大气压强导学案

大气压强导学案房县七河中学 九年级物理组知识与技能1、了解常见的大气压强现象2、了解测量大气压强的方法，了解托里拆利实验，知道大气压强的大小和单位3、了解大气压强在生产，生活中的简单应用学习过程一、气体压强与大气压强的区别1、气体压强一般指一个密闭的容器内气体的压强（如氢气球内氢气对球壁的压强，蓝球内空气对球壁的压强，自行车内胎内空气对胎壁的压强），气体的压强由于气体分子运动造成的。大气压强是指地球外大气层对它里面的物体的压强，是由于大气层的重力和气体的流动性造成的。2、气体压强与气体的温度、气体的体积、气体的质量有关。理解：如图所示的容器中有空气，底部有一小球，活塞可以上下移动但不漏气，当用力向下压活塞时(小球的体积不变)，则说法错误的:A容器内的气体压强变大; B容器内的气体密度变大;C小球对容器底部的压力变大; D容器底部受到的压强变大.在夏天，小宇将自行车车胎中的气打的足足的，准备出去游玩。路上遇到同学小周，于是他就将自行车停放在烈日下，与小周聊天。正聊在兴头上，猛听的“砰”的一声巨响，车胎爆裂!这是怎么回事?请你用刚才探究出的结论解释一下.一个氧所瓶内氧气的密度为5/，气压为2105Pa,当用去1/2后，剩下氧气的密度为 ，气压为 。3、思考下列各点受到气体压强的来源？并标出该点受到的气压的方向。（介绍蓝球、土气压计、高压锅的结构）二、大气压强现象（一个物体各个面只要与大气接触,都会受到大气压力）1、大气压存在的现象，分析下列各点受到的压强。2、演示书中的三个演示实验。3、思考一体字典放在水平桌面上静止不动，试分析字典受到哪些力？为什么没考虑出大气压力？如图，一个吸盘上挂有一把锅铲，试画出吸盘受到哪些力？如果当时大气压强为105帕，吸盘受力面积为202，大气压力产生的的最大静摩擦力为大气压力的0.2倍，那么吸盘上最多挂多重的物体？三、大气压强的测定思路：由于一个物体的各个面都与大气接触，所以每个面都受到大气压力，这些力彼此平衡或者彼此抵消了，所以平时画物体受力时没有画出大气压力。要考虑大气压力，必须使一个物体的一个面不与大气接触，对面的一个面会受到大气压力。1、粗略测出大气压强的方法。思考：如何使吸盘一个面不受大气压力？画出吸盘受力分析？什么时候大气压力等于测力计的拉力？测大气压强的原理你认为要测出大气压强应如何操作？需要测量哪些物理量？最后大气压强的表达式是什么？应用如上图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下A记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力。B将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。C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。D量出吸盘与玻璃板接触面的直径：计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。E。根据p=F/S，计算出大气压的大小p。(1)小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是_。(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是什么?(3)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是05N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2，她_ (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0105Pa)。(4)要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量_ (选填“大一些”或“小一些”)。(5)小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。她分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是_ (写出一条)。(6)小玮又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值。这说明大气压的方向是_。 2、精确测定大气压强（托里拆利实验）分析：托里拆利实验原理：水银槽中水银面上有的地方受大气压强，有的地方构造真空只受液体压强，通过计算液体压强，间接测出大气压强。根据液体压强的特点，深度是指管内外水银面竖直高度差。如图如果管子是倾斜的，管内外水银面竖直高度差很难测定，一般利用重垂线校正管子竖直，管内外水银柱的长度代替竖直高度差。托里拆利在海平面上测得水银柱的长度为76高的水银柱，他测得值是在海平面上做的，所以测得压强也称1标准大气压。