1、8.3 大气压与人类 生活 1.通过动手实验,观察现象确认大气压的存在;能说出几个证明大气压存在的例子。 2.重点:描述托里拆利实验测大气 压的方法; 说出标准大气压 的大小。 3.解释大气压随高度的增加而减小,大气压强的大小可以用气压计来测量;说出高压锅的原理, 判断液体的沸点跟表面气压的关系。 4.运用大气压知识解释日常生活、生 产中的有关现象,体会物理与生活的 紧密联系。 一、怎样知道大气有压强 1.估算一下你教室里空气的质量有多大?重力有多大?(空气的密度 =1.29 kg/m3) 答案 教室的容积:V=abh=8 m7 m 3.5 m=196 m3 空气的质量:m=V=1.29 kg
2、/m 3196 m3=252.84 kg。 思考:空气有质量,受到重力的作用 ,空气对浸在它里面的物体是否有压力的作用?在压力作用 面上是否产生压强? 2.将玻璃杯注满水,用硬纸片盖住杯口,将玻璃杯倒置如图所示。 实验现象是 纸片没有掉下来 ,杯中的水也没有流出来 。 分析原因: 玻璃杯中注满水,杯里的空气被排出,杯内水对 硬纸片产生的压强小于大气压强, 外面的大气压将硬纸片托住,所以水没有流出来 。 以上现象说明,空气内部各个方向也都存在压强,这种压强称为 大气压强 ,简称 大气压或 气压 。 3.著名的马德堡半球实验有力地证明了 大气压 的存在。 二、怎样测量大气压 4.意大利科学家 托里
3、拆利 用如图所示的实验装置首先测 定了大气压的值。由于玻璃管内 部没有 空气 ,管内汞面上方形成 真空 ,管外汞面上受到大气压强,大气压支持着玻璃管 内的汞柱。此时的大气压强跟管内的汞柱 产生的压强 相等 。 5.*探究活动:设计实验,用所给 的器材测出教室里大气压有多大?写出实验的步骤。 实验器材:长约 1 m 一端封闭的玻璃管、汞槽、米尺、水银、乳胶手套。 实验步骤:(1) 将玻璃管中灌 满 汞,戴上乳胶手套用手指堵住管口倒插在汞液槽中; (2)放开堵管口的手指,让管内汞液流下; (3)当管内汞液不在下降时,测出管内外汞液面的高度差 h; (4)根据 p=gh 算出大气压的值。 6.利用托
4、里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一 小孔,那么管内的水银液面将 (B) A.保持不变 B.逐渐下降,最终与管外液面相平 C.逐渐上升,最终从小孔中流出 D.稍微下降一些 7.*1 标准大气压约等于 1.013105 Pa,相当于 760 mm 高的汞柱产生的压强。 8.人们常用来测量气压的仪器有 无液气压计 、 汞气压表 等。 三、大气压与人类生活 9.离地面越高的地方,空气越 稀薄 ,大气压强 越小 ,所以大气压随高度的增加而 减小 。 10.人为什么会出现高山反应? 答案 由于高度越高,空气越稀薄 ,气压就越低,因此人在刚进入山区时,会因为高度突然增
5、高, 人体来不及适应,而产生体内氧气供应不足的情形,高度越高,产生的反应就越剧烈,称为高山 反应。 11.由探究沸点与气压的关系实验可知:液体表面上气压越高,液体的沸点 越高 。反之,气压 越低,液体的沸点 越低 。在 1 个标准大气压下,水的沸点是 100 。 12.高山上煮鸡蛋,用再大的火鸡蛋也煮不熟的原因是 (D) A.高山上气温太低 B.炉火温度不 够 C.水沸腾的时间太短 D.大气 压小,水的沸点低 13.*在高山上为什么要用高压锅煮饭? 答案 高压锅密封性能好,锅内的水蒸气 压强比外界大气压高,水的沸点升高,可以将食物煮熟。 1.为测量大气压强的数值,实验小组进行如下实验,将塑料挂
6、钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面, 挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为 S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘 下面的塑料挂钩上,如图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板,测出 此时塑料挂钩、小桶和沙的总 重力为 G。 (1)吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 G,所测大气压强的数值是 。 (2)该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些,你认为产 生这一误差的原因可能是(一条 即可): 吸盘的空气没有完全挤出( 或吸盘的气密性不好; 实验过程中有外部空气进入吸盘等) 。 2.*问题思考:做托里拆利实验 中的汞液有毒,可不可以换成水来进行实验,分析其利弊。
7、 分析:理论上可以将汞换成水。 若用水实验, 1 标准大气压可支持的水柱 h= = 10.3 m 1.01105 1.0103 /39.8/ 有利的一方面:水这种物质选 取方便,无毒。 不利的一方面:需选用长度大于 10 m、一端封闭的玻璃管,操作起来非常不方便。 3.实验探究:液体沸点与气压的关系是怎 样的? 实验器材:烧瓶、酒精灯、铁架台、石棉网、大注射器。 实验步骤:(1) 如 图所示,将水加 热至沸腾后停止加热,水停止沸腾;(2) 用大注射器抽出瓶内空气。 现象: 停止沸腾的水又沸腾了 。 分析论证: 停止加热,水温度降低。抽出空气,瓶内的气压降低。停止沸腾的水再次沸腾说明 水的沸点降低了 。 结论: 液体的沸点与气压有关,气压降低时沸点降低,气压 增大时,沸点升高 。 见导学测评P20
