人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 大气压强一等奖教学ppt课件

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液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。大气也能流动，大气对我们周围的物体也有压强吗?
第3节 大气压强
1. 通过观察、实验，检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用。2. 能简单描述托里拆利实验，能说出标准大气压的数量级，能说出大气压随高度变化的规律。3. 能说出液体沸点跟气压的关系。
1. 大气压强的存在2. 大气压的测量3. 大气压与海拔高度的关系4. 液体沸点跟气压的关系5. 课堂总结6. 练习与应用7. 提升训练
1. 实验探究：大气压的存在
硬纸片没有掉下来。杯中装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强，由于大气压的作用，硬纸片没有掉下来。
②把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，观察现象。
硬纸片掉了下来。是因为受到了重力作用。
①将硬纸片放在空塑料杯口，用手按住，然后倒置过来放手后，观察现象。
③把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，将纸杯朝不同的方向，观察现象。
④在装满水倒置的塑料杯底部用针扎一个小孔，观察现象。
发现硬纸片都不会脱落。 说明大气向各个方向都有压强。
硬纸片掉了下来，水流出。用针在塑料杯杯底扎孔后，水上方有大气压，下面也有大气压，所以水在重力的作用下流出来。
将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中，鸡蛋不会掉入瓶中。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。
熟鸡蛋被“吞入”瓶中。棉花燃烧，瓶内空气受热膨胀被排出一部分，堵上鸡蛋，瓶内气体冷却后，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶中。
演示实验——《大气压的存在》
（3）马德堡半球实验①1654年5月8日，德国马德堡市市长、抽气泵的发明者奥托·格里克做了一个令人惊奇的实验。他将两个直径约为36cm的铜质空心半球紧扣在一起，用抽气泵抽出球内空气，然后用16匹马分别向相反方向拉两个半球，结果16匹马费了很大的劲才拉开。两个半球被拉开时，爆发剧烈响声。假如不抽去半球内空气，用手就能拉开它们。这就是历史上著名的马德堡半球实验。
②分析马德堡半球实验 球体内部没有气体，也就没有向外的压强（压力），外部有大气，对半球的四周表面有压强，所以是大气压强（压力）把两个半球紧紧压在一起。马德堡半球实验，证明大气存在压强并且很大。
课堂影院——《马德堡半球实验》
（1）大气层：我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球。厚厚的气体包围着坚实的大地，保护、养育着地球上的生命。这层厚厚的气体，人们通常称之为大气层。（2）大气压强：空气和液体一样，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）大气压产生的原因：地球周围的空气层因地球的吸引而受到重力作用，同时空气又具有流动性，因此大气对浸在空气中的物体表面就产生了压强。
（4）大气压存在的现象
一切吸液体的过程都是靠管内外气体压强差将液体“压”的过程
拔火罐时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，等到罐内的空气冷却后压强降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐子“吸”在皮肤上，因此这是由于大气压强的作用引起的。因罐内的大力吸引而引起人体血管扩张，血流加快，新陈代谢旺盛，组织营养得到改善，提高机体的抗病能力。
【例题1】如图所示，小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一片硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下。对整个探究活动的分析正确的是（　　）A．探究的问题：大气压强有多大B．探究的问题：大气向各个方向的压强相等C．探究的问题：研究水的重力与大气压力的关系D．探究的问题：大气对各个方向都有压强
AC．覆杯实验是验证大气压存在的实验，没有测量工具，不能测量大气压的大小，也不能研究水的重力与大气压力的关系，故AC错误；BD．将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下，说明在不同的方向上纸片受到大气压的作用，所以探究大气压向各个方向是否有压强；结论是大气压向各个方向有压强；不能得到大气向各个方向的压强相等，故D正确，B错误。
（1）测量方法在如图实验装置中，如果根据大气压所能托起水柱的最大高度，我们根据p0=ρ水gh就能测出大气压的数值。
人们发现用水做实验时，水柱太高，达到10m多高，不方便，能否用密度大的水银代替？
意大利科学家托里拆利解决了这个问题，用水银测出了大气压的大小，叫做托里拆利实验。
（2）托里拆利实验过程
②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。
④如果玻璃管倾斜，进入到玻璃管内水银的长度会变大，但是水银柱的竖直高度不变，依旧是760mm.
