初中物理气体的压强教学演示课件ppt

这是一份初中物理气体的压强教学演示课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了CONTENTS，PARTONE，大气压强，做一做，PARTTWO，大气压的测量，PARTTHREE，估测大气压，PARTFOUR，PARTFIVE等内容，欢迎下载使用。
生活中，将吸附式挂钩的吸盘压在光滑的墙壁上，尽量挤出吸盘内的空气后，吸盘牢牢地紧贴在墙上，这是为什么呢？
饮料为什么会“吸”进嘴里？
估测大气压
地球被厚厚的大气层包裹着，大气层是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体，是地球最外部的气体圈层，包围着海洋和陆地，大气层的厚度大约在1000千米以上。
大气层里的空气受重力，且具有流动性，大气是否也会像液体那样对处在其中的物体有压强呢？
如图 9-19 所示，在易拉罐中注入少量水，用酒精 灯加热，待水沸腾后撤去酒精灯，并随即用湿纸巾封住易拉罐开口。片刻后，你观察到什么现象？
将易拉罐压瘪的力来自哪里？为什么易拉罐在经历加热、封闭、冷却等过程后才被压瘪？
上述实验中，对易拉罐加热时，其内部的高温空气和水蒸气向外排出； 易拉罐被封闭并冷却后，其内部气压减小，外部的大气压就将它压瘪。
2.将塑料杯装满水,仍用硬纸片盖住杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象？
现象：硬纸片没有掉下来
1.将硬纸片平放在平口塑料杯口,用手按住,倒置过来,放手后看到什么现象？
分析：硬纸片受重力作用，受水向下的压力作用，没有下落，必须受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气，证明大气存在压强。
分析：塑料片受重力作用，受水向下的压力作用，没有下落，必然受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气。可见，和液体一样，空气内部各个方向都有大气压。
3.再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象？
点燃浸过酒精的棉花，放入瓶中，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口
现象：鸡蛋会慢慢进入瓶内
分析：吞蛋实验的原理‌主要是利用了空气的压力差。温度的变化会影响空气的密度和压力。加热后的空气分子运动更快，使得瓶内气压升高；冷却后，空气分子运动减慢，瓶内气压降低。
据记载，1654 年的某一天，德国马德堡市市长、抽气机的发明者格里克，把两个用铜做成的直径约为 35.5 cm 的空心半球紧贴在一起，抽出其中的空气，然后用两队马（每队各 8 匹马）才将两个半球拉开，如图 9-20 所示。这就是著名的马德堡半球实验。该实验不但证实了大气压的存在，而且表明大气压非常大。
2.大气压的产生原因：由于空气有重力，对浸在其中的物体有压力。
因为空气具有流动性，也像液体一样向各个方向都有压强．
3.大气压强的方向：各个方向.
问题：大气压在我们周围时刻存在着，我们为什么感受不到？
这是因为人身体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡，长期以来人们已经习惯这样的环境了。
4.最著名的证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
1.大量实验表明，大气对处在其中的物体有压强，这种压强叫作大气压强，简称大气压。
5.在日常生活中，有哪些实例能说明大气有压强？
例题1.将一个塑料杯装满水，用纸片盖严，手按住纸片把杯子倒过来，松手后，纸片不掉且水不外流(如图甲所示)，这表明____________________________，若将杯子由图甲位置转到图中乙、丙所示的位置，纸片_______ (选填“掉下”或“不掉下”)，这说明了________________________________。
大气对纸片有向上的压强
大气内部向各个方向都有压强
1643年，意大利科学家托里拆利用如图所示装置,精确地测出了大气压强的值。
长约1m一端封闭的玻璃管、 水银、水银槽 、刻度尺
最早通过实验测量大气压的是意大利科学家托里拆利。
实验现象：管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。
大气压支持760mm高的水银柱,即大气压约等于76cm水银柱产生的压强.
标准大气压 p0= 1.0×105 Pa或76cm（760mm）Hg
管内水银面的上方是真空，对水银面没有压强，而管外水银面的上方是空气，通过水银槽中的水银，对管内水银产生向上的压强，维持了 76 cm 高的水银柱。因此，大气压的值等于这段水银柱产生的压强。
(1)为什么管子倒转时，管内水银面会下降？
(2)为什么降到一定程度后又不继续下降？
(3)管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化?