（）P大气压强=思考：1、从实验中可以分析出，如果管子是倾斜的，但竖直高度差不变，就是说对实验结课没有影响。但里面有残余的空气，竖直高度差会减小。2、一位教师在房县也做过托里拆利实验，当时测得管内外水银面竖直高度差为74高水银柱，那么房县的大气压强是多少？为什么小些？3、如果托里拆利在海平面上用水做实验，请计算大气压强可把水柱支撑多高？应用：1、大气对你一只手掌的上表面的压力最接近以下哪个数值:A10N; B100N; C1000N ; D10000N.2、物理兴趣小组的同学学习了大气压强的大小之后，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下。如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，如果当时的大气压仅为0.8105Pa，吸盘的直径为10,你认为为多重的细沙时,吸盘会掉下来?四、大气压的变化1、分析：由于大气层越到高空气越稀薄，大气的高度变低，密度变小，所以大气压强随海拔高度的增加而减小。2、自制土气压计的结构、原理、使用、缺点3、用精密气压计测得不同高度的大气压强如下图：为不同高度处的大气压值表，请从表中查出海拨高度大约为1千米处的乌鲁木齐的气压为_千帕；测得天山上某处气压约为80千帕，该处的高度是_千米4、沸点随气压改变许多物理现象跟气压的大小（通常说气压的高低）有关系，对人类的生活、健康有重要影响。例如，在几千米的高山上，如果没有高压锅，连一顿饭都吃不上，就是因为水的沸点随气压改变的缘故。实验:烧瓶中的水的沸腾（如图a）后移去酒精灯，水就停止沸腾；待水的温度降低一些后将大注射器接到烧瓶口上（如图b），向外拉注射器活塞，看到了什么现象？这个实验说明了什么问题？换用其它液体，在各种气压下实验，表明一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时增高。（1）研究问题的过程通常有下列的步骤：A提出假设；B分析归纳；C得出结论；D提出问题；E实验研究；F理论推导；G经验总结等。你认为编者对“液体沸点与气压关系的研究”依次采取的步骤是： 。（2）小明同学把图1b的装置改成图1c的装置，注射器改为加热，待水沸腾后，才与胶管连接，并继续加热，目的是想通过实验验证“气压增大时，液体的沸点升高”。你猜想小明的操作是 和观察 .（3）小明的实验操作，你认为有什么危险值得注意5、大气压的应用：活塞式抽水机和离心式抽水机（主要是利用大气压强最多可把水柱支撑近10.34米高）原理、使用把装满水的量筒，口朝下浸在水中，如图所示，抓住筒底向上提，在筒口离开水面前，量筒露出水面部分:A.充满水;B.有水但不满; C.没有水; D.依次出现上述过程.五、其它测大气压强的方法：1、某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是 。（2）如图10所示，用细尼龙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，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9 N。 图10(3)如图11所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 cm，计算出活塞的横截面积。(4）计算得到大气压强的数值为 Pa。(5）同学们发现实验误差较大，请分析，该 实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）(2分)： 。 2、物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下。如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小。(1)本实验主要的测量器材：_、_；(2)需要直接测量的物理量：_、_；(3)大气压的表达式P=_；(4)如果测出的大气压仅为08105Pa，实验中可能存在的问题是：六、基础训练1、下列过程中没有利用大气压的是:2、某同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动妈妈用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就开了，对这个现象分析正确的是：A用螺丝刀撬瓶盖可以增大瓶盖直径。减小瓶盖侧壁对瓶的压力;B用螺丝刀撬瓶盖可以减小瓶盖与瓶口的接触面积;C用螺丝刀撬瓶盖可以减小瓶内外气体的压力差;D用螺丝刀撬瓶盖的一端。可以增大瓶盖另一端的压力.3、大气压与生产、生活及科研活动紧密相连。