初中物理苏科版（2024）八年级下册气体的压强教学ppt课件

这是一份初中物理苏科版（2024）八年级下册气体的压强教学ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了意想不到的作用，第十章压强和浮力，大气压的测量，大气压的存在，导入新课，回忆生活中常见的现象，这是为什么，观察与思考，试一试，马德堡半球实验等内容，欢迎下载使用。
八年级物理下册•苏科版
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三、气体的压强（第1课时）
地球表面由大气层包裹，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1000km以上。
液体产生压强是因为受到重力作用，并且具有流动性。大气层里的空气受到重力的作用，且具有流动性。那么，空气（大气）是否也会产生压强呢？
1. 体验大气压强的存在
观察图所示的实验.①在易拉罐中注入少量的水.②用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵住.③撤去酒精灯，让易拉罐冷却。你观察到什么现象？这一现象说明了什么?
观察到的现象是：易拉罐被压瘪.实验中在易拉罐中注人少量的水，用酒精灯对易拉罐加热，罐中的水吸热汽化成的水蒸气将罐内的大部分空气排出；待罐口出现白雾时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却，密封在罐内的水蒸气放热液化成水，罐内的气压减小，罐外的大气压将易拉罐压瘪.
用所给的器材，再设计一个证明大气有压强的实验，并实际做一做.器材：玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、塑料吸盘、挂钩等.
方案一：用两个小吸盘，按如图甲对接，用力挤压吸盘，然后拉开吸盘，拉开吸盘需要用较大的力.
方案三：将热水灌入矿泉水瓶摇晃几下，倒去热水后迅速拧紧瓶盖，用自来水冲瓶子，可观察到矿泉水瓶被压瘪.
方案二：将玻璃杯中装满水后，用硬纸片盖住杯口，然后把杯子倒过来，会看到纸不掉、水不流.
方案四：将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内，然后立即将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口，观察现象。
在日常生活中，还有哪些实例能说明大气有压强？
在日常生活中，能说明大气有压强的实例：①钢笔吸墨水；②用吸管吸饮料；③医生用针筒抽药液等；④用吸盘式塑料挂钩挂物体；⑤用水泵抽水.……
据记载，1654年的某一天，德国马德堡市的市民们看到了一件令人既惊奇又困惑的事情：他们的市长、抽气机的发明者奥托·格里克，把两个直径为35.5cm的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后用两队马（每队各八匹马）向相反的方向拉，如图所示。当这16匹马竭尽全力将两个半球拉开时，竟然像炮弹爆炸一样发出了巨大声响。这就是著名的马德堡半球实验。
但是，如果把紧贴在一起、抽出空气的铜半球上的阀门拧开，让空气经阀门流入球内，那么只需用手一拉，就能把两个半球分开.
2. 大气压及其产生的原因
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.
因为大气受到重力的作用且具有流动性，所以大气内也和液体一样，任何一处向各个方向都有压强。
视频演示——《生活中的大气压》
【例题1】以下是物理教材中演示实验或示例图片，不能说明大气压强存在的是（　　）
A．橡皮膜外凸，证明液体存在压强，与大气压无关，A符合题意；B．图中，去壳熟鸡蛋吸进瓶内，是典型的“瓶吞鸡蛋”实验，瓶内气压减小，在大气压作用下，鸡蛋被压入瓶内，故B不符合题意；C．图中吸盘吸在墙上，是由于大气压作用的结果，故C不符合题意；D．图中，杯口的纸片不下落，是典型的“覆杯实验”，是大气压作用的结果，故D不符合题意。
最早测量大气压的实验是由意大利科学家托里拆利（Evangelista Trricelli，1608～1647）完成的。他测出的大气压的值，相当于76cm高的水银柱产生的压强，约等于1.0×105Pa。人们通常把这样大小的大气压叫作标准大气压。实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是大气，因此，是大气压支持管内这段水银柱不落下，大气压的数值就等于这段水银柱所产生的压强。
1标准大气压= 1.0×105Pa
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔.②如图所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F（近似等于大气对活塞的压力）.
2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等.
③用刻度尺测出注射器刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积 s=V/l.
④计算此时大气压的数值：
（1）将估测的大气压值与标准大气压值进行对比，两者可能不同，原因是什么？
①注射器中的空气没有排干净因为我们选取的注射器虽然密封性能很好，在实验前也尽可能地将空气推出了注射器，但是难免有空气留在注射器中，如图所示，此时存留在注射器内的空气也必将对注射器的活塞有向外的作用力F＂，此时我们测量出的力F'=F-F＂，也就是说此时测出的力小于大气对活塞的压力，导致测得的大气压值偏小。
②活塞与注射器内壁间的摩擦力较大若活塞与注射器内壁间的摩擦力f 较大，如图丁所示，则此时我们测出的拉力F'=F+f，也就是说此时测出的拉力大于大气对活塞的压力，导致测得的大气压值偏大.