水银长度增大但高度不变
(4)管子直径加粗，管中水银柱高度怎样变化？
水银的高度与玻璃管的粗细无关
(5)若玻璃管内混有少量空气，会影响水银柱的高度吗？
水银柱的高度会偏小，则测量的结果比实际大气压小。
（1）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述如下情况中玻璃管内水银柱高度的变化情况（均选填“升高”、“不变”或“降低”）：①将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将 。②将玻璃管向上提升一点，水银柱的高度将 。（2）如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满玻璃管。
例题2.如图所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做托里拆利实验，操作正确，则管中水银柱高度为 mm。
在生产、生活中，通常用气压计测量气体的压强。气压计的种类很多，测量大气压常用的是空盒气压计（又称金属盒气压计），如图 9-22 所示。它的内部有一个表面为波纹状的金属盒，盒内接近真空。大气压作用于金属盒， 其波纹面发生形变，并通过传动机构推动指针偏转，从表盘上即可读出大气压的值。
即：P内=p0 + ρ水gh水
当外界大气压强p0降低时，
该气压计会受温度的影响，当温度升高时，瓶内气压P内变大，h水变大。
如图 9-23 所示，将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔；在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加重物，直至活塞刚好被拉动。想一想：这时活塞所受的拉力与大气对它的压力有什么关系？
用这一装置来估测大气压，需要测量哪些物理量？怎样测量？
3. 由 计算大气压的值。
器材：20 mL 的注射器（含橡皮帽）、小桶、重物（如沙子）、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳等。
1. 活塞刚好被拉动时，停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重， 得到大气对活塞的压力F。
2. 测出注射器上有刻度部分的长度 l，用注射器的容积 V 除以长度 l，可得活塞的横截面积 S。
将估测的大气压值与用气压计测得的气压值相比较，尝试分析造成差异的原因。
注射器中的空气没有排干净导致估测的大气压值偏小；②活塞与注射器内壁存在摩擦力导致估测的大气压值偏大。
注意单位的换算、统一。
1.大气压与高度的关系：研究表明，大气压与海拔高度之间有一定的关系。海拔高度越高的地方， 大气越稀薄，大气压越小。人们可根据测量的大气压值估算当地的海拔高度。.
在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压大约减小100Pa。
测量结果表明，海平面附近 的大气压约等于 1 个标准大气压。
冷空气下沉，形成高压区；热空气上升，形成低压区，饱含水蒸气热空气上升，形成云。
2.大气压与气候的关系：
一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
在同一地点，大气压也不是固定不变的。例如，季节和天气的变化也会引 起大气压的变化。因此，人们常将气压变化的信息作为天气预报的依据之一。
在同一时间，地球上两地间的气压不同会引起空气流动。气压差越大 , 空气流动越快，由此形成不同等级的风。
3.水的沸点与气压的关系
当气压增大时，水的沸点升高；当气压减小时，水的沸点降低。
向烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞， 将烧瓶倒置，再用冷水浇烧瓶的底部（图 9-24 ），可以看到水重新沸腾起来。想 一 想：这是为什么？ 研究表明，液体的沸点与液面上方的气压有关。气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高。海拔 4000 多米的高原地区，水的沸点会降到 90 ℃以下，食物不易煮熟。因此，生活在高原地区的人多选用高压锅来烧煮食物。高压锅的密封性能良好，锅内气体压强能达到两个标准大气压，水的沸点可升高到 120 ℃ ,更易煮熟食物。
流体压强与流速的关系
如图所示，地铁站的候车区一般安装有安全玻璃墙，或在地面上标有黄线，称为安全线。当地铁列车进站的时候，车站的工作人 员都会提醒人们注意站在安全线以外，这是为什么呢？
液体和气体没有一定的形状，都具有流动性，因此统称为流体。流体流动时产生的压强称作流体压强。
1. 如图 9-25（a）所示，将纸条的一端按在嘴唇下方，沿纸面上方向前吹气。你看到了什么现象？2. 如图 9-25（b）所示，向悬挂着的气球的一侧吹气。你看到了什么现象？3. 如图 9-25（c）所示，两只小纸船浮在水面上，将注射器吸满水，通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水，这时两只纸船会怎样运动？
结论：气体在流速大的地方压强较小， 在流速小的地方压强较大.。
下面我们继续探究液体中流体压强规律.。
每秒流经管子不同截面的液体体积相等。
横截面积大的位置流速小，横截面积小的位置流速大。
在液体中，流速较大的位置压强较小，流速较小的位置压强较大。
研究表明，流体的流速越大，压强越小。自然界和生活中许多现象都与这个规律有关。例如，高速列车进站时，车厢附近的气流速度大、压强 小，若旅客距离车厢过近，可能会由于气压差而被推向列车，从而受到伤害。因此，高速列车进站时，旅客必须站在站台的安全线以内。
