八年级物理上册44大气压强教案北京课改版版.docx

错解:
思路解析本题错误的原因是对相平的理解有误，误认为U形管两端液面在同一直线
即可，“液面相平”是指U形管两端液面，在同一水平线。

图4-3-17
正
解：
P74作业
1.C提示:水渠甲与水渠乙上端开口，底部相连通，属于连通器，在液面相平时，水不流动。

2.解:操作时应注意圆珠笔尖的位置应尽可能比漏斗位置低，根据连通器原理，由于两管面不相平，水便从高液面
处即漏斗的位置流向低液面处即圆珠笔尖处，在圆珠笔尖喷出形成喷泉。

四大气压强|
丞T、学习目标
1.知识与技能：(DT解由于大气压强的客观存在而产生的现象；
-(2)7解测量大气压的方法，了解大气压强的大小和单位；
(3)7解抽水机的工作原理，了解生活中利用大气压强的现象。

2.过程与方法：(1)观察跟大气压强有关的现象，感知大气压是一种客观存在;可观察演示实验现象,感知
大气压强的大小和单位；
(2)通过观察,感知人类是如何利用大气压强的。

3.情感、态度与价值观:(1)培养实事求是的科学态度；
(2)通过大气压强应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。

4.重点与难点:测定大气压的实验一托里拆利实验。

5.考点:(1)大气压存在的证明；
(2)托里拆利实验；
(3)有关大气压的简单计算；
(4)影响大气压的因素。

大气压强
地球的周围存在大气层，在它的内部各个方面都有压强，这个压强叫做大气压强,简称大气压。

说明：(1)地球周围包围着一层厚厚的空气,通常把这层空气称为大气层，它•上疏下密地分布在地球的周围，厚度达1 000 km以上。

(2)空气也有质量，它也受到重力作用，而且具有流动性，所以空气内部也有压强。

释疑解难：1654年，在德国马德堡市的广场上，市长奥托・格里克曾经做过一个著名的马德堡半球实验、如图4-4-1所示,把两个半径约20 cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。

如果平均一对马(左右各1匹)能产生的拉力是L6xl03N,估计要用多少匹马才能把这两个球拉开？(计算时可以把半球看成一个圆盘)
图4-4-1
点拨:马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。

铜制半球的表面积,S = ”/ =3. 14 x (0.2 in)? =0. 125 6 m2o、
因为大气压约为1. 01 x 105 Pa o
F=p - 5 = 1.01 x 105 Pa xO. 125 6 m2 = 12 685. 6 N,
也就是说作用在铜制球的一侧的力为12 685.6 N。

.•・一侧所需马的个数为几=浮涪匹,.•.两侧共需16匹马。

1. 6 x 10 N
大气压强的测定
1.测出大气压强的数值的实验是托里拆利实验。

2.大气压的值:把等于760 mm的水银柱的大气压叫做1标准大气压,1标准大气压=760 mmHg = 1.01 x " Pa o
说明：(1)大气压强的单位除了帕斯卡外还有毫米水银柱(SmHg)、厘米水银柱(cmHg)等。

(2)毫米水银柱表示的物理意义是：1 mm高水银柱所产生的压强或深度为1 mm处水银的压强。

释疑解难:求760 mm高水银柱产生的压强为多少帕斯卡。

点拨:利用液体压强公式P = 13. 6 x 103 kg/m3 x9. 8 N/kg xO. 76 m = 1.01 x 105 Pa0
(3)测量大气压强的工具有水银气压计和金属盒气压计(又叫无液气压计)。

释疑解难：
某同学做托里拆利实验时，测得管中水银柱的高度为750 mm,实验过程中玻璃管始终未离开过水银面，则：
(1)此时此地大气压的值为mm高水银柱,合. Pa。

(2)将玻璃管上提1 cm(不离开水银槽里的水银面)，此时管内的水银柱高为cm水银柱。

(3)将玻璃管下压1 cm时,管内的水银柱高为cm。

(4)如果将玻璃管倾斜时，管中水银柱的长度将高度将o
(5)若换用长短相同、粗细不同的玻璃管做上述实验，管中水银柱高度将o
(6)如果实验时不慎进入管中少量的空气，则管中水银柱的高度将。

(7)若在管的顶部开一个小孔,则根据原理可知，管中的水银喷出(填“能”或“不
能”)，管内外液面将 O
点拨:在做托里拆利实验时，要学会分析实验原理，玻璃管上方为真空，管内水银柱由大气压来支持住，大 气压与管内水银柱产生的压强相等。

