广东省惠州市惠东县港口中学八年级物理下册 8.3 大气压与人类生活学案 (新版)粤教沪版
8.3 大气压与人类生活
一、情景引入 地球周围包围着厚厚的大气,它也像液体一样受到重力的作用,而且能够流动。已经
学过液体内部各个方向都有压强,那么大气内部会不会也有压强呢?下面我们来做个简单的小实验:给空矿泉水瓶加点热开水晃动,再倒掉重新拧紧瓶盖,结果发现瓶凹陷进去,观察矿泉水瓶的变化。想知道这是为什么吗?我们一起来学习吧。
二、教材研究
问题1—— 大气存在压强吗?
(1)完成活动1中A 实验,发现纸片 掉下来,处于静止状态。由力的平衡知识知道,纸片受到 力,分析知纸片受到水给它的向下的 ,那么纸片受到的向上的力的施力物体是什么呢?
原来大气和其他物质一样,具有 ,也受到地球的引力,并和液体一样也有流
动性,因此大气也会对浸入其中的物体产生 ,叫做 ,简称 。
(2)有条件找个小塑料吸盘完成活动1中B 实验。吸盘之所以不会掉下来,是因为 的作用,使吸盘压在墙壁上,墙壁对吸盘产生了 ,因此不会掉下来。
(3)除了刚才的“纸片托水”、“吸盘挂物”及历史上的“马德堡半球实验”能够说明大气压的存在之外,你还能举出哪些例了说明大气压的存在?
如: ;
问题2—— 怎样测量大气压?
(1)估测大气压
阅读课文P76页活动2内容,用注射器完成其活动内容后思考下列问题:
1为什么先把注射器活塞推至顶端?答: ; ○
2为什么用橡皮帽堵住针头处小孔?答: ; ○
3当活塞拉动时,说明:钩码的拉力与 相等。 ○
4观察注射器外壁上的刻度,可以找到注射器的容积为V 毫升,用刻度尺测出注射器 ○
上有刻度部分的长度L ,就可以算出注射器活塞的面积S= 。
5由压强公式可以算出大气压P= ○F G == 。 S S
(2)托里拆利实验
阅读课文后填空。
意大利物理学家托里拆利的实验的做法是:选一根长约 的玻璃试管,在里面灌
满 ,用手指堵住管口,再将管口向下插入汞液槽中,将手指移开,会看到管内 随之下降。当降到一定高度时就不再下降了,保持静止。
分析:当汞液不再下降时,说明汞柱受到一对 力。也即是如果在汞柱与汞液槽液面处选一个玻璃片时,在这个玻璃片上受到的向下的汞液的压强与向上的 相等,只要我们算出汞液柱的压强就知道了大气压强的大小。
已知托里拆利实验中,管内外汞液面的高度差是760mm ,从密度表中可查出汞的密度是ρ。所以代入液体压强公式。
人们通常把高为760mm 汞柱产生的压强作为一个标准大气压,符号为 。也即是1atm= Pa,相当于 cm汞柱产生的压强。
思考:
1当汞柱下降后,汞柱上方是什么?答: 。 ○
2当玻璃试管倾斜时,管内汞柱的长度将会 ,但汞柱的高度是 。 ○(填变化情况)
3当把玻璃管换成弯曲的,或把试管的粗细更换后,汞柱的高度是否会发生变 ○
化? 。
4托里拆利实验能否用其他液体代替汞做这个实验?如果用水来代替, ○又该选用多长的玻璃试管?请计算后说明。
问题3—— 大气压与人类生活有什么关系?