（3）实验分析玻璃管内水银面的上方是真空，没有大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑着管内这段水银柱使它不会落下。（4）实验结论大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气压=p水银这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的，故被称为托里拆利实验。
2. 理解托里拆利实验
（1）水银柱的高度水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管倾斜时水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关。所以改用粗一些或细一些的玻璃管不会影响结果。
（2）玻璃管口在水银中的深度玻璃管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。（3）玻璃管内漏进空气
实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面下降，测量结果变小。
（4）用水做实验时，水柱的高度
（1）标准大气压 托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm，通常把这样大小的大气压叫作标准大气压，常用字母p0表示。根据液体压强的公式，760mm高的水银柱产生的压强 p0=ρ水银gh =13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m =1.013×105 Pa在粗略计算中，标准大气压可取1×105Pa
（2）大气压的一些单位 帕（Pa）、千帕（kPa）、百帕（hPa）、标准大气压、毫米水银柱高（mmHg柱）或厘米水银柱高（cmHg柱）等。
1标准大气压=1.013×105 Pa=760毫米水银柱=76厘米水银柱
4. 物理学家—埃万杰利斯塔•托里拆利
意大利物理学家、数学家。1608年10月15日生于法恩扎，1647年10月25日卒于佛罗伦萨。托里拆利是伽利略的学生和晚年的助手，1642年继承伽利略任佛罗伦萨学院数学教授。
托里拆利的首要发明是水银气压计，为了纪念他，小行星7437被命名为托里拆利。托里拆利还发现了托里拆利定律，这是一个有关流体从开口流出的流速的定律，即水箱底部小孔液体射出的速度等于重力加速度与液体高度乘积的两倍的平方根。
演示实验——《大气压的测量》
气压计：测量大气压的仪器叫作气压计。（1）水银气压计在托里拆利实验中，如果玻璃管旁立一个刻度尺，读出水银柱的高度，就知道当时的大气压了。这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确，但携带不便。
（2）金属盒气压计（又称无液气压计）它的主要部分是一个波纹状真空金属盒，大气压变化时，金属盒会发生变化，传动装置将这种变化转化为指针的偏转，指示出大气压的大小。
【例题2】如图所示是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验，下面说法正确的是（　　）A．玻璃管倾斜后会影响实验测量结果B．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气C．大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强D．因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强，所以水银柱不会落下
A．水银柱产生的压强跟水银柱的高度和水银的密度有关，与玻璃管倾斜、玻璃管的粗细无关，故A错误；B．在玻璃管中装满水银是为了排净管中的空气，使大气压等于水银柱产生的压强，故B错误；C．当玻璃管上方为真空时，大气压等于水银柱产生的压强，所以玻璃管外大气压等于760mm水银柱产生的压强，故C正确；D．玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，故D错误。
大气压与海拔高度的关系
1. 自制气压计（1）制作方法在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后，在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。
根据玻璃管内水柱的高低，就可以知道外部大气压强的大小。
在玻璃管内的底部取一液片“AB”，因为液片静止，所以液片上下两面受到的压强相等 即 p内=p大气压+p水 P内=p0 + ρ水gh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 p0 降低时，玻璃管内水的高度h水会变大。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。
（2）自制气压计的测量原理
2. 大气压与高度的关系
（1）实验探究将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。使电梯从一楼到十二楼，观察并记录水面的变化情况。