(1) 此时此地大气压的值等于750 mm 水银柱产生的压强,根据液体压强公式p =pgh = 13. 6 x 103 kg/m 3 x9. 8 N/kg xO. 75 m =0. 999 6 xlO 5 Pa 0
(2) (3)只要外界大气压不变、管长足够、管口不离开水银槽内水银面，不论玻璃管上提还是下压，水银柱 的高均为75 cm o
(4) (5)由液体压强公式p=pgh 可得，水银的压强只跟其高度有关,这就是’L 管内气体压强p 说,只要外界大
气压不变，那么水银柱的压强就不变，不论是水银柱的长度增加还- 是管径变粗,其高度均不会改变。

另外水银槽内的水银面的升降也不会影响管内 外水银面的高度差——这个高度差只受外界大气压的影响。

(6) 若管内混入空气，这些空气对水银有向下的压强，这时大气压零将不再能 |大气
压「°
支持原来那么高度的水银柱了,水银柱高度由h =/决定(如图4-4-2) o
图4 -4-2 (7) 在管顶开一个小孔,管内外大气相通,此时实验装置变成连通器了，由连通器原理可知,管内水银面将
要下降，直至与管外水银面相平。

， 大气压的变化、气体的压强变化 1. 大气压随高度的增加而增大，在海拔2 000 m 以内，大约每升高12 m,大气压减小133 Pa 。

另外大气原 还随天气季节的变化而变化。

2. 在温度不变的条件下，一定质量的气体,体积减小压强就增大，体积增大压强就减小。

3. —切液体的沸点都是气压减小时降低，气压增大时升高。

. 说明：由于大气的密度是不均匀的，随着高度的增加大气密度减小，因此大气压强随着高度的变化是不均 匀的，也就不能通过p=pgh 来计算，只能用气压计来测量。

释疑解难:打气筒为什么能给自行车的车胎打气？
点拨:图4-4-3表示打气筒的构造和工作情况,打气筒的活塞和筒壁之间有空隙， 活塞上有
个向上凸的橡皮碗，向上拉活塞的时候，活塞下方的空气体积增大，压强减小，活 塞上方的空
气就从橡皮碗四周挤到下方，向下压活塞的时候，活塞下方空气体积缩小，压 强增大，使橡皮
碗紧抵着筒壁不让空气漏到活塞上方，继续向下压活塞，当空气压强足以 顶开轮胎的气门芯
时，压缩空气就进入轮胎，同时筒外的空气从筒上端的空隙进入活塞的 上方。

' ■ 辎更雌gj 活塞式抽水机和离心式水泵
图4-4-3 活塞式抽水机和离心式水泵，它们都是利用机体内外压强差，把水压入抽水机内，并将水不断排出的。

抽水机
(也叫水泵)的选择原则,根据需要和具体条件选择最合适的设备。

释疑解难:什么是高心式水泵的吸水扬程、压水扬程、实际扬程？
点拨:离心式水泵在启动前，要先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，启动后叶轮高速转动时.就把泵体 内的水
“甩”出体外，造成泵壳叶轮附近的压强减小，进水管外的水在大气压作用下沿进水管进入泵壳内，这个 过程中的提水高度叫吸水扬程,它等于水面到离心泵的距离，该距离不会超过10m,叶轮高速旋转，被叶片甩出'■ 的水由于惯性将沿出水管再上升一段距离，这个提水高度叫压水扬程，两个扬程之和，就是离心泵能够抽水的 高度,称为实际扬程，总高可达几十米。

水银柱压强 F 、 ~nr '接气rr
人体中的大气压强
人的呼吸就是利用了大气压强,吸气时，胸腔和腹腔间的膈肌收缩，胸腔容积扩大,肺内的空气因为稀薄 而压强变小,于是外界的空气在大气压作用下从呼吸系统压入人体。

当呼气时，胸腔容积缩小，肺内气体收 缩，内部压强高于外界大气压，气体被排出体外。

人体内的“真空吸球”。

我们的下肢中有股骨，股骨和胫骨之间有一腔，腔内是没有空气的，我们可以％:之 为“真空吸球”，它把股骨吸在胫骨上。

股骨头部是浑圆球形，嵌在体内胫骨臼的凹部，股骨头和胫骨之间是以 关节连接起来的，并由韧带系住。

这样，大腿便和身体连了起来，若是把支持关节的韧带切断,人的大腿是不 是会马上掉下来呢？人们在解剖尸体时曾做过这样的实验，切断韧带，结果大腿骨并没有落下。

后来,实验者 给盆骨钻孔，让大气透到骨头里，股骨立即从胫骨的凹处落下来，我们还可以算出作用在股胫关节的大气压力 达到220 N 左右，超过下肢物重的2倍。

这也是我们抬腿走路并不太费力的原因。

（一）基础巩固题
【例1】.某同学在课外活动中做了如下实验:取两个粗细相差不大的试管，在大试管里 装大半管水,把小试管底朝下放到大试管里，然后把装置整体倒置过来，如图4 - 4 -4所示， 我们就会看到大试管里的水徐徐流出，
同时小试管自动上升，试解释这种现象。