(1)大气压与高度的关系
阅读课文结合下面的插图1回答问题
图1
1从该图中你发现了大气压强与海拔高度之间有哪些规律? ○
。 2越往高处,大气压强为什么会减小? ○
。
(2)沸点与气压的关系
寻找条件观察或完成课本插图8—34实验。
根据实验可以得到沸点与气压的关系是:沸点随着液体上方气压的升高而 ,随着液体上方气压的降低而 。根据这一规律,在高山上,用普通锅是不能煮熟食物的,因此采用高压锅提高锅内的 ,提高水的 ,从而加快煮熟食物,又能节约燃料。
(3)大气压的应用
在生活或生产当中,很多现象都与大气压有关,你能举出一些例子吗? 。
三、典例分析
【例1】高压锅煮牛肉时,牛肉很容易烂,其原因是( )
A .高压锅内压力较大,牛肉被压烂.
B .高压锅内水温较高,牛肉在高温下易煮烂.
C .高压锅内压强较大,牛肉易膨胀变烂.
D .以上说法都是错误的.
【解析】高压锅的锅盖密闭,锅内气压增大,液体沸点随气压的升高而升高,锅内水的沸点将高于100℃,因而水温高于通常烧煮时的温度,牛肉的分解煮烂的程度直接与温度高低有关,温度越高,越容易烂。
【答案】B 。
【例2】将烧杯内水烧至沸腾后,用塞子塞紧后倒置,再用一条冷毛巾覆盖在烧杯底上,你会看到什么?因为什么? 【解析】本题考查的是液体沸点与液面压强的关系,我们知道液体沸点随液面压强增大而升高,减小而降低;当沸腾停火后,水不再沸腾,但覆盖冷毛巾后使杯内温度下降,气压降低沸点也降低,因此水又能沸腾起来。
【答案】会看到,烧杯内的水再次沸腾起来。因为将冷毛巾覆盖在烧杯上,使得烧杯内的空气温度降低而收缩,使烧杯内的气压降低,从而使水的沸点降低,所以水又会沸腾起来。
四、达标训练
知识点1——大气压强的存在
1、如图2是课本上的演示实验或插图,请你根据要求填空:图中纸片
不会掉下是由于 的作用。
图2
2、下面选项中,不可以直接说明大气压存在的是 ( )
A 、带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上;B 、钢笔从墨水瓶中吸取墨水;
C 、用塑料管吸取饮料瓶中的饮料; D、河堤的下段比上段要造得宽;
知识点2——测量大气压
3、用水银气压计测量大气压时,如果气压计中的水银柱不竖直,测量值比实际值( )
A 、偏大; B、偏小; C、一样大; D、不能确定;
4、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 75.2cm ,75.6cm ,76.0cm 。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
知识点3——大气压与人类生活
5、下列生活现象中, 不属于直接利用大气压的是 ( )
A .人能自由的呼吸 B.用注射针筒抽取药液
C .贴在墙上的吸盘式挂衣钩 D.用高压锅煮饭
6、如图3所示,用塑料管可以把瓶子中的水吸到嘴里,这是由于 ( )
A
.人对水产生吸引力的作用 B.吸管本身有吸水的作用
C.大气压作用在水面上的结果 D.水压的作用
图3 五、中考试题
1、 小明用如图4所示的装置做观察水的沸腾实验,水沸腾时,温度计的
示数如图所示,此时水的沸点是 ℃,这表明当时的大气压强要比
1标准大气压强 ;本实验中,要缩短加热时间使水尽快沸腾。
请写出两种可行的办法:
① ;
② 。
【解答】:由温度计能观察到沸点是98℃,从液体沸点随气压升高而增大图
4 可知,当时大气压并没有达到1个标准大气压;要缩短加热时间的办法很
多,只要能达到目的即可,如减小水的质量、提高水的初温、加大火力、减小热散失使烧杯底受热均匀等。
2、日常生活中,人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关,下列对涉及压强的事例论述不正确的是
A .用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B .菜刀钝了在磨石上磨一磨,是为了减小压强
C .用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体的沸点升高
D .拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体的压强随深度增大而增大
【解析】:A 人吸食饮料是在大气压的作用下进行的;C 是因为锅内气压增大提高沸点的原因;D 液体内部压强与深度有关,压强越大压力也越大;而B 压强大小与受力面积有关系是:当压力不变时,受力面积越小压强越大。
【答案】:B 。
六、课堂测评
1、据某报报道:在汶川大地震后的第七天,为采访抗震救灾第一线的感人事迹,记者随空军战士乘坐装着空投物资的军用运输机冲向蓝天,五分钟后,飞机上升到3200米的高空.由于气压急剧变化,记者用来做采访记录的签字笔的笔尖在不断地滴出墨水.„„报道中“签字笔的笔尖在不断地滴出墨水”的原因是由于大气压随高度的增大而 (选填“增大”或“减小”) ,笔管内的气压 (选填“大于”或“小于”) 笔管外的气压.