下表是某一次实验中的数据，分析数据，可得到什么结论？
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。结论：大气压随高度的增加而减小。
注意：使用自制气压计时，瓶口必须密闭，不能漏气。不要用手直接拿瓶子，以免瓶子受热，影响瓶内气体的压强。
演示实验——《用自制气压计观察大气压随高度的变化》
（2）大气压与高度的关系①大气压随高度增加而减小，在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100pa。在珠穆朗玛峰的峰顶，大气压只有3.2×104 Pa。
②大气压随海拔高度的升高而减小的原因：大气压由于大气受重力而产生，因为海拔越高，空气越稀薄，空气密度变小，大气重力变小，因此大气压就会降低。当离开地面的高度达到100km时，大气就变得极其稀薄了。
如果无液气压计的刻度盘上标上的是高度，就变成了高度计。因为大气压强随高度的增加而减小，我们可测出不同高度的气压值，把它们的对应关系刻在无液气压计的刻度盘上即可。
【例题3】小皓同学自制了一个气压计，如图所示：玻璃管内水的高度h=5cmg，取10N/kg。由图可知，气压计玻璃瓶内的空气压强 ________（选填“大于”、“小于”或“等于”）玻璃瓶外空气的压强，玻璃瓶内外大气压强差为________Pa，小皓拿着该气压计从山底开始爬山，爬山过程中玻璃管内水的高度会_______ （选填“升高”或“降低”），到山顶，小皓发现玻璃管内水柱的长度变化了23cm，则该山大约高_______m（玻璃管足够长，不考虑温度的影响，在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa）。
1. 液体沸点跟气压的关系（1）探究实验 如图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。现象分析：抽出空气，瓶内的气压降低，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了。
实验结论：液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低，沸点降低，气压升高，沸点升高。
演示实验——《停止沸腾的水浇上冷水后会怎样》
（2）水的沸点与气压值对照表
观察表格可以得出水的沸点与气压之间的关系：气压越大，水的沸点越高；气压越小，水的沸点越低。在海拔8848m的珠穆朗玛峰顶上，大气压约为31000pa，水的沸点大约是70℃（69~75℃间），这样的温度，连面条也煮不熟。
在标准大气压下，水的沸点100℃.
高压锅把水紧密地封闭起来，水受热蒸发产生的水蒸气不能扩散到空气中，只能保留在高压锅内，就使高压锅内部的气压高于1个大气压，水的沸点升高，要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟了，并且相当酥烂。
家用高压锅使用温度大约为110～120℃
高原边防哨所战士用压力锅煮面条
【例题4】寒假期间小吴同学和父母去西藏旅游，旅游期间细心的小吴同学发现一个有趣的现象，用普通的锅煮不熟面条，他回想起了物理老师做过如图所示的实验，在烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置， 再用_______（选填“冷水”或“热水”）浇烧瓶的底部，可以观察到水重新_______；通过该实验小吴同学终于明白了在高原地区普通锅煮不熟面条的道理，其道理是：_________________。
沸腾
在烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，用冷水浇烧瓶底部，烧瓶中液体上方的水蒸气遇冷液化，液面上方气压降低，水的沸点降低，水重新沸腾。高原地区地势高，大气压低，水的沸点随之降低，因此当水沸腾时，水的温度不够高，所以高原地区普通锅煮不熟面条。
①大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强。②产生原因：空气受重力，且具有流动性。③大气压存在的现象：“吸”饮料、药液、墨水等。①托里拆利实验：首次测出大气压的大小p0=p水银。 ②标准大气压：把760mm水银柱产生的压强叫作 标准大气压 p0=1.013×105Pa ③气压计：水银气压计、金属盒气压计。①自制气压计：探究大气压与高度的关系。②大气压与高度的关系：海拔高度越高，气压越低。液体的沸点与液体表面上方气压的关系： 气压减小，沸点降低，气压增大，沸点升高。
1. 在使用胶头滴管吸取液体时，挤出胶头滴管胶帽内的空气，将玻璃管放入液体中，松手后液体就被“吸”入玻璃管内。某同学猜想液体不是被“吸”上来的，而是被大气“压”上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。
把液体放入一容器内并且盛满，然后将挤出胶帽内空气的胶头滴管插入容器内，再把滴管插入处周围全部密封好，会发现液体不会被“吸”上来。
2. 在“大气压的测量”实验中，如果换用稍微粗一些的玻璃管，或玻璃管内不小心进入了少量空气，是否会影响实验结果?为什么?
