大氣壓強(qiáng) 教學(xué)簡(jiǎn)案

1、.大氣壓強(qiáng)·教學(xué)簡(jiǎn)案 課程導(dǎo)入 信息1 如圖13-4-1所示細(xì)口瓶?jī)?nèi)裝有少量的水，瓶?jī)?nèi)的水怎么喝呢？烏鴉媽媽的辦法是向瓶?jī)?nèi)加石子使水上升至瓶口；小烏鴉的辦法是用一根細(xì)管插入瓶?jī)?nèi)，用管子喝水 信息2 在德國(guó)馬德堡市的廣場(chǎng)上，1654年曾經(jīng)做過一個(gè)著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)把兩個(gè)半徑約20 cm的銅制空心半球合在一起，抽去里面的空氣，用兩支馬隊(duì)向相反的方向拉兩個(gè)半球結(jié)果用了16匹馬才把兩個(gè)銅半球拉開 根據(jù)以上的信息，你能提出兩個(gè)你感興趣的問題嗎？ _ _探索新知1 大氣壓強(qiáng)的存在 實(shí)驗(yàn)探究 大氣內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)呢？大氣壓強(qiáng)具有什么特點(diǎn)呢？ 實(shí)驗(yàn)1 如圖13-4-2所示，將一玻璃杯內(nèi)裝

2、滿水，蓋上硬紙片后，倒過來(lái)發(fā)現(xiàn)硬紙片和玻璃杯內(nèi)的水，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中沒有掉下來(lái) 實(shí)驗(yàn)2 如圖13-4-3所示，將一只廣口瓶底鋪上一層細(xì)砂，點(diǎn)燃浸過酒精的棉花，放入瓶?jī)?nèi)，迅速的將一枚剝掉蛋殼的熟雞蛋放在瓶口上你會(huì)發(fā)現(xiàn)過了一會(huì)兒，瓶口將雞蛋“吞”了進(jìn)去 實(shí)驗(yàn)3 如圖13-4-4所示，取一個(gè)瓶子裝上適量帶色的水，將一根兩端開口的細(xì)玻璃管，穿過橡皮塞插入水中，從管子上端吹入少量的氣體，水會(huì)沿著玻璃管上升至瓶口拿著這個(gè)瓶子從一樓上至樓頂，你會(huì)發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水柱高度越來(lái)越大 問題研討 問題1 將杯子倒過來(lái)，水和硬紙片沒有掉下來(lái)，說(shuō)明了什么？玻璃杯口在空中轉(zhuǎn)過180°的角，水一直沒有流出來(lái)，又說(shuō)明了

3、什么？ 答：_ 問題2 蛋比瓶口大，為什么能進(jìn)入瓶?jī)?nèi)呢？實(shí)驗(yàn)3中的玻璃管水柱高度發(fā)生了變化，說(shuō)明大氣壓強(qiáng)有什么特點(diǎn)？ 答：_ 知識(shí)歸納 大氣壓強(qiáng)的存在 1大氣壓強(qiáng) 大氣對(duì)浸入其中的物體都會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，叫做大氣壓強(qiáng)簡(jiǎn)稱為大氣壓皮碗掛衣鉤的使用、麥管吸飲料、鋼筆吸墨水、注射器吸藥液等事例，都可以證明大氣壓強(qiáng)的存在 2大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn) （1）大氣由于受到地球的重力作用，同時(shí)大氣具有流動(dòng)性，所以大氣內(nèi)部各個(gè)方向上都有壓強(qiáng)（2）大氣壓強(qiáng)跟海拔高度有關(guān)，離地面越高大氣壓強(qiáng)越?。?）在海拔3 000 m以內(nèi)，大約每升高10 m，大氣壓減小100 Pa友情提示 大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)跟液體壓強(qiáng)類似，離地面越高大氣越稀薄，