（2）为尽可能减小测量误差，实验时应注意：①用蜡或橡皮帽封住注射器小孔时，要注意气密性.②要选用分度值小的弹簧测力计.③由于弹簧测力计自身受到重力作用，实验时应用另一只手托住弹簧测力计，使弹簧测力计和注射器都保持在水平方向上，从而提高实验的准确度.④由于活塞与注射器内壁之间有摩擦，实验时记下活塞刚开始向外、向内滑动时测力计的示数F1和F2，则大气对活塞的压力 F=（F1+F2 ）/2.⑤如活塞与注射器内壁之间摩擦较大，可加少许润滑油.
吸盘、弹簧测力计和刻度尺。
（1）将蘸水吸盘放在平滑玻璃板上，挤压吸盘，排尽吸盘内的空气。（2）量出吸盘与玻璃板接触面的直径d，计算出吸盘的截面积。（3）如图所示，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘刚好脱离玻璃板面时，记录弹簧测力计的示数为F。（4）计算出大气压的值。
2. 估测大气压的值（利用吸盘等器材）
实验中测出的大气压值比实际气压要偏小，产生这一结果的原因是：吸盘内的空气不可能排干净。
吸盘受到的大气压力与拉力是平衡力，二力平衡。
视频演示——《大气压的测量》
【例题2】如图所示为小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。（1）利用刻度尺测量出___________________的长度l为10cm，即可算出活塞的横截面积为________cm2.（2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=__________Pa.（3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'= ________（用题中出现的物理量符号表示）.
（1）注射器有刻度部分的容积V=2mL=2cm2，利用刻度尺测量出注射器有刻度部分的长度l=10cm，则活塞横截面积 S=V/l=2cm²/ 10cm =0.2cm²=2×10-5m2（2）如图所示，当注射器的活塞开始向左滑动时，活塞在水平方向上受到的向右的大气压力F0与向左的拉力F拉二力平衡， F0 =F拉=F=2.1N，大气压 p= F0 /S= 2.1N /2×10-5m2=1.05×105 Pa.
（3）设活塞与筒壁间滑动摩擦力的大小为f，则当注射器的活塞开始向左滑动时，活塞在水平方向上受到的向右的大气压力F0 、滑动摩擦力f 和向左的拉力F拉三力平衡，F=F拉=F0+f … ① 当活塞向右刚要到筒内底部时，活塞在水平方向上受到的向右的大气压力F0与向左的拉力F'、滑动摩擦力f三力平衡， F'=F拉'=F0-f … ② 将①+②可得：
①测量大气压的仪器叫作气压计.
如图所示，金属盒气压计的主要部分是一个圆弧形波纹金属盒，盒内空气已被抽出。为使金属盒不被大气压压扁，盒盖用弹性钢片向外拉着，气压改变时，波纹盒的厚度发生变化，使得固定在盒面上的连杆通过传动机构带动指针偏转，指示出气压的大小。氧气瓶上所用的压力表就是一种金属盒气压计。
取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。
即：P内=p大气压 + ρ水gh水
在玻璃管内的底部取一液片“AB”，因为液片静止，所以 p内=p大气压+p水
因为瓶内气压基本不变，即水对液片向上的压强 p内基本不变，所以当外界大气压强 p大气压降低时，h水变大。
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。
④自制气压计原理
拿着自制气压计从一楼到五楼，记录并观察玻璃管内水柱的高度（即管内与瓶内水面的高度差）。
现象：拿着自制气压计从一楼到五楼，会发现管内水面的高度差变大，说明大气压变小。
①实验器材：2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等.
②实验步骤：排进活塞内的空气；拉动注射器筒， 当活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F； 计算活塞的横截面积s=V/l.
③大气压的计算：p=F/s=FL/V
①马德堡半球实验、生活中与“吸”有关的实例等。②大气压：大气对处在其中的物体有压强，叫作大气压。 ③产生原因：大气有重力且具有流动性。
④气压计：测量大气压的仪器. 例如金属盒气压计。
WHAT•WHY•WOW
课外实践与练习——WWW
1. 如图所示，用塑料吸管从瓶中吸饮料时，饮料是怎么被吸到嘴里的？若将瓶口封住，饮料还能被吸到嘴里吗?
大气压的作用使饮料沿着吸管上升到嘴里。若将瓶口封住，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，水和纸都不会下落，如图所示。请你试一试，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.
