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(新沪粤版)8.3大气压与人类生活
气压对液体沸点的影响
1971年6月30日,苏联“联盟11号”飞船顺 利完成任务后,在返回舱和轨道舱分离时,返 回舱的压力阀门被震开,舱内的空气泄漏,舱 内迅速减压,致使3名宇航员因体内液体沸腾 而死亡。 活动3:探究水的沸点与气压的关系。
结论:当气压增大时,液体的沸点升高;
当气压减小时,液体的沸点降低。
会 空气上升, 出 凝结成云 现 什 么 高温 天 阴雨天气 风 气
低压区 水平方向 垂直方向 天气 由四周流向中心 从下向上流动
空气下沉并扩 散,带走大量 水分。 低温
晴燥天气
高压区 由中心流向四周 从上向下流动
多阴雨天气
多晴燥天气
为什么低压区多阴雨天?高压区多晴天?
由于空气的上升,使地表面的气压下降, 形成低气压;而上升的空气中都含有一定量 的水蒸气,由于气温随高度的升高而下降, 水汽逐渐凝结,在高空形成云,云积聚后可 能形成降水。反之,如果大气下沉,地表面 气压加大形成高气压,由于高空气体下沉遇 热不会出现水汽的凝结,也就不会出现结云, 故是晴燥天。 晴天气压比阴天高,冬天气压比夏天高。
气体压强与体积的关系
把注射器活塞推至注射器的中部,用手指堵住前 端小孔,这样就在注射器内封住了一定质量的空气。
在温度不变的条件下,一定质量的气体, 体积减小它的压强就增大,体积增大它的压强 就减小。
呼吸与气体压强
人体的呼吸就是利用定量气体的压强和体 积的关系。 人吸气时,胸部扩张,肺泡同时扩张,肺 的容积增大,肺内气压减小,小于外界的大气 压强,大气压将新鲜空气压入肺中。 呼气时则相反,胸部收缩,肺容积减小, 肺内气压增大,大于外界大气压,肺中的一 部分气体经气管、鼻腔排出体外。 定量气体的压强和体积的关系还应用在打 气筒、抽气机、空气压缩机和喷洒农药的喷雾 器上。
大气压强的应用
(1)真空压缩保存袋;
食品、物品的真空包装,可节省空间,还 可防霉、防蛀、防菌、防潮等。
(2)吸尘器的工作原理
(3)离心式抽水机
(4)活塞式抽水机
利用大气压工作的还有:
大气压的测量工具——气压计
汞 气 压 表
无液气压计
课堂练习
1 最早测出大气压值的科学家是 ( A 伽利略 B 牛顿 C 托里拆利 D 奥托格里克
c
)
2 在大气压等于760mm汞柱高的房间里做托里 拆利实验时,结果管内水银柱高度为740mm汞柱,其 原因是 ( B ) A 管子内径太小 B 管子上端有少量空气 C 管子太长 D 管子倾斜了
F拉=F压
(2)需要测量的物理量: ①大气产生的压力大小F压
②大气作用的面积S
注射器的容积V可以直接从注射器上读出, 只要测出注射器的全部刻度的长度L,根据 S=V/L可算出活塞的横截面积 S,即大气作用 的面积S。
(3)实验方法与步骤:
①.把注射器活塞推至底端,排尽筒内的空气, 并用一个橡皮帽或用手封住注射器的小孔; ②.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,然后 水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞刚开始滑 动 时,记下弹簧测力计的示数F; ③.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,用 这个长度去除它的容积V,得活塞的横截面积 S: ④.由P=F/S计算此时大气压强的值.
真空
汞柱 760毫米
大 气 压
大 气 压
汞
计算760毫米高汞柱产生的压强就 可以知道此时大气压强的值。 P0=P = g h
真空
汞柱 760毫米
大 气 压
= 13.6×10 3㎏/m3×9.8 N/㎏×0.76m
= 1.013× 10 5 Pa
托里拆利实验是最早测出大气压 值的实验,这个实验测得水银柱的高 度为760mm,我们把这个大小的大气压 叫做标准大气压。 1标准大气压(1atm)= 1.013×105pa
受力分析:
在试管中的水中取一个与水槽中的水面相平的液片。
管内水柱的重力G
液片静止 管内水柱的重力G与外界大气 产生的压力F相等(F = G)
F
S S P大气压 = P水柱
如果玻璃管中注满的是水银(汞)柱呢?
外界大气产生的压力F
=
G
托里拆利实验——测定大气压值
你想知道世界上第一 个精确测出大气压值 的实验吗? 760毫米
h=76cm
5、在槽内加水银,水银柱的高度是否变化?
6、玻璃管上提或下降1cm, 水银柱的高度是否变化?
h=76cm
7、玻璃管顶不慎被打破, 会出现什么现象?
