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2019-2020年八年級(jí)物理下學(xué)期素材大全 氣體的壓強(qiáng)教案 蘇科版 (一)大氣壓現(xiàn)象 1．產(chǎn)生：由于空氣受到重力作用。 注意 由于氣體能流動(dòng)，因而空氣內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。 2．定義：大氣對(duì)浸在其中的物體的壓強(qiáng)。 3．證明其存在的例子：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)、鋼筆吸墨水、覆杯實(shí)驗(yàn)、瓶口吞雞蛋、吸管吸飲料、瓷磚上的吸盤等等。 注意 馬德堡半球?qū)嶒?yàn)不但說明了大氣壓強(qiáng)的存在，而且還說明大氣壓很大。 (二)大氣壓的測(cè)量． 1．托里拆利實(shí)驗(yàn) (1)方法： ①拿一根大約lm長(zhǎng)的一端封閉的玻璃管，在管內(nèi)灌滿水銀； ②用食指堵住開口的一端，把管豎直倒立在水銀槽里，放開食指，管內(nèi)水銀面就下降 ③管內(nèi)水銀面不再下降，用刻度尺測(cè)出水銀柱的豎直高度，這個(gè)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于大氣壓。 圖4—12—1 注意 托里拆利實(shí)驗(yàn)中，玻璃管上方為真空。 (2)討論： ①如果管傾斜，水銀柱的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，但豎直高度不變 (如圖4—12—2甲和丙)。 ②改變管的粗細(xì)，管內(nèi)水銀柱豎直高度不變(如圖甲和乙)。 甲 乙 丙 ③管內(nèi)混入了空氣，水銀柱豎直高度減小。 圖4—12—2 注意 托里拆利實(shí)驗(yàn)，選用水銀而不選用其他液體。 因?yàn)樗y是常溫下密度最大的液體，如果換周其他液體，則在同樣情況下，所用的玻璃管就必須很長(zhǎng)，如果用水來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，則須大約10米高的水柱才能產(chǎn)生如此大的壓強(qiáng)。 2．其他工具：汞氣壓計(jì)和空盒氣壓計(jì)。 比較 汞氣壓計(jì)和空盒氣壓計(jì) 區(qū)別 汞氣壓計(jì) 空盒氣壓計(jì) 優(yōu)缺點(diǎn) 測(cè)量精確，攜帶不 方便 攜帶方便，測(cè)量 結(jié)果不是很準(zhǔn)確 用途 氣象站測(cè)大氣壓 制成高度計(jì)，在 登山時(shí)，測(cè)高度 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1．013105帕 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于760mm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，相當(dāng)于10．3 m水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 (三)大氣壓的變化 1．隨高度變化：大氣壓隨海拔高度增大而減小。 注意 通常在海拔兩千米以內(nèi)，每上升12米，大氣壓就減小1毫米汞柱，即l33帕，根據(jù)這個(gè)道理，飛機(jī)上的高度表實(shí)際上就是一個(gè)無液氣壓計(jì)(空盒氣壓計(jì))，只不過它的刻度是高度而已。 易錯(cuò)點(diǎn) 大氣壓不能用 計(jì)算。 雖然大氣壓是由于大氣受重力而產(chǎn)生的，這一點(diǎn)與液體壓強(qiáng)類似，但大氣密度不均勻，因此不能用 來計(jì)算大氣壓。 2．隨季節(jié)、氣候、天氣變化：一般情況下，冬天的氣壓比夏天高，晴天的氣壓比陰天高。 易錯(cuò)點(diǎn) 大氣壓隨氣候變化的范圍較小。 3．隨氣體體積的變化：在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)越大，體積越小，壓強(qiáng)越小，體積越大。 在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，如打氣筒、抽氣機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。 (四)液體沸點(diǎn)與氣壓 1．關(guān)系：液體的沸點(diǎn)隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而升高。 2．應(yīng)用：高壓鍋 (五)大氣壓的應(yīng)用 (1)活塞式抽水機(jī)：通過活塞在圓筒中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷把水抽上來； (2)離心式水泵：通過葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷將泵殼里的水甩出水管。 