1. 如图所示，是某同学在做的一个实验，其中甲瓶铺层砂子，乙放入点燃浸过酒精的棉花；丙用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口，过一会儿可看到鸡蛋将___________。这个实验也证实了_______________。
点燃的棉花使瓶中的空气受热膨胀，一部分跑出瓶外，同时氧气也会被消耗，用鸡蛋封住瓶口后，随着温度降低，瓶内气压会进一步减小，小于外界的大气压，鸡蛋就会在大气压的作用下，被压入瓶中，这个实验证明了大气压强的存在。
2. 如图所示，小明在易拉罐中注入少量的水，用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却，观察到易拉罐变瘪了， 这一现象说明了____________的存在。 注入少量水的目的是_____________________。易拉罐变瘪了也可以说明力可以使物体发生______。
利用水汽化，排出空气　
水吸热汽化生成水蒸气，水蒸气把易拉罐内的空气排出，封住罐口，停止加热，罐内气体温度降低，气体压强减小小于大气压，大气压将易拉罐压瘪，易拉罐被压瘪可以表明大气压的存在。易拉罐受到大气压力的作用变瘪，说明力可以使物体发生形变。
3．小暄用吸管喝盒装牛奶，喝到最后，他又用力吸了几下，奶盒就变成了如图所示模样，此时压扁包装盒的力是（　　）A．大气压力 B．包装盒的重力C．手捏包装盒的力 D．牛奶对包装盒的压力
A．用吸管喝牛奶到最后时，用力吸几下，吸掉了盒中的空气，盒外的大气压大于盒内的气压，将包装盒压扁，故A符合题意；B．包装盒重力方向竖直向下，不是压扁包装盒的力，B不符合题意；C．手捏包装盒的力是为了产生摩擦力，摩擦力与重力相互平衡，防止牛奶盒掉落，不是压扁包装盒的力，故C不符合题意；D．牛奶对包装盒的压力垂直向包装盒的四周和底部，使得包装盒向外凸出而不是压扁包装盒，故D不符合题意。
4. 小明同学利用吸盘、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。（1）实验时将蘸水吸盘放在平滑玻璃板上，挤压吸盘，这样做目的是_______。（2）量出吸盘与玻璃板接触面的直径d，如图所示，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面，记录弹簧测力计的示数为F，则大气压的值可表示为p=__________。（3）小明又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向同方向拉吸盘，都测出了大气压的值，这说明________。（4）实验过程中，利用直径为2cm的吸盘和量程是0～20N的弹簧测力计_______（选填“能”或“不能”）完成实验，理由是_________。
大气向各个方向都有压强
大气压力太大，超过测力计量程.
（1）实验时挤压吸盘，是为了把吸盘内的空气排出，让外界大气压大于吸盘内的气压。（2）忽略吸盘的重力，吸盘受到向上的拉力和向下的大气压力，这两个力是一对平衡力，所以根据上式可解得大气压强为 p=4F/πd2（3）把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向同方向拉吸盘，都有大气压，说明大气向各个方向都有压强。（4）如果直径是2cm，此时大气压力为 因为大气压力大于弹簧测力计的最大测量值，所以不能使用该弹簧测力计完成实验。
5．如图甲，小明依据课本的实验方案测量本地的大气压值，所用一次性注射器的最大刻度为2mL。实验中记下弹簧测力计的示数为4.5N，注射器全部刻度的长度为4cm。①实验原理是______，根据实验数据计算出大气压强为_____Pa。②为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为_________Pa。③对比两次实验结果，小明认为实验中存在下列原因，其中不可能的是___________。A．弹簧测力计的示数没有读准B．注射器中有空气未全部排尽C．活塞与注射器筒壁间摩擦较大
（1）实验原理是压强的计算公式，即 p=F/s 已知注射器的最大刻度为 V=2ml=2cm3=2×10-6m3 全部刻度的长度为L=4cm=0.04m 则注射器活塞的横截面积 s=V/L=2×10-6m3/0.04m=5×10-5m2 大气压强p=F/s=4.5N/ 5×10-5m2 = 9×104Pa
（2）由“胎压计”指针位置可知，实际的大气压p′=100kPa=100×1000Pa=1×105Pa （3）如果活塞与注射器内壁间存在较大的摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大，而根据实验数据计算出的大气压强小于实际大气压，所以不可能是活塞与注射器筒壁间摩擦较大。故选C。
6．如图所示，王老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，水和塑料片都不会掉下来，接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内，封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气，直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100g，倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm².（不考虑分子间作用力）（1）塑料片不掉下来说明了_______的存在，通过计算可知，当钟罩内气压降到_____Pa时，塑料片会掉下（ g取10N/kg ）。（2）王老师在实际操作中发现，抽气至钟罩内气压为30kPa时，玻璃杯内出现了一些小气泡，继续抽气至钟罩内气压为8kPa时，塑料片就掉下了，请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释：______.
（1）型料片受到竖直向下的重力和水的压力的作用，它不掉下来说明下方的空气对它有竖直向上的压力，即说明了大气压的存在，因为玻璃杯是柱形的，所以当它竖直放置时水对塑料片竖直向下的压力 F压=G水.据力与运动的关系和题意可如，当空气对塑料片竖直向上的压力 F