4、大氣的密度越小，所以大氣壓強(qiáng)是隨高度的增加而減小 例1 小明的爸爸出差帶回了一把紹興紫砂壺，細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)壺蓋上有一小孔，如圖13-4-5所示下列說(shuō)法中正確的是（ ） A倒茶時(shí)，手按住小孔，茶倒不出來(lái) B倒茶時(shí)，只有按住小孔，茶才倒得出來(lái) C倒茶時(shí)，按住小孔，茶倒得出來(lái) D倒茶時(shí)，手按不按小孔，茶都倒得出來(lái) 解析 茶壺的構(gòu)造應(yīng)用了連通器原理，壺蓋上開有小孔，使壺內(nèi)外與大氣相通，倒茶時(shí)利用茶的重力作用，茶從壺嘴流出；若用手堵住了壺蓋上的小孔，倒茶時(shí)壺內(nèi)液面上方的氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，大氣壓力會(huì)通過壺嘴將茶托住，而倒不出茶 答案 A 解后反思 你一定有這樣的體會(huì)，通過漏斗向細(xì)口瓶?jī)?nèi)倒油時(shí)，如果漏斗

5、直接放在瓶口上，油不容易倒入瓶?jī)?nèi)，把漏斗向上提一點(diǎn)，使漏斗與瓶口間留些空隙，油就能很容易倒入原因是：不留空隙倒油時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)大于瓶外大氣壓強(qiáng)，把油“托”住，所以不易倒入，留點(diǎn)空隙，使瓶?jī)?nèi)外氣體相通，利用油的重力，倒入瓶?jī)?nèi)2 大氣壓的測(cè)量 實(shí)驗(yàn)探究 大氣壓強(qiáng)有多大呢？如何測(cè)量大氣壓強(qiáng)？ 實(shí)驗(yàn)1 如圖13-4-6所示，將蘸水的塑料掛鉤的吸盤按在光滑水平桌面上，擠出里面的空氣用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢往上拉，直到吸盤脫離桌面計(jì)下吸盤剛拉脫時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，再設(shè)法量出吸盤與桌面的接觸面積，然后計(jì)算大氣壓強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)2 如圖13-4-7所示，在長(zhǎng)約1 m長(zhǎng)的一端封閉的玻璃管內(nèi)灌滿水銀，用手指將管口堵住，

6、然后倒插入水銀槽中，放開手指，管內(nèi)水銀面下降到一定高度時(shí)就不再下降用刻度尺測(cè)量出管內(nèi)外水面的高度差，大氣壓強(qiáng)等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) 問題研討 問題1 利用皮碗掛衣鉤測(cè)量大氣壓強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)需要注意什么？ 答：_ 問題2 在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果玻璃管內(nèi)混入了少量的空氣，對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么影響？如何檢驗(yàn)玻璃管內(nèi)是否混入了空氣？ 答：_ 知識(shí)歸納 大氣壓強(qiáng)的測(cè)量 1托里拆利實(shí)驗(yàn) 測(cè)量時(shí)的原理：P0p水銀玻璃管的形狀、粗細(xì)、是否豎直放置，對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響；玻璃管內(nèi)混入少量空氣，會(huì)使測(cè)量的大氣壓值偏小 21標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1 atm）的規(guī)定 把大小等于760 mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)規(guī)定為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1P07

7、60 mmHg1.013 25×105 Pa，一般計(jì)算中常取1.01×105 Pa友情提示 大氣壓不是固定不變的，大氣壓跟氣候、溫度、地理位置、海拔高度、空氣流速等因素有關(guān)一般說(shuō)來(lái)：冬天的大氣壓大于夏天，晴天的大氣壓大于陰雨天 3氣壓計(jì) 氣壓計(jì)是測(cè)量大氣壓的儀器氣壓計(jì)有水銀氣壓計(jì)和金屬盒（無(wú)液）氣壓計(jì)兩種，水銀氣壓計(jì)測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，多用于氣象站和實(shí)驗(yàn)室；金屬盒氣壓計(jì)多用于壓力鋼瓶、壓力鍋、鍋爐等測(cè)量氣壓 例2 小明利用如圖13-4-8所示的水銀氣壓計(jì)，測(cè)量當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)的大小，他將測(cè)量結(jié)果匯報(bào)給物理老師，老師告訴他測(cè)量結(jié)果偏小，你知道小明測(cè)量結(jié)果偏小的原因可能是下面哪一條（