注意 (1)兩種抽水工具都不是將水抽上去，而是靠大氣壓壓上去的，因?yàn)榇髿鈮河幸欢ㄏ薅龋运诔樗畽C(jī)中上升的高度也有一定限度。 (2)在通常情況下大氣壓壓水的最大高度約10米，這就是我們所說的吸水揚(yáng)程。然而有的離心式水泵可以將水抽到數(shù)十米的高處，這主要是由于離心式水泵利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將水甩出去的，利用慣性它的出水揚(yáng)程可達(dá)數(shù)十米，甚至更大，這主要取決于帶動(dòng)它轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率的大小。 例1高壓鍋容易把食物煮爛，是因?yàn)殄亙?nèi)水面上方的氣壓________l 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)________100℃(以上兩空選填“>”或“<”)。 變式題 如圖4—12—3所示，壓力鍋直徑為24 cm，限壓出氣口直徑為3．5 mm，限壓閥質(zhì)量為100g，使用時(shí)壓力鍋內(nèi)外最大壓強(qiáng)差是多少?合多少標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?鍋蓋與鍋的接口處至少能承受多大的壓力? 例2高尚同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里用皮碗(如圖4—12 —4所示)掛東西，皮碗所能掛的物體重力大小與什么因素有關(guān)呢? 圖4一l2—4 (1)請(qǐng)你提出一種猜想：_________；猜想的依據(jù)是：____________________________ ； (2)請(qǐng)你自選器材，提出一個(gè)驗(yàn)證你的猜想的探究實(shí)驗(yàn)方案。 變式題 市場(chǎng)上有一種圓形塑料吸盤，把它按在玻璃上，擠出它和玻璃之間的空氣，這時(shí)它就可以“吸”在玻璃上．請(qǐng)你利用這樣的吸盤、彈簧秤和刻度尺粗測(cè)大氣壓的數(shù)值。要求：(1)寫出操作步驟；(2)寫出大氣壓強(qiáng)的計(jì)算式。 例3大氣壓隨高度的升高而降低，一只登山隊(duì)測(cè)出了幾個(gè)高度的大氣壓，如下表所示。 高度h／km 大氣壓p／l05 Pa O 1．Ol 0.4 0.97 0.8 0.92 1.4 0.86 2.0 0.79 (1)請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖4—12—5所示的坐標(biāo)中作出大氣壓隨高度變化的圖象。 圖4—12—5 (2)根據(jù)圖象，可以看出大氣壓隨高度變化的數(shù)量關(guān)系大致為：______________________________________ ____________________________________________。 (3)當(dāng)高度為l km時(shí)，大氣壓約為___________Pa。當(dāng)高度為3000km時(shí)，已到了大氣層的邊緣，此處的大氣壓約為_____________Pa。 (4)除了高度，大氣壓還與什么因素有關(guān)?請(qǐng)?zhí)岢瞿愕囊粋€(gè)猜想：__________________________________。 例4 試估算一下地球大氣層中空氣的總質(zhì)量。(地球半徑R=6400km，空氣密度 例5 曉光同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在關(guān)閉冰箱門后立即打開冰箱門和過一段時(shí)間再打開冰箱門，所用力的大小不同，立即打開冰箱門用力小。他對(duì)該現(xiàn)象感到奇怪，經(jīng)查閱有關(guān)資料知：關(guān)閉冰箱門后，冰箱內(nèi)的氣體溫度降低，氣體壓強(qiáng)變小。曉光同學(xué)明白了其中的原因。 曉光家的冰箱門長(zhǎng)為60cm，寬為50cm，當(dāng)冰箱外的氣壓為1．0105Pa，如果冰箱內(nèi)的氣壓比冰箱外的氣壓小千分之一，打開冰箱門需要克服由于內(nèi)外壓強(qiáng)差產(chǎn)生的阻力為30N。請(qǐng)你舉出生活中與之類似的一個(gè)現(xiàn)象．并加以簡(jiǎn)要說明。 思維方法 冰箱門關(guān)閉一段時(shí)間再去打開，所用力大些，是因?yàn)楸浯藭r(shí)內(nèi)外有壓強(qiáng)差，冰箱門外的氣壓大于門內(nèi)的氣壓，因此求出此壓強(qiáng)差產(chǎn)生的壓力，首先要知道 此壓強(qiáng)差，根據(jù)題意可知，壓強(qiáng)差為P0/1000，再根據(jù)F= pS，就可求出壓力。 舉例：保溫瓶塞(罐頭瓶蓋、保溫杯蓋、杯蓋、高壓鍋等)；說明：溫度降低后，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，外界大氣壓的作用。 點(diǎn)評(píng) 本題是一道與生活聯(lián)系非常緊密的問題，題目的解答并不是很難，關(guān)鍵要從題中找出其中的物理原理。