液體具有流動(dòng)性，且受到重力作用，液體產(chǎn)生壓強(qiáng)
大氣也具有流動(dòng)性和受到重力作用，大氣會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)嗎？
學(xué)生活動(dòng) 體驗(yàn)大氣壓
1. 用大號(hào)注射器將密閉塑料瓶中的空氣抽出來，塑料瓶被什么力壓癟了？
瓶?jī)?nèi)部氣壓小于外部大氣壓在大氣壓的作用下飲料瓶變癟。
2. 裝滿水的杯子用紙片蓋住，杯口倒置過來后，水沒有從杯中流出，紙片被什么力拖住了？
由于大氣的作用托住了紙片及上方的水。
3. 將兩個(gè)塑料吸盤按壓在一起，很難拉開，吸盤被什么力吸住了？
塑料吸盤內(nèi)部氣壓小于外部大氣壓在大氣壓的作用下很難拉開。
想想看，生活中還有哪些實(shí)例能說明大氣壓強(qiáng)的存在？
大氣壓產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)
①在大氣內(nèi)部向各個(gè)方向都存在壓強(qiáng)
②在同一高度大氣向各個(gè)方向的壓強(qiáng) 大小相等
最先證實(shí)大氣壓強(qiáng)存在的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
馬德堡半球?qū)嶒?yàn) 1654年，馬德堡市的市長(zhǎng)格里克做了一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)——馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
第一個(gè)測(cè)出大氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn)。
既然大氣中也存在壓強(qiáng)，那么大氣壓強(qiáng)到底有多大呢？用什么方法可以測(cè)出它的數(shù)值呢？
灌滿汞的玻璃管內(nèi)部沒有空氣，隨著汞柱的下降，管內(nèi)汞液的上方形成真空。正是管外汞面上受到的大氣壓強(qiáng)支持著玻璃管內(nèi) 760 mm 高的汞柱。 也就是說，此時(shí)的大氣壓強(qiáng)跟 760 mm 高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。
p = ρgh =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m =1.01×105 Pa。
這個(gè)值大約相當(dāng)于 10 N 的壓力作用在 1 cm2 的面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng)（如圖所示）。
通常把這樣大小的大氣壓叫作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
練一練：如果用水代替水銀來做托里拆利實(shí)驗(yàn)，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持多高的水柱？
答：一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持 10.31 米高的水柱。
氣壓計(jì)：測(cè)定大氣壓強(qiáng)的儀器
主要分為水銀氣壓計(jì)和金屬盒氣壓計(jì)
1.氣體體積與壓強(qiáng)的關(guān)系
氣球被腳一踩，它的體積變小，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，會(huì)將球皮壓破。
打氣時(shí)，當(dāng)打氣筒的活塞下移一些后，筒內(nèi)的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，所以活塞越向下壓越費(fèi)力。
結(jié)論： 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。
2.大氣壓與海拔高度的關(guān)系
結(jié)論：海拔越高，空氣越稀薄，大氣壓越小。
大氣壓強(qiáng)的變化：（1）在溫度不變的條件下，一定質(zhì)量的氣體，體積減小，壓強(qiáng)增大；體積增大，壓強(qiáng)減小。（2）大氣壓隨高度的增加而減小，在海拔3km以內(nèi)，大約每升高10m，大氣壓減小100Pa。（3）大氣壓除了受高度的影響外，還受天氣、季節(jié)的影響。
藥水和飲料是怎樣被吸上來的？
人們根據(jù)這樣的原理，制造了活塞式抽水機(jī)和離心式水泵。
圖中是活塞式抽水機(jī)和離心式水泵的工作示意圖，你能對(duì)照這兩幅圖說出它們的工作過程嗎？
提起活塞，閥門 A 關(guān)閉，低處的水受到大氣壓的作用推開閥門 B 進(jìn)入圓筒。
壓下活塞，閥門 B 關(guān)閉，活塞下面的水沖開閥門 A 進(jìn)入圓筒上部。
再次提起活塞時(shí)，閥門 A 關(guān)閉，水從側(cè)管流出，與此同時(shí)，低處的水又在大氣壓的作用下推開閥門 B 而進(jìn)入圓筒。
活塞式抽水機(jī)最高能將水抽取到多高的拉置？離心式水泵的哪個(gè)揚(yáng)程跟活塞式抽水機(jī)的抽取高度相對(duì)應(yīng)？哪個(gè)揚(yáng)程與離心式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)程相同嗎？
活塞式抽水機(jī)最高能將水抽取到 10.3 m。汲水揚(yáng)程：利用大氣壓將水汲上來的高度為汲水揚(yáng)程，汲水揚(yáng)程受大氣壓制約，考慮實(shí)際情況，將低于 10.3 m。