. 思路解析絮题利用大气压的知识来解释。

以小试管为研究对象，它受到的上方水的 压力和重力之和小于向上的大气压力。

答:大试管内装水，排开空气使小试管上方形成真空，小试管受到向下的力是它上端的 水的压力和
自身的重力，而小试管受到向上的大气压大于这两个力之和，因此小试管会自动 上升。

【例2】关于大气压,下列说法中正确的是 A.
大气压的值在不同的地点是不同的 B.大气压等于76 cm
水银柱产生的压强 C.离地面越高，大气压的数值越大 D.同一地方的大气压数值不会发生变化
思路解析 由于大气压与高度、气候等多种因素有关，因此在不同的情况下大气压的值不同，所以把760 mm 水银柱产生的压强叫标准大气压，并不是任何情况下的大气压数值都等于标准大气压，大气压的值随高度 的增加而减小，离地面越高，大气压的数值将越小；同时，大气压与气候和季节有关，即使是在同一地点，不同 时间大气压的数值也不同。

答:A
【例3】关于托里拆利实验,下列说法中正确的是
A. B. C. D. 思路解析 在托里拆利实验中，玻璃管内的水银上方是真空，而管外水银面受到大气压的作用，正是大气
-A 7i @4-4-4
玻璃管内径越大，管内、外水银面高度差越小
往水银槽内多倒些水银，管内、外水银面高度差增大
玻璃管倾斜，管内、外水银面高度差不变，水银柱变长
玻璃管内顶部进入一些空气，管内、外水银面高度差不变
压支持着玻璃管内的水银柱，即大气压与管内水银柱产生的压强相等，这段高度差的大小与管于的形状、粗 细，以及槽内水银的多少无关，也与玻璃管是否倾倒■无关。

如果上方有少量空气，那么这部分气体将产生一定 的压强，这就会使管内水银柱的高度减小，导致测量结果低于当时的大气压的值。

答:C
【例4】水银气压计挂斜了，读数将会 、 （ ）
A.
比实际的气压大 B.比实际的气压小 C,和实际气压一样大 D.以上
说法都不对 思躇解析气压计的刻度值标在玻璃管上，气压计挂歪时，管内、外水银面高度差不变，但水银柱变长，因 此读数会比实际的气压大。

故逸A 。

答:A
【例5】使用离心式抽水机，如启动前不先往机壳里灌满水，水泵能抽出水吗？为什么？
MMet 离心式抽水机工作过程是:1.通过叶轮的转动，使泵壳内的水高速旋•转,从而使水压出出水口 被甩出机体;2.由于水被甩出去，使得原来充满水的泵体出现真空，这样在机体内外出现压强差，于是水■在大 气压的作用下，被压进抽水机，然后又被甩出，这样循环下去水就被不断的"吸”上来。

因此启动高心式抽水机 前不先赢壳里灌满水，水就不可能被"吸"上来。

答:要想使抽水机工作必须使抽水机内水面上方形成真空，所以在使用抽水机前必须向抽水机内加满水。

【例6】如图4-4-5所示，是一种盛醋的小壶，壶盖上有两个小孔，使用时如果用手 指按住其中一个小孔，醋就不易从另一个孔中倒出来;.放开手指，就很容易把醋倒出来。

这 一设计应用了什么物理知识？请你再举出两个应用这一物理知识的实例。

上二A
思路解析这种醋蚤应用了大气压的知识，在倒醋时，醋壶倾斜，醋堵住一孔，另一孔与 /米醋、 大气相连通，在大气压的作用下，醋被倒出；如果再堵住另一孔，则倒出一部分醋后，壶内醋C _______________________ ____ ） 而上方气体压强;成小，醋就不容易被倒出。