8、做托 里拆利实验 时,将水银 换成水,水 柱的高有多 高? 由P=ρgh得
5 P 10 Pa h= = 3 3 g 10 kg / m 10N / kg
=10m
托里拆利(1608—1647)
托里拆利是意大利的物理 学家和数学家。他的一位老师 是伽利略的学生。有一次这位 老师把托里拆利的一篇力学论文拿给伽利略看, 伽利略看后非常欣赏托里拆利的卓越见解,邀 请托里拆利作自己的助手。在伽利略生命的最 后3个月中,虽已双目失明,但仍未放弃科学 工作。托里拆利担任了伽利略口述的笔记者, 成了伽利略的最后一进入海拔3000 米以上的地区,人会出现高山反 应。海拔越高,高山反应越明显。形成的原因是由于 高度愈高,空气愈稀薄,气压就愈低,因此人体所需 要的氧气压力也随之降低,但是人体所需要的氧气含 量仍然不变,为使血液中维持人体所需之含氧量,故 必须增加红血球的含量,但人体自动增加红血球之含 量需要几天的时间,因此在刚进入山区时,会因为高 度突然增高,人体来不及适应,而产生体内氧气供应 不足的情形,高度愈高,过渡时间愈短,产生的反应 就愈剧烈,称为[高山反应]。 当人们从平原进入高原地区时一般人需要2-3个 月的时间,慢慢适应当地的低氧环境, 高山反应也随 之消失。
(4)实验数据:
大气对活 注射器 塞的压力 的容积 F/N V/mL 注射器全 部刻度的 长度L/cm 活塞的横截 面积S/m2 大气压强的 值p/pa
6.3
2
3.2
5 6.25×10-5 1.008×10
(5)结果分析——测量结果不准确的原因
橡皮帽漏气;筒内空气没有完全排尽;活塞与 注射器筒之间不完全密封;活塞与注射器筒间有摩 擦;弹簧测力计的示数不稳定或不准确等.
大气压很大,但没有把屋面压坏,为什么?
大气压对人体的影响
思考?
大气能产生如此大的压强而生活在大气中的人 为什么却没有事呢? 人体内部也有气压,正常情况下内外大气压平衡! 人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程。 高山反应:高原上,空气稀薄,吸进来的氧气减 少,造成缺氧,使人体出现头晕、头痛、耳鸣,恶 心、呕吐等症状。
二、怎样测量大气压
马德堡半球实验第一次证明:大气压强的存在, 且大气压很大! 那么,怎样测量大气压呢?
活动2:估测大气压 (1)实验原理——类比思考
用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体,使 其匀速滑动,弹簧测力计的示数等于物体滑动时受 到的摩擦力的大小.即:F=f
当按照如图所示的方法拉注射 器的活塞,活塞刚刚被拉动时:
马德堡半球实验证明了大气确实存在着压强。
大量实验证明,大气确实存在着压强。
归纳:①大气层:地球周围的空气层叫大气层。
②大气压:大气会对处于其中的物体产生压强, 我们称它为大气压强,简称为大气压。 注意:大气压是大气压强的简称,不是大气压 力的简称。 ③大气压产生的原因:与液体相类似, 是由于 大气受到重力而产生的。 ④大气压的方向:与液体压强一样,大气有流动 性,因此,大气压强的方向朝向各个方向,且总是垂 直于物体表面。
拔罐疗法应用了什么原理?
1、人体内部也有压强, 正常情况下,皮肤内外受到 的压强是相等的。 2、拔罐治疗时,罐口处 皮肤内外的压强大小不等, 皮肤内部压强大于外部压强, 于是血液就会聚集到皮肤表 面,从而使皮肤出现红斑。 3、当外部气压进一步减 小时,甚至会出现将血液压 出体外的现象。 4、临床常用于治疗疼痛、 扭伤、痈疮等病症。
大 气 压
真空
汞柱
大 气 压
玻璃管内汞柱上方是真空,而管外 汞面上受到大气压强,正是大气压强 支持着管内760毫米高的汞柱。
汞
交流与合作
1 开始水银为什么下降? 2 后来水银柱为什么静止 而不再继续下降? 3 试管内水银柱的上方 是真空还是空气? 4 水银柱产生的压强是 多少?如何计算? 5 大气压的值是多少帕? 还可以用什么表示?
3.在做托里拆利实现时,已测得管内外水银面 高度差为76cm,若再向槽内加水银,使槽内水银面 76cm 。 上升1cm,则管内外的高度差为 ______ 4.在做托里折利实验时,下列现象中能说明玻 璃管上方肯定是真空的是 ( B ) A.把玻璃管稍向下按,管内水银面上升 B.把玻璃管倾斜,水银柱长度增加,最后充 满 全管 C.管内外水银面高度差为76cm D.管内外水银面高度差为76.5cm
大 气 压
汞
交流与合作:
1、做托里拆利实验时,将玻璃管换成粗 管会不会影响实验结果;
h=76cm
h=76cm
2、将玻璃管倾斜会不会影响实验结果?
水银柱长度怎么变?
h=76cm
h=76cm
3、玻璃管中不慎混入空气会不会影响实验 结果?
h=76cm
h=74cm
4、如果外界大气压强变了,水银柱的高度 是否变化? P大气=P水银=ρgh
8.3大气压与人类生活
生活在水中的鱼受到水的压强, 如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋, 我们就生活在大气海洋的底部,大气是否对我们也 产生压强?
一、怎样知道大气有压强
活动1:体验大气压
A、杯中的水为什么不外流
是什么力托住了纸片?
对纸片进行受力分析 显然,竖直向上的力大于竖直向下的力
竖直向上的力的施力物体 是什么呢?
气压 101千帕 70千帕 36千帕 6千帕 2千帕 1千帕 水的沸点 100º C 90º C 73º C 36º C 17º C 7º C