8、 ） A玻璃管沒有豎直放置 B玻璃管頂部混入少量空氣 C水銀槽內(nèi)水銀的液面太高 D玻璃管太粗，管內(nèi)的水銀太重 解析 水銀氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓是利用大氣壓跟支持的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等的原理來(lái)測(cè)量的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，只與水銀的密度和水銀柱高度兩個(gè)因素有關(guān)，玻璃管的粗細(xì)、玻璃管是否豎直放置、水銀槽內(nèi)水銀面高低對(duì)水銀柱的高度沒有影響，但是玻璃管頂部混有空氣，管內(nèi)空氣會(huì)對(duì)水銀柱產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)，使水銀柱的高度變小，因此導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小 答案 B 特別提示 利用水銀氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓，玻璃管的形狀、粗細(xì)、是否豎直放置，對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響拓廣延伸 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 利用身邊的器材，巧測(cè)大氣壓強(qiáng) 例3 某課外興趣小組用容積為2

9、0 cm3的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺各一只，設(shè)計(jì)了一個(gè)估測(cè)大氣壓強(qiáng)的小實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下： 把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后，用一個(gè)橡皮帽封住注射器的小孔 如圖13-4-9所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右勻速拉動(dòng)注射器筒當(dāng)注射器中的活塞移動(dòng)到某一位置時(shí)，立即記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為18 N 用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度長(zhǎng)度L為10 cm 請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出大氣壓的值 解析 由注射器的容積和長(zhǎng)度，可以計(jì)算出注射器的橫截面積： S2 cm22×104 m2 彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小等于大氣對(duì)活塞的壓

10、力，由壓強(qiáng)的定義公式，可以計(jì)算出大氣壓強(qiáng)： p 9×104 Pa 答案 9×104 Pa 知識(shí)拓展 會(huì)靈活運(yùn)用大氣壓強(qiáng)和相關(guān)的知識(shí)解答綜合題友情提示 大氣壓力與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)平衡力，巧妙利用平衡力測(cè)量大氣壓強(qiáng)；本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)注意將注射器內(nèi)的空氣排盡。 例4 如圖13-4-10所示，是高壓鍋的示意圖，鍋蓋上有一個(gè)空心柱為排氣孔，空心柱上戴著一個(gè)帽子為限壓閥當(dāng)高壓鍋內(nèi)的氣體壓強(qiáng)超過了安全值時(shí)，鍋內(nèi)的氣體就會(huì)沖開限壓閥，氣體跑出一部分，使鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小現(xiàn)有一個(gè)直徑為24 cm，空心柱小孔的橫截面積為10 mm2，限壓閥的質(zhì)量為100 g的高壓鍋，要用它來(lái)煮飯，若當(dāng)時(shí)的大

11、氣壓為105 Pa問： （1）此高壓鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)為多少？ （2）經(jīng)商品質(zhì)量檢測(cè)部門檢測(cè)，此高壓鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)不能超過1.8×105 Pa，要使此高壓鍋能繼續(xù)安全使用，原來(lái)的限壓閥還能使用嗎？若不能，應(yīng)該再配備一個(gè)質(zhì)量為多大的限壓閥？ 解析 （1）由限壓閥的質(zhì)量可以計(jì)算出限壓閥的重力，內(nèi)外氣體作用在閥上的壓力差等于閥的重力：FGmg0.1 kg×10 N/kg1 N 由壓強(qiáng)定義公式，可以計(jì)算出內(nèi)外壓強(qiáng)差：p105 Pa 鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)為：pP0p105 Pa105 Pa2×105 Pa （2）由鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)計(jì)算出壓強(qiáng)差：ppp1.8×105

12、Pa105 Pa8×104 Pa 限壓閥內(nèi)外壓力差，即限壓閥的重力： GFp×S8×104 Pa×105 m20.8 N，則限壓閥的質(zhì)量為： m 0.08 kg 答案 （1）2×105 Pa； （2）0.08 kg 警示誤區(qū) 不要利用鍋蓋面積計(jì)算壓力差，因?yàn)槔缅伾w面積計(jì)算出來(lái)的壓力差并不等于限壓閥的重力 課時(shí)作業(yè) 教材習(xí)題 “動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”15題 補(bǔ)充習(xí)題 1下列現(xiàn)象中，不能說(shuō)明大氣壓存在的是（ ）A醫(yī)生使用注射器吸取藥水B堵上茶壺蓋上的小孔，壺內(nèi)的水不易倒出C利用漏斗向細(xì)口瓶?jī)?nèi)倒液體時(shí)，漏斗與瓶口間留點(diǎn)間隙D舉起酒杯喝酒 2如圖13-4-