图4_4_5 答:应用了大气压的知识;茶壶、抽水机。

【例7】大气压强的值约为10'Pa,则大气压对你的一只拇指指甲表面的压力大约是 .（ ）
A. 1 N
B. 10 N
C 100 N
D : 1 000 A 思路解析 拇指指甲的表面积约为1 cm 2 = 10-4 n?,因为p = §，所以，F =p • S = IO 5 Pa x 10-4 m 2 =
10 N o
答:B
【例8】如图4-4-6甲所示，烧瓶里的水刚刚停止沸腾，用胶塞塞紧瓶口，若将一端连接大注射器针管
的胶皮管插入胶塞上的小孔，然后缓缓地将大针管中活塞向外拉，你会看到的现象是，是因为<
图 4-4-6
思路解析 本题关键是应用“沸点随气压变化”来解释，即一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增
大时升高，本题液体两次重新沸腾所采取的降压的方法不一样，甲图采用的是温度不变，减少气体的质量进行
——; ------------------------------------- • 184 • ---------------------- : ------------------ 若如图4-4-6
，是因为
降压的；而乙图是采用气体的质量不变，降低气体温度的办法降压的。

答:水又重新沸腾 气压减小时水的沸点降低 水又重新沸腾 气压减小时水的沸点降低
同类变式
【例9】（2005 •哈尔滨）用高压锅烹煮食物能节约燃料并且节省时间,是因为 （ ）
A.锅内气压大，液体沸点高
B.锅内气压大，液体沸点低
C.锅内气压小，液体沸点高
D.锅内气压小，液体沸点低
答:A
同类变式 【例10] （2005 •福州）高压锅煮食物，食物容易熟，是因为高压锅内水面上方气体压强 1标准大
气压,锅内水的沸点 100匚（填“大于”或“小于”）
， 答:大于大于
） 【例11】 在大气压强Po =76 cmHg 的情况下，一端封闭的玻璃管内有龙=10 cm 长的水银柱，如图4-4 - 7所示
三种情况下若水银柱静止，则玻璃管内被封闭的空气的压强分别是多大？
思蹬I•析在甲图中，以水银柱为研究对象，水银柱在水平方向上只受两个力作用：大气对它向左的压力 F 。

=p°S 和被封闭的空气柱对它向右的压力F 「p,S,其中S 为玻璃管的横截面积。

图 4-4-7 水银柱静止时,F 。

与吗两个力彼此平衡，所以PoS=P|S,
所以被封闭的空气压强Pi =pQ =76 cmHg o
在乙图中，以水银柱为研究对象，水银柱在竖直方向上受到三个力作用：重力G 、大气对它向下压力P 。

= p°S,被封闭的空气柱对它的向上的压力F 2 =p 2S o
水银柱静止时有C + F o = F 2,所以mg +p 0S =p 2S o
因此被封闭的空气的压强P2二碧+Po ■场ip 。

=p^gh +p 0兰Ph +po =86 cmHg o
其中心为水银柱产生的压强。

同理在丙图中被封闭的空气的压强p 3 =p 0 -p h =66 cmHg o
解题指导:本题也可以用划液片的方法来求解。

例如在丙图中，以水银柱下表面为研究对象，下表面受到 向上的大气压P 。

、向下的水银柱的压强力和向下的被封闭的气体压强P3的作用，因为水银柱静止，所以Po = Ph +p 30 即 P3 =p 0 ~Ph =76 cmHg - 10 cmHg =66 cmHg o
答：甲图中 Pi =76 cmHg,乙图中 P2 =86 cmHg,丙图中 P3 =66 cmHg o
（三）探索创新题
【例12】如图4-4-8®示的瓶中有水，瓶塞不漏气，不许打开瓶塞,不许用 嘴向外吸，
也不许将瓶子倾倒，怎样才能把瓶内的水通过玻璃管引到杯子里？
思路解析我们利用吸管吸汽水时，实际上是借明于瓶内大气压大于嘴里的气 体压强而
将汽水压入嘴里的。

现在若使瓶内气体压强增大，则瓶内气体就会将水压 出来。

方法一：用
嘴向管内吹气，使瓶内气体增多压强增大，停止吹气后瓶内的水就 会被压出来。

方法二:给
瓶进行加热，使瓶内气体温度升高则压强增大，疵内气体就 能把水压出。

答:见思路解析C
— 知识提炼:气体总是从高压区流向低压区。

甲玻璃管水平放置
乙玻璃管管口朝 上竖直放置
丙玻璃管管口朝 下竖直放置
图4-4-8
【例13】我们生病时都打过“吊瓶”一静脉注射，请大家思考并回答:在进行输液的-
过程中，药瓶为什么要悬挂起来？序思路解析仔细观察输液养置（如图4-4-9所示），我们会发现瓶口有两根细管，一fej 根与大气相通，在药液减少时空W不断进入瓶内以补充气压；另一根则连有针头与人的血管f
相通。