2、“奥运火炬登珠峰”开创了奥运火炬传递的历史先河。火炬进发珠峰,“高原反应”是队员们必须面对的诸多困难之一,“高原反应”与气压有关,高度越高,气压__________(选填“越大”或“越小”);高原上用普通锅煮不熟饭,是因为用普通锅烧煮时,水的沸点_______100℃.
3、小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?”这一问
题时,设计了右图5所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压
将_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察
到的现象是 。此实验_______(选填“能”或“不能”)验证“饮
料是被气压压上来的”这一结论。 图5
4、有下列应用或实验现象:
①在玻璃生产车间里,利用有真空吸盘的吊车吊运平板玻璃
②将两个表面光滑的铅块相互压紧后,能悬挂若干个钩码而不分开
③节日里放飞的氢气球,升到高空时会破裂
④在高山上需要使用高压锅才能将食物煮熟 以上四例中利用大气压工作的有 ;能说明大气压随高度的升高而减小的有 。
5、下列现象中,能说明存在大气压强的是 ( )
A 、潜水员潜入水下越深,所受水的压强越大
B 、盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出
C 、水从高处流下,形成瀑布
D 、在三峡大坝旁修建船闸
6、青藏铁路建成后,乘高原列车去西藏旅游的人越来越多,与普通列车相比,高原列车内还配有供氧系统和医疗应急系统,这样做是因为高原上 ( )
A .大气压强小,空气中含氧量小 B.大气压强大,空气中含氧量大
C .大气压强小,空气中含氧量大 D.大气压强大,空气中含氧量小
7、在做托里拆利实验时,若玻璃管中留有少量残余空气,则 ( )
A 、大气压的测量值与真实值相同; B、大气压的测量值大于真实值;
C 、大气压的测量值小于真实值; D、条件不足,无法判断;
8、在做托里拆利实验时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在管顶穿一个小孔,那么管内水银将 ( )
A 、往上喷出 B、稍微下降
C 、保持原来的高度不变 D、降到与管外水银面相平
9、我们生活的空间存在着大气压,只是我们平时没有在意它的存在.现提供下列器材:A .塑料吸盘两个 B.玻璃片一块 C.玻璃杯一个 D.带吸管的纸盒饮料一盒E .水.请你选择所需器材,设计一个小实验来证明大气压的存在。
(1)写出你所选用的器材,并简述你的实验方法及观察到的现象。
(2)请举出一个在生活中应用大气压的例子:
8.3 大气压与人类生活
四、达标训练
1、由于纸片下方受到的大气压强比上方水所施加的压强大, 向上的压力大于向下的压力, 因此纸片不会掉下来 2、D 3、A 4、 B 5、D 6、 C
六、课堂测评
1 , ○3○4 5、B 1、减小 , 大于 2、越小,小于 3、大于, 水进入直玻璃管,能 4、 ○
6、A 7、C 8、D 9、(1)A.塑料吸盘两个 E.水.将两个吸盘沾一下水,将它们正对并挤压在一起,然后用力将它们拉开,结果,用很大的力也很难把它们拉开。因为经过挤压,吸
盘里的气体被挤出,几乎真空,没有气压。这说明它们是被大气压压在一起的。(2)医生用针筒抽药水。