下面几个选项中，分析正确的是:A做托里拆利实验时，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压的值比实际值大一些;B利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越低;C用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用;D用吸管吸饮料是利用了大气压强.4、图1所示的各种事例中，跟大气压无关的是:5、有甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大气压，实验记录结果依次是 752cm，756cm，760cm。已知一个同学做实验时，管内混入了空气，另一个同学则没有将管子竖直放置，如果只有一个同学的方法是正确的它是：A甲； B. 乙 ； C丙； D无法确定。6、做托里拆利实验时，如果把玻璃管倾斜，在倾斜过程：A，玻璃管中的水银柱长度始终不变；B，玻璃管中的水银柱长度变大、竖直高度始终不变；C，玻璃管中的水银柱的长度和竖直高度都变大；D，玻璃管中的水银柱的长度不变、竖直高度变小.7、制药厂在培养液中提取抗菌素时，要通过加热去掉培养液中的水分，但又不允许温度达到100，下列的办法中可采用的是:A、减小火力； B、加大火力； C、减小液面上的气压； D、增大液面上的气压.8、将一满罐“纯净水”(高约40 cm)开口朝下放在水中，如图10所示，结果是( )A仍是满罐水； B水将流出一部分；C水将全部流出 ； D以上答案都不对。9、如图所示是在外界环境为1标准大气压条件下做的托里拆利实验，下列说法中不正确的是( )AA点处压强为零BB点处压强为76cm水银柱CC点处压强为lOcm水银柱DC点处压强为86cm水银柱10、2003年5月21日，中国登山队把五星红旗又一次插上了世界的屋脊，登山运动员登顶之所以困难的主要原因是随着海拔的增高，大气压越来越_，空气的密度也越来越_，致使人体组织细胞内氧气含量减少，所以人感到呼吸困难，举步维艰。11、前一段时间电视报导：自07年发射嫦娥一号后，又将在2008年9月左右，我国的神州七号载人飞船又要上天了，而且这次是要进行宇航员要出舱行走。请根据下列内容进行回答：若不穿太空服，只带氧气瓶，航天员能否走出舱外？运用你所学的物理知识说出一条理由。答：_（填“能”或“不能”）。因为舱外 。12、离心泵和活塞式抽水机都是利用 把水抽到高处的；在1标准大气压条件下，这两种抽水机最多能把水抽到 m的高处。 13、在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小圆孔，用胶带封住小孔，接着拧开瓶盖，往瓶中加入水，然后撕去胶带，水便从小孔射出，如图13所示。接着盖上瓶盖并拧紧，不久水便停止从小孔中射出，此时瓶内水面上方气压_外界大气压。这个实验表明气体的压强随体积的增大而 。15、在冬天中常常看到这样的情况：一瓶开水，倒一部分出来后，再盖上软木塞，发现软木塞会跳起来；给热水瓶注开水，如果水只注了一半，盖上软木塞，过两三天时间想再使用瓶中的水，发现软木塞很难拔出来。试解释上述两种情况。16、在高山上煮食物，如果用我们平常所看到的锅，则食物不会熟，而要用高压锅，请说说高压锅的原理？17、如图所示，塑料挂衣钩贴在平整的壁上。如果它的表面积是20cm2，大气压强为105Pa。求空气对挂衣钩表面的压力18、气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，在大气压作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这情况与马德堡半球实验有异曲同工之处。伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。小王同学用受力面积约为12厘米2的吸盘，成功做了“空手吸盘”表演。若当时的大气压值约为105帕，请你根据以上的数据，计算大气压对这个小小的塑料挂衣钩的压力有多大？七、提高练习：1、2008年5月8日，奥运火炬手在高寒、缺氧、低压的恶劣环境下把祥云火炬第一次带到了海拔高度为8844.43m的世界最高峰珠穆朗玛峰。根据下表中的数值，可知在海拔8000m的山上，大气压值是_Pa。海拔高度（km）海平面123456789101112大气压值（kPa）1019080716254474136312723202、物理知识在生活中有广泛的应用，病人输液时用的吊瓶就是一例。如图所示，A管是输液管、B管是空气管。在输液过程中，如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶适当地升高，使流入患者血管处药液的压强变 。B管的作用是保持瓶口处的压强始终等于.3、节日里氢气球飘向高空，越来越小，逐渐看不见了。设想，气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言，并说明理由。