8.3大气压与人类生活

83大气压与人类生活

学习目标

1.通过动手实验，观察现象确认大气压的存在;能说出儿个证明大气压存在的例子。

2.重点:描述托里拆利实验测大气压的方法;说出标准大气压的大小。

3.解释大气压随高度的增加而减小，大气压强的大小可以用气压计来测量;说出高压锅的原理，判断液体的沸点跟表面气压的关系。

4.运用大气压知识解释日常生活、生产中的有关现象，体会物理与生活的紧密联系。预习导学

一、怎样知道大气有压强

1.估算一下你教室里空气的质量有多大?重力有多大？（空气的密度p-1.29 kg/m3）答案教室的容枳：V=abh=z3 m x 7 in x 3. 5 in = 196m：

空气的质量：协二P?二 1. 29kg/m3 x 196m=252. 84kg o

思考:空气有质量，受到重力的作用，空气对浸在它里面的物体是否有压力的作用？在压力作用面上是否产生压强？

2•将玻璃杯注满水，用硕纸片盖住杯口，将玻璃杯倒置如图所示。实验现象是纸片没有掉卜来•杯中的水也没冇流出来。

分析原因:屮；i氏人杯叽的空气被排出，杯内水对硬纸片产生的爪强小于大气丿下强，外而的犬气丿1比此賀片让住卫V浪仃乱：欠。

以上现象说明，空气内部各个方向也都存在压强，这种压强称为大气汗强,简称太气压或气压。

3.著名的马德堡半球实验有力地证明了大气爪的存在。

二、怎样测量大气压

4.意大利科学家托电拆利用如图所示的实验装置首先测定了大气压的值。山于玻璃管内部没有管内汞面上方形成克空，管外汞面上受到大气压强，大气压支持着玻璃管内的汞柱。此时的大气压强跟管内的汞柱产生的压强相等。

5••探究活动：设汁实验,用所给的器材测出教室里大气压有多大？写出实验的步骤。实验器材:长约1 ni—端封闭的玻璃管、汞槽、米尺、水银、乳胶手套。

实验步骤：(1)将玻璃管中漕说上乳胶手套川吳指堵住管【1倒插在汞液槽电

(2)放开堵管口的手指，让管内汞液流下；

(3)、*管内汞液不在下降时，测出管内外汞液而的高度差加

(4)根据p=pgh算出大气压的值。

6.利用托里拆利实验装置测量大气压强时，当玻璃管内的水银柱稳定后，在玻璃管的顶部穿一小孔，那么管内的水银液面将(B)

A.保持不变

B.逐渐下降,最终与管外液面相平

C•逐渐上升，最终从小孔中流出D.稍微下降一些

7/1标准大气压约等于1. 013X1CT Pa•相当于迎mm高的汞柱产生的压强。

&人们常用来测量气压的仪器有无液气丿1订1 、汞气丿k・表等。

三、大气压与人类生活

9.离地面越高的地方，空气越晞薄,大气压强越小,所以大气压随高度的增加而减尘。

10.人为什么会出现高•山反应？

答案山于高度越臥空气越稀薄，气压就越低，因此人在刚进入山区时，会因为烏度突然增高，人体来不及适应，而产生体内氧气供应不足的悄形，拓度越启j,产生的反应就越剧烈，称为高山反应。

11・山探究沸点与气压的关系实验可知:液体表面上气压越高，液体的沸点—世區。反之•气压越低，液体的沸点越低。在1个标准大气压下，水的沸点是10(T C o

12.高

山上煮鸡蛋,用再大的火鸡蛋也煮不熟的原因是(D)

A.高山上气温太低

B.炉火温度不够

C•水沸腾的时间太短D.大气压小，水的沸点低

13.在高山上为什么要用高压锅煮饭？

答案舟圧锅密封性能好，锅内的水蒸气斥强比外界大气压高冰的沸点升高，可以将食物煮熟。

合作探究

1 •为测量大气压强的数值，实验小组进行如下实验，将塑料挂钩吸盘按圧在光滑水

平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细

沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脫落玻璃板,测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为Go

（1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是G,所测大气压强的数值是

Mo （2）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是（一条即可）:吸盘的空气没有完全挤岀（或吸盘的气密性不好:实验过程中仃外部空气进入吸盘等）。

2「问题思考:做托里拆利实验中的汞液有毒，可不可以换成水来进行实验，分析其利弊。

分析:理论上可以将汞换成水。

若用水实於，1标准从仙支持的水柱冶鈿詰諾病10加有利的一方面:水这种物质选取方便,无毒。

不利的一方面:需选用长度大于10m、一端封闭的玻璃管，操作起来非常不方便。

3.实验探究:液体沸点与气压的关系是怎样的？

实验器材:烧瓶、酒精灯、铁架台、石棉网、大注射器。

实验步骤:⑴如图所示，将水加热至沸腾后停止加热冰停止沸腾；（2）用大注射器抽出瓶内空气。

现象：停I卜•沸腾的水乂沸腾了o

分析论证：停止加热•水湍V筲低。抽出空气瓶内的气爪降低。停上沸腾的水I |次沸腾说明水的沸点降低了o

结论：液体的沸点丄J气压有关，气爪降低时沸点降低，气斥增大时，沸点升高I