生活中有关流体压强与流速关系的现象：
(1)航海规则为什么规定,两艘轮船不能近距离同向航行？
这是因为当两船并行时，两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，造成内侧水的压力小于外侧水的压力，进而使两船逐渐靠拢，酿成海难事故。
(2)草原犬鼠的“空调”洞穴
犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的土堆。这是为什么呢？
风从地表吹过，在平直洞口处流速小，压强大；在凸起洞口处流速大，压强小，两个洞口间具有压强差，在洞穴内产生风。
小孔处空气流速快，压强小，容器里液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。
(4)在火车站台，为什么不能站在安全线以内？
如图所示，火车进站时，速度仍然很大。离车体越近的空气流动速度越大，压强越小。离车远的空气流动速度小，压强大。如果人站在安全线以内，压力差会把人压向火车。
跑车车身形状和机翼类似，高速飞驰时，如果产生向上的力就会发飘，会造成行驶不稳定。
车尾翼板象“装反了的机翼”,上方压强大于下方,给车身向下的较大压力，既增加了稳定性，加大了与地面摩擦，增大了动力。
(6) 踢足球中的“香蕉球”
由于气体的流速越大，压强越小。罚“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。
对机翼产生向 的合力
飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离。飞机向前跑，空气就相对地向后移动。因为机翼的形状基本是上凸下平，所以上方空气流速加大，压强减小，机翼上方与下方存在压强差，因而有压力差，这就形成向上的升力。
2.鸟类的翅膀横截面与飞机机翼很相似
聪明的动物世界——灰雁
生活在欧洲的灰雁,如果天气情况很恶劣时，空气流动很大，且非常不稳定，它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请同学们帮它想想办法，它怎样才能迅速的降低高度呢？
身体完全翻转过来，倒立飞行
1. 如图 9-27 所示，用塑料吸管从瓶中吸饮料时，饮料是怎么吸到嘴里的？若将瓶口封住， 饮料还能吸到嘴里吗？
大气压的作用使饮料沿着吸管上升到嘴里.几乎不能把饮料吸入嘴中.
2. 在瓶内灌满水，用一张纸盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，如图 9-28 所示。纸和水为什么不会下落？试一试，并说明其中的道理。
由于大气压强比瓶中水产生的压强大很多倍，因而可托住纸片和瓶中的水.
3. 如图 9-29 所示，如何吹气可以使桌面上的硬币飞入盘中？试一试，并解释硬币能够飞入盘中的原因。
在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气，硬币上方的空气流速大于下方的空气流速，则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强，硬币受到向上的压强差，所以硬币能飞入盘中。
4. 如图 9-30 所示，从倒置的漏斗管口向下吹气，乒乓球会掉下去吗？ 试一试，并解释其原因。
如图所示，从倒置的漏斗口部向下方吹气，乒乓球两侧上方空气的流速大、压强小，而下方空气的流速小、压强大，所以在下方空气向上的压强作用下，乒乓球被压向漏斗颈部，从而不会掉下来.
1 ．下图中不是利用大气压的是 ( )
2 ． 实验证明了大气压存在且很大，物理学家 首次测量了大气压强的值。大气压强的值与海拔高度有关，海拔高度越高，大气压强越 （选填“大”或“小”）。
3 ．关于大气压，下列说法错误的是 ( )A ．马德堡半球实验证明了大气压的存在 B ．大气压可以用气压计来进行测量C ．海拔越高的地方，大气压越低 D ．高压锅是利用大气压工作的
A ．遮阳伞上边空气流速小，压强大，伞面被向下压B ．遮阳伞上边空气流速大，压强小，伞面被向上吸 C ．遮阳伞下边空气流速大，压强小，伞面被向上吸 D ．遮阳伞下边空气流速小，压强小，伞面被向下压
4 ．近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查、拆除力度，遮阳伞（如图所示）虽能遮挡阳光，但存在安全隐患。当电动车快速行驶时，下列说法正确的是 ( )
5．小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球运动状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。下列方案中不合理的是 ( )A ．竖直向上吹气 B ．斜向下吹气C ．竖直向下吹气 D ．水平向左吹气
6．如图所示，将两个气球用细线悬挂起来。当用力向两个气球中间吹气时，会发生的现象是 ( )
B ．两气球向中间靠拢D ．B 气球不动，A 气球向外飘开
A ．两气球向两边分开C ．A 气球不动，B 气球向外飘开
A ．该实验选择横截面积小的注射器是因为考虑到学生用的弹簧测力计量程不够大B ．实验前先将活塞推至注射器筒的底端，是为了排尽筒内的空气C ．刻度尺测出注射器的全部长度l总 ，注射器容积除以l总 ，可求出活塞的横截面积D ．测得的大气压值偏小，可能是因为注射器筒内的空气没有排尽
7．如图所示，是用注射器、弹簧测力计等估测大气压的值的装置，下列说法中错误的是( )
8．在学校举办的科技运动会上，水平抛出一个飞盘，快速前进的飞盘越升越高。从侧面看，飞盘的形状应为下图中的 ( )