4、中医常用“拔火罐”治疗风湿等病症“拔火罐”是将一酒精棉球点燃放在一广口瓶中，过一会将瓶口扣在病痛的位置上，广口瓶就会牢牢吸在皮肤上，这是为什么?5、进一步探究：在老师的指导下，小明取一牢固的密闭性好又能加热的钢制气罐，通过盖上的特殊孔，在气罐内安装了温度、气压传感器。对气罐缓慢加热，并记录数据如下：根据对实验数据分析，得出本实验中的气压(p)与气温(t)关系的数学表达式为：p=（ ）p0 （其中p0=105Pa）。6、已知高压锅的限压阀的质量为100.8 g，排气孔的面积为7mm2求：1锅内气体的压强最大可达多少?2设锅内压强每增加3.6103Pa，水的沸点就相应的增加1，则锅内的最高温度可达多高?(g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压，计算时取1105Pa)7、如右上图，家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的如果每个吸盘的直径是4cm，计算桌架质量不超过多少时，抬起桌面就能把桌架带起实际上，所能带起的桌架质量总小于上述计算值请分析原因8、大气压随高度的升高而降低，一支登山队测出了几个高度的大气压，如下表所示。 （）请你根据表中的数据，在图中所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像。（）根据图像，可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为 ；（）当高度为1km时，大气压约为 Pa。当高度为3000km时，已到了大气层的边缘，此处的大气压约为 Pa。9、晓光同学发现，在关闭冰箱门后立即打开冰箱门和过一段时间再打开冰箱门，所用力的大小不同，立即打开冰箱门用力小。他对该现象感到奇怪，经查阅有关资料知：关闭冰箱门后，冰箱内的气体温度降低，气体压强变小。晓光同学明白了其中的原因。晓光家的冰箱门长为60cm宽为50cm，当冰箱外的气压为1.0lO5Pa，如果冰箱内的气压比冰箱外的气压小千分之一，打开冰箱门需要克服由于内外压强差产生的阻力为_ N。请你举出生活中与之类似的一个现象并加以简要说明。10、如图所示，是一个测液体密度的装置(又称海尔密度计)，A容器装水，B容器装待测液体，当从上部开口处(打开阀门)抽出少量气体后，A、B两管中的液面都会自动上升到一定高度。那么A、B两管内液体上升的原因是_。若B管中液面升得较A管高些，那么A、B两管中液体密度大小关系为PA_PB(填、=、或)。11、学完压强后，小明想，既然气体和液体都可以产生压强，那么如果在试管A中装满水，再把试管B套入其中一部分（如图甲），把两个试管倒置过来（如图乙所示），试管B会出现什么状态呢？你的猜想是：_ _；你猜想的理由是：_ _12、在如图甲覆杯实验中，同学A 认为“大气把纸片托住了”，而同学B对此表示怀疑。同学A 认为可借用以前学过的“证明声音的传播要依赖介质”的实验方法加以验证，于是，同学A 从实验室借来一些完好器材进行实验，装置如图乙所示。随着抽气机不断往外抽气，原先预计可以看到纸片会掉下来的现象却没有发生。你认为同学A 的实验设计思想是否合理？ ；分析实验不能达到预计效果的原因是 。13、小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。1请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120。已知 ：水的沸点与压强的关系如图1所示，取g =10N/kg)2请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。14、洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，如图16所示，为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案【方案设计】（1）用刻度尺测出吸盘的直径D；（2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；（3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉托吸盘所需拉力的大小（4）计算出当地大气压强【评估交流】洋洋同学说：我们的实验原理是 ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强瑞瑞同学说：在操作过程中，我发现存在 、 等问题，尽管我嫩的操作规范，但估测的结果误差较大，洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差。根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强P= （用字母表示）；实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是 。要准确测量，应该利用课本中介绍的 进行测量