，调节器区人体内的压强与大气压强几乎相等，可近似认为是P。

：由于心脏的压缩,在静脉中还有• 附加压强P2,静脉内的实际压强0=Po+P2,比大气压强要大一些。

进行输液时，必须使药—液的压强P3充于静脉中的压强P】,这样才能使药液顺利地流入人体。

因此,药瓶通常要挂图4_4-9 在一个较高的位置，这样针头处的压强P3 =P0 +PA，其中P A就是输液管内药液所产生的.
压强。

答:药瓶被悬挂起来的目的是增加针头处药液的压强使其大于人体内的压强，从而使药液顺利地流入人体。

注意:瓶塞处与药液相连的那根管要尽可能地少进入瓶内，以免剩余更多的药液无法沿管流出。

【例14】关于人体呼吸的叙述正确的是（）
A.吸气时，气体增多，在气体的作用下胸部被动扩张
B.吸气时，人体主动使胸部扩张
C.吸气时，外部压强小于肺内压强
D.呼气时，外部压强大于肺内压强
错解:A 、. ，
思路解析气体总是从高压区向低压区流动，因此吸气时，外部大气压大于肺内气压，气体被吸入，为了达到这一目的，人需要主动使胸部扩张减小肺内压强，故B正确；而呼气时肺内气压一定要大于大气压，气体才会被呼出。

正解:B
【例15】如图4-4-10所示,在天平的左盘中放一个托里拆利实验装置，并用JIQ 铁架台,固定玻璃管，此时管内水银柱正常表示当时的大气压强，天平平衡。

当大气Tn? 压强减小时,天平的指针将（）.
A.向左偏
B.向右偏UU 宙
C.仍在标尺中央
D.无法确定I T I
错解:C J~L J太
思路解析右盘中珏码的重力应当与左盘中水银槽以及槽中水银的重力之和图4_4_10
相等，而管中水银的重力由大气压强支持对夭平的平衡不起作用。

当大气压强减小时，管中水银柱将降低，有部分水银流入水银槽中，这样天平左盘的质量增加，则天平的指针向左倾斜。

正解：A •
【例16】做托里拆利实验时，不慎在玻璃管中间4处打破了一个小洞，如图4-4-11所示。

此时，实验将发生的现象是（）
A.管中水银柱下降一些
B.管中水银全部下降至与管外水银面相平
C.在4以下部分水银下降至与管外水银面相平/以上的部分水银柱上升
D.管内水银柱高度不变
错解:B
思路解析A点将管中水银柱分成两部分，设4点上方水银柱长h, t A点下方水银柱长力2,
则大气压强Po =P AI +P AI，P AI、Pfc2分别表示两段水银柱所产生的压强。

4点打个洞后，以4液
面为研究对象，受到向上的大气压Po与水银柱向下的压强P M的作用，因为Po >P M,所以4点上
方的水银将向上移动。

A点下方的水银柱与水银槽连通构成连通器，最后管内液
面与管外水银面相平。

图4-4-11 正解:C
P80作业
】•解：P水银=「水，,'• P水粮gh水银=p水g先水，
3 = =13.6xl03kg/n,]x0 76 m^
水 p 水l.OxlO'kg/n?
答:利用水做托里拆利实验至少需要10.3 m长的玻璃管，很不方便，故实验选用水银来做。

2.解：F=p - S = 1.01 xlO5 Pax45 m2 =4. 545 x 106 N o
□ ,
答:房顶受到大气压力为4. 545 X106N,由于室内有空气,房顶上下压力相等,彼此平衡,因此房子不会被压塌。

3.解:停止吹气后水沿管溢出，因为吹气使瓶内气体压强增大，大于外部大气压，所以在内部气体的作用,下
水流出。

4.解:(1)先将麦管插入有水的杯中使部分水进入麦管,然后用手指封住麦管的上口移入另一杯中，最后松开封
住麦管的手指，水就会流入杯中o (2)当手指封住麦管口移出麦管时，有少部分水会从麦管中流出,使得麦管上部被封住的气体压强演小直至这部分气体的压强与麦管中水柱的压强和等于大气压为止，此时麦管中水柱处于平衡状态。

当松开手指后管内液体所受向上向下的大气压相等，在重力的作用下水流出。

.. ----
I五流体的压强与流速的关贰
-"- ■
冬T、学习目标
1.知识与技能：(1)了解流体的压强与流速的关系；
(2)了解飞机的升力是怎样产生的；
(3)了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。

2.过程与方法：(1)通过观察，认识流体的压强跟流速有关的现象；
(2)体验由流体压强差异而产生的力。

3.情感、态度与价值观:初步领略流体压强差异所产生的现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。

4.重点与难点:重点是流体压强与流速的关系;难点是飞机的升力是怎样产生的。