托里拆利实验中，将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中，水银下降后，上方没有水银的地方没有空气进入，处于真空状态。水银柱竖直高度差只与外界大气压有关，与玻璃管的横截面积无关，所以换用稍微粗一些的玻璃管，水银柱的竖直高度差不变，对实验结果没有影响。 玻璃管内不慎混入空气，则会产生气体压强，因大气压强p大气=p气+p水银 管内的水银柱高度将变小，因此大气压的测量结果会变小。
3．1654年，在德国马德堡市的广场上曾经做过一个著名的马德堡半球实验。他让人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，然后用两支马队向相反的方向拉这两个半球。当两侧的马达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大的响声。图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要的力是多少?实际用力大小与计算的结果是否相同?请说出你的理由。
压力锅直径r=13cm=0.13m，大气压约为1.0×105Pa，由p=F/S可得，受到的压力F=pS=pπr2=1×105pa×3.14×0.132m2=5.3×103N根据力的相互作用可知，将压力锅拉开时需要5.3×103N的力.实际用力大小与计算结果有很大差别，主要原因是压力锅内不能被抽成真空。
4. 屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力是多少? 这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?
大气屋顶的压力F=pS = 1×105pa× 45m2=4.5×106N因为屋顶的外部和内部都受到大气压力。这两个压力大小大致相等，方向相反，对屋顶的作用相互抵消，所以不可能把屋顶压塌。
1. 如图所示，用两个吸盘模拟马德堡半球实验；将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强______（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强；若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，说明海拔越高，大气压强越______。
将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，吸盘内部气体压强小于大气压强，在内外压力差的作用下，吸盘被紧紧压在一起，很难拉开。若在海拔更高的地方做同样的实验，吸盘内外压强差减小，压力减小，将其分开所需的力更小，说明海拔越高，大气压强越小。
2. 第一个证明大气压存在的著名实验是____________，如图所示，老师在做托里拆利实验时（当地气压为标准大气压），试管的顶端混入了部分空气，实验时测得管内水银柱的高度将______（填“大于”、“等于”“小于”）760mm，如果将试管顶端开一个孔，管内水银柱会不会喷出来________（填“会”“不会”）。
第一个证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。在做托里拆利实验时水银柱上方是真空，外界大气压 p0=ρ水银gh则试管内部水银柱的高度为760mm，试管的顶端混入了部分空气，此时水银柱上方存在压强p，此时 p0-p=ρ水银gh1所以管内水银柱的高度将变小。将试管顶端开一个孔，形成上端开口底部相连的连通器，试管中的液面会与容器中的液面高度相同，管内水银柱不会喷出来。
3. 小雨同学用一个玻璃瓶子、带颜色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞，制作了一个如图所示的能够观察大气压随高度变化的装置。他拿着这一装置乘坐电梯从18楼的家到达楼下。以下说法正确的是（　　）A．玻璃管内水柱高度下降，说明大气压增大B．玻璃管内水柱高度下降，说明大气压减小C．玻璃管内水柱高度上升，说明大气压增大D．玻璃管内水柱高度上升，说明大气压减小
拿这装置乘电梯从18楼的家到达楼下，高度减小，外界大气压增大；瓶内封闭部分气体的压强=玻璃管内水的压强+外界大气压，瓶内气压几乎不变，当外界气压变大时，玻璃管内的水柱高度将下降，故BCD错误，A正确。
4. 如图是托里拆利实验的流程，关于托里拆利实验，说法正确的是（　　）A．托里拆利实验可以把水银替换成水，其余器材不变，由此计算大气压强B．向上移动玻璃管，水银柱的高度不变C．实验中用的玻璃管越粗，水银柱高度越低D．标准大气压指760mm水银柱的压力
5. 护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示。这根“闲置”管是为了_______（填“利用”或“不利用”）大气压强。由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度，由此推算针管处受到的液体压强为________Pa。（g=10N/kg，ρ药=ρ水）
1.3×104
6. 如图是抗击疫情使用的负压救护车，小松查阅资料得知：（1）“负压救护车”救护舱内外气压差保持在10～38pa 之间，防止空气外流；（2）为防止交叉感染，舱内每小时换气20次，通过排风净化装置将舱内气体无害化排出，增大排风装置排风量，能降低救护舱内气压。①“负压救护车”执行任务时救护舱内气压______外界大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）；②“负压救护车”从低海拔地区开往高海拔地区执行任务时，需要增大排风量，请分析原因：_________；③下列物体内部空间处于“负压”状态的是____ 。A．正在烧煮的高压锅 B．开始吸饮料时的吸管 C．充满气的轮胎