八年级物理下册：三、气体的压强教案（苏科版八年级下）.doc

气体的压强
(一)大气压现象
1．产生：由于空气受到重力作用。
注意 由于气体能流动，因而空气内部朝各个方向都有压强。
2．定义：大气对浸在其中的物体的压强。
3．证明其存在的例子：马德堡半球实验、钢笔吸墨水、覆杯实验、瓶口吞鸡蛋、吸管吸饮料、瓷砖上的吸盘等等。
注意 马德堡半球实验不但说明了大气压强的存在，而且还说明大气压很大。
(二)大气压的测量．
1．托里拆利实验
(1)方法：

①拿一根大约lm长的一端封闭的玻璃管，在管内灌满水银；
②用食指堵住开口的一端，把管竖直倒立在水银槽里，放开食指，管内水银面就下降
③管内水银面不再下降，用刻度尺测出水银柱的竖直高度，这个水银柱产生的压强就等于大气压。
图4—12—1
注意 托里拆利实验中，玻璃管上方为真空。
(2)讨论：

①如果管倾斜，水银柱的长度变长，但竖直高度不变
(如图4—12—2甲和丙)。
②改变管的粗细，管内水银柱竖直高度不变(如图甲和乙)。
甲 乙 丙
③管内混入了空气，水银柱竖直高度减小。
图4—12—2
注意 托里拆利实验，选用水银而不选用其他液体。
因为水银是常温下密度最大的液体，如果换周其他液体，则在同样情况下，所用的玻璃管就必须很长，如果用水来做这个实验，则须大约10米高的水柱才能产生如此大的压强。
2．其他工具：汞气压计和空盒气压计。
比较 汞气压计和空盒气压计
区别
汞气压计
空盒气压计

优缺点

测量精确，携带不

方便
携带方便，测量

结果不是很准确
用途

气象站测大气压

制成高度计，在
登山时，测高度
1标准大气压=1．013×105帕
1标准大气压相当于760mm汞柱产生的压强，相当于10．3 m水柱产生的压强。
(三)大气压的变化
1．随高度变化：大气压随海拔高度增大而减小。
注意 通常在海拔两千米以内，每上升12米，大气压就减小1毫米汞柱，即l33帕，根据这个道理，飞机上的高度表实际上就是一个无液气压计(空盒气压计)，只不过它的刻度是高度而已。

易错点 大气压不能用 计算。

虽然大气压是由于大气受重力而产生的，这一点与液体压强类似，但大气密度不均匀，因此不能用 来计算大气压。
2．随季节、气候、天气变化：一般情况下，冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴天高。
易错点 大气压随气候变化的范围较小。
3．随气体体积的变化：在温度不变时，一定质量的气体，压强越大，体积越小，压强越小，体积越大。
在日常生活中有着广泛的应用，如打气筒、抽气机、空气压缩机等。
(四)液体沸点与气压
1．关系：液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。
2．应用：高压锅
(五)大气压的应用
(1)活塞式抽水机：通过活塞在圆筒中上下往复运动，不断把水抽上来；
(2)离心式水泵：通过叶轮高速转动，不断将泵壳里的水甩出水管。
注意 (1)两种抽水工具都不是将水抽上去，而是靠大气压压上去的，因为大气压有一定限度，所以水在抽水机中上升的高度也有一定限度。
(2)在通常情况下大气压压水的最大高度约10米，这就是我们所说的吸水扬程。然而有的离心式水泵可以将水抽到数十米的高处，这主要是由于离心式水泵利用高速旋转的叶轮将水甩出去的，利用惯性它的出水扬程可达数十米，甚至更大，这主要取决于带动它转动的电动机功率的大小。
例1高压锅容易把食物煮烂，是因为锅内水面上方的气压________l 个标准大气压，锅内水的沸点________100℃(以上两空选填“>”或“<”)。

变式题 如图4—12—3所示，压力锅直径为24 cm，限压出气口直径为3．5 mm，限压阀质量为100g，使用时压力锅内外最大压强差是多少?合多少标准大气压?锅盖与锅的接口处至少能承受多大的压力?

例2高尚同学发现家里用皮碗(如图4—12 —4所示)挂东西，皮碗所能挂的物体重力大小与什么因素有关呢?

图4一l2—4
(1)请你提出一种猜想：_________；猜想的依据是：____________________________ ；
(2)请你自选器材，提出一个验证你的猜想的探究实验方案。
变式题 市场上有一种圆形塑料吸盘，把它按在玻璃上，挤出它和玻璃之间的空气，这时它就可以“吸”在玻璃上．请你利用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺粗测大气压的数值。要求：(1)写出操作步骤；(2)写出大气压强的计算式。
例3大气压随高度的升高而降低，一只登山队测出了几个高度的大气压，如下表所示。
高度h／km
大气压p／×l05 Pa
O
1．Ol
0.4
0.97
0.8
0.92
1.4
0.86
2.0
0.79
(1)请你根据表中的数据，在图4—12—5所示的坐标中作出大气压随高度变化的图象。

图4—12—5

(2)根据图象，可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为：______________________________________
____________________________________________。
(3)当高度为l km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。
(4)除了高度，大气压还与什么因素有关?请提出你的一个猜想：__________________________________。

例4 试估算一下地球大气层中空气的总质量。(地球半径R=6400km，空气密度
例5 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1．0×105Pa，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30N。请你举出生活中与之类似的一个现象．并加以简要说明。
思维方法 冰箱门关闭一段时间再去打开，所用力大些，是因为冰箱此时内外有压强差，冰箱门外的气压大于门内的气压，因此求出此压强差产生的压力，首先要知道
此压强差，根据题意可知，压强差为P0/1000，再根据F= pS，就可求出压力。
举例：保温瓶塞(罐头瓶盖、保温杯盖、杯盖、高压锅等)；说明：温度降低后，内部压强减小，外界大气压的作用。
点评 本题是一道与生活联系非常紧密的问题，题目的解答并不是很难，关键要从题中找出其中的物理原理。