱高度隨著液體本身的密度而變化.”這實(shí)際上發(fā)現(xiàn)了大氣壓力的存在.實(shí)驗(yàn)時(shí),他發(fā)現(xiàn)水銀柱的高度不斷地在改變,但卻總是和大氣壓力成正比,這樣實(shí)際上他發(fā)明了測(cè)量大氣壓力的儀器.1644年6月他宣布發(fā)明了氣壓計(jì).
2.注射器法測(cè)量大氣壓
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)把注射器活塞推至底端,排盡筒內(nèi)的空氣,并用一個(gè)橡皮帽封住注射器的小孔.
(2)用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒.當(dāng)活塞剛開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F.
(3)用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長度L,用這個(gè)長度去除它的容積V,得活塞的橫截面積S:S=.
(4)由p=計(jì)算此時(shí)大氣壓強(qiáng)的值.
p==.
3.吸盤法測(cè)量大氣壓
原理:p=.
實(shí)驗(yàn)步驟:
①用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D.
②將吸盤四周沾上水,擠出里面的空氣壓在光滑的水平地面上.
③用力豎直往上拉吸盤,直到吸盤脫離地面,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉脫吸盤所需拉力的大小為F.
④計(jì)算出大氣壓強(qiáng)表達(dá)式
p===.
4.虹吸現(xiàn)象
虹吸現(xiàn)象是指由于大氣壓的作用,液體從液面較高的容器通過曲管越過高處而流入液面較低容器的現(xiàn)象.它發(fā)生的條件是曲管(虹吸管)里先要灌滿液體,同時(shí)高于較高液面的液柱的壓強(qiáng)不超過大氣壓.虹吸現(xiàn)象在生活生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用,例如,汽車司機(jī)常用虹吸管從油桶中吸出汽油或柴油;河南、山東一帶常應(yīng)用虹吸管把黃河里的水引到堤內(nèi)灌溉農(nóng)田;在日常生活中,給魚缸換水、馬桶沖水等都是利用了大氣壓的虹吸現(xiàn)象.下圖說明了虹吸現(xiàn)象的原理及發(fā)生條件.

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四 、 大氣壓強(qiáng)

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