壓水揚(yáng)程：利用高速旋轉(zhuǎn)裝置將水甩上去的高度叫壓水揚(yáng)程，壓水揚(yáng)程因機(jī)器規(guī)格不同而不同，不受大氣壓制約，可以大于 10.3 m。實(shí)際揚(yáng)程=實(shí)際汲水揚(yáng)程+實(shí)際壓水揚(yáng)程，與水泵最大的抽水高度相對(duì)應(yīng)，可以超過 10.3 m。海拔越高，大氣壓越低，大氣壓能支持的水柱高度越小，水泵的汲水揚(yáng)程越小，因此拉薩地區(qū)的汲水揚(yáng)程小于北京地區(qū)的汲水揚(yáng)程。
1. 做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，用水替換水銀，玻璃管至少需要多長(zhǎng)？通過計(jì)算說明，為什么用水銀而不用水做托里拆利實(shí)驗(yàn)？
解：根據(jù)公式 p=ρgh，大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 p0 時(shí)，能支持的水柱高度為顯然，若用水來做托里拆利實(shí)驗(yàn)，玻璃管的長(zhǎng)度要超過 10 m，很不方便，而用水銀只需 0.8 m即可。
【選自教材P84 自我檢測(cè) 第1題】
2. 某房屋房頂?shù)拿娣e是 45 m2，若大氣壓為1.01×105 Pa，則大氣作用在房頂上表面的壓力有多大？這么大的壓力為什么沒有把房子壓塌？
解：由 得，大氣作用在房頂上表面的壓力
F=pS=1.01×105 Pa×45 m2=4.545×106 N
大氣對(duì)房頂向下的壓力雖然很大，但房子內(nèi)部的空氣對(duì)房頂產(chǎn)生同樣大的壓力，內(nèi)外壓力相平衡，因此房子不會(huì)被壓塌。
【選自教材P84 自我檢測(cè) 第2題】
3. 如圖所示的玻璃瓶中裝有水，如果瓶與吸管之間被瓶塞封得很嚴(yán)密，人能將瓶中的水吸入嘴中嗎？如果向管中用力吹氣，停止吹氣后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？
【選自教材P84 自我檢測(cè) 第3題】
解：如果瓶與吸管之間被瓶塞封得很嚴(yán)密，人不能將瓶中的水吸入嘴里。因?yàn)槿恕拔彼?，?huì)使口腔內(nèi)的氣壓減小，水會(huì)向吸管內(nèi)移動(dòng)一小段距離，由于瓶?jī)?nèi)水面降低，水面上方的氣壓減小，當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓等于人口腔內(nèi)的氣壓時(shí)，水就不會(huì)再上升了，所以瓶中的水不能被吸入嘴里，如果向管中用力吹氣，停止吹氣后，管中的水會(huì)上升，這是因?yàn)槠恐兴嫔戏降臍鈮涸龃?，大于口腔?nèi)的壓強(qiáng)，將管中的水壓上來。
4. 按如圖所示的方法，用較粗的吸管，把一只杯子中的水取出一些，滴到另一只杯子中。請(qǐng)?jiān)囋嚳?，你的手先后有哪些?dòng)作？為什么？
【選自教材P84 自我檢測(cè) 第4題】
解：先將兩端開口的塑料管插入有水的杯中，使部分水進(jìn)入塑料管，然后用手指堵住塑料管的上端管口，將塑料管移入另一杯中，最后松開手指，水就會(huì)流入杯中。當(dāng)手指堵住塑料管口從水杯中移出塑料管時(shí)，管內(nèi)水柱由于重力下落，使得塑料管上部被堵住的氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，直至這部分氣體的壓強(qiáng)與管中水柱的壓強(qiáng)之和與大氣壓相等，水便不會(huì)流出。松開手指后，管內(nèi)的水所受向上、向下的大氣壓相等，水在重力作用下流出。
5. 物理興趣小組的同學(xué)利用周末開展一次登山活動(dòng)，他們想利用所學(xué)的物理知識(shí)測(cè)量山的高度。若已知在豎直方向每升高10m大氣壓強(qiáng)減小△p，且山下的大氣壓強(qiáng)為p0。他們隨身攜帶了注射器(有刻度部分的容積為V)、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等。到達(dá)山頂后，他們首先排盡針筒內(nèi)的空氣并用橡皮帽封住其小孔，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)中針筒與活塞之間的摩擦不計(jì))。
（1）為了測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)出的物理量有__________________________________________________________________________；(指出物理量的名稱并用相應(yīng)的符號(hào)表示)
活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F
注射器帶刻度部分的長(zhǎng)度L；
（2）山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)p=___________；(用所測(cè)量的物理量及已知量表示)（3）山的高度h=________________。(用所測(cè)量的物理量及已知量表示)
大氣壓強(qiáng)的存在：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
測(cè)量大氣壓：托里拆利實(shí)驗(yàn)（大氣壓等于760mm 高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大?。?、氣壓計(jì)
影響因素：氣體體積、海拔、季節(jié)和天氣
應(yīng)用：活塞式抽水機(jī)、離心式水泵等

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第四節(jié) 大氣壓強(qiáng)

版本： 北師大版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)下冊(cè)（2024）

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