13、11所示的瓶?jī)?nèi)盛有水，瓶口用橡皮塞塞緊，塞中央插一根兩端開口的玻璃管，管內(nèi)水面比管外低，當(dāng)瓶壁上a、b、c三個(gè)小孔的塞子同時(shí)拔掉時(shí)（ ）A三個(gè)孔都有水流出Ba孔有水流出Cb孔有水流出Dc孔有水流出 3在冬季剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個(gè)夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺得很緊，不易拔出來(lái)，其主要原因是（ ）A軟木塞受潮膨脹B瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低而把瓶塞吸住C瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小，大氣壓把瓶塞壓緊D瓶口因溫度降低而收縮變小 4我國(guó)著名發(fā)明家鄒德俊發(fā)明了一種“吸盤式”掛衣鉤，如圖13-4-12所示，將它緊壓在平整、清潔的豎直瓷磚墻面上后，可掛上衣帽等物品而不會(huì)掉下來(lái)，其原因是（ ）A重力小于摩擦力

14、B重力等于摩擦力C重力比大氣壓力小D大氣壓力和重力平衡 5在教室里用如圖13-4-13所示的噴壺噴灑藥液時(shí)，先要用設(shè)置在噴壺上的打氣筒向壺內(nèi)打氣，然后打開閥門，藥液就會(huì)噴出向壺內(nèi)打氣，目的是使壺內(nèi)液面上方空氣的壓強(qiáng)_大氣壓強(qiáng)（填“大于”、“等于”或“小于”）；噴灑藥液后，在教室周圍也能聞到藥液的氣味，這是由于_所致 6在工廠里常用圓形低壓吸盤搬運(yùn)玻璃，圖13-4-14中E為一圓形吸盤，其直徑為0.2 m，ABCD為一正方形平板玻璃，邊長(zhǎng)為1 m，重125.6 N若吸盤能將該平板玻璃水平吸住并懸空，則吸盤內(nèi)的氣壓至少應(yīng)比外界大氣壓小_Pa（取3.14） 答案點(diǎn)撥課程導(dǎo)入 問題示例：水是被烏鴉的嘴

15、“吸”上來(lái)的嗎？水為什么能自動(dòng)進(jìn)入細(xì)管內(nèi)？是什么力量使兩個(gè)銅半球緊緊的壓在一起呢？ 問題研討 問題1 大氣內(nèi)部有壓強(qiáng)；大氣內(nèi)部各個(gè)方向上都有壓強(qiáng) 問題2 是大氣壓力將雞蛋壓入瓶?jī)?nèi)；大氣壓跟高度有關(guān) 問題研討 問題1 盡可能的將皮碗內(nèi)的氣體排盡；要緩慢的向上拉彈簧測(cè)力計(jì) 問題2 會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏??；逐漸傾斜玻璃管，看水銀能否充滿整個(gè)玻璃管 課時(shí)作業(yè) 教材習(xí)題 “動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”15題提示與解答 第1題提示：人血壓的正常值（收縮壓和舒張壓）大約是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的十分之一 第2題提示：Sr23.14×（0.2 m）20.125 6 m2 Fp×S1.01×105 Pa

16、5;0.125 6 m21.268×104 N n×2×215.816 至少需要16匹馬 第3題提示：盆中的水由于蒸發(fā)使水面下降，當(dāng)玻璃瓶口露出水面時(shí)，空氣入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大于外大氣壓強(qiáng)，水從瓶?jī)?nèi)流出；當(dāng)盆中的水面再次上升到剛好浸沒瓶口時(shí)，瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)剛好跟外大氣壓強(qiáng)相等，大氣壓支持著瓶?jī)?nèi)水柱，使瓶?jī)?nèi)的水不再流出；從而使盆中水位保持一定的高度 第4題提示：當(dāng)用冷水澆燒瓶底時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)的氣體遇冷壓強(qiáng)變小，使瓶?jī)?nèi)水的沸點(diǎn)降低，所以燒瓶中的水能重新沸騰 第5題提示：用氣壓計(jì)測(cè)量不同樓層的大氣壓，你會(huì)發(fā)現(xiàn)樓層越高，測(cè)得的大氣壓強(qiáng)越小 補(bǔ)充習(xí)題 1D （點(diǎn)撥：舉起酒杯喝酒是利用