秋季课程初中05大气压强教案.docx
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秋季课程初中05大气压强教案
初中物理辅导讲义
学员姓名：
学科教师：
年级：
辅导科目：
物理
授课日期
时间
主题
（大气压强同步）
学习目标
1.知道大气压强存在以及托里拆利实验
2.知道大气压强的大小与海拔高度和空气温度的关系
3.知道大气压强在生产、生活中的应用
教学内容
大家做过这样的实验吗？
把灌满水的杯子杯口用纸片封住，然后把杯子倒置，你会发现水并不会流出来；大家都见过吸盘式的挂钩，挂钩可以用来挂东西而不会掉下来，那大家知道挂钩是怎么具有如此神奇的力量的呢？
通过本节课的学习为大家揭晓神秘现象背后隐藏的物理知识。
【知识梳理—大气压强】
1.定义：
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般用P0表示。
“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压指部分气体压强。
高压锅外称大气压。
2.产生原因：
因为空气受重力并且具有流动性。
3.大气压的存在——实验证明
（1）历史上著名的实验
马德堡半球实验：
首次证明大气压存在的著名实验；
托里拆利实验：
首次测定大气压数值的实验。
（2）现实生活中能证明大气压强存在的实验：
覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4.大气压的实验测定：
托里拆利实验
（1）实验过程：
在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。
（2）原理分析：
在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡，即向上的大气压=水银柱产生的压强。
（3）结论：
大气压P0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa（其值随着外界大气压的变化而变化）
*注意：
A.实验前玻璃管里水银灌满的目的是：
使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
B.本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m。
C.将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变。
D.将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
E.玻璃管变粗，高度不变。
5.大气压的特点
（1）特点：
空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。
一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
（2）大气压变化规律研究：
在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100Pa，即海拔高度越高，大气压强越低。
6.测量工具
（1）定义：
测定大气压的仪器叫气压计。
（2）分类：
水银（福廷）气压计和无液气压计
水银气压气压计无液气压计
*注意：
（1）若水银气压计挂斜，则测量结果变大。
（2）在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。
7.应用：
活塞式抽水机、离心水泵、用吸管喝饮料和吸盘式挂钩等。
8.沸点与压强：
一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。
应用：
高压锅、除糖汁中水分。
9.体积与压强：
质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。
应用：
解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。
【例题精讲】
例1.（2017普陀二模）下列有关物理学家和他的主要贡献，说法正确的是（）
A托里拆利——测出大气压的值B阿基米德——光的色散现象
C牛顿——杠杆原理D安培——电流周围存在磁场
【解析】第一次测出大气压强的值是托里拆利实验得出的；光的色散现象是牛顿发现的；杠杆原理是阿基米德发现的；电流周围存在磁场是奥斯特发现的。
【答案】A
例2.（2017崇明一模）下列实例中，不属于利用大气压强的是（）
A．脱排油烟机B．锅炉液位计C．吸盘挂钩D．拔火罐
【解析】锅炉液位计是利用的连通器。
【答案】B
例3.
（2016奉贤一模）如图所示装置中，利用大气压强工作的是（）
【解析】自动吸尘器利用大气压强；注射器注射药液利用压强知识；锅炉水位计利用的是连通器；船闸是连通器。
【答案】A
例4.（2016崇明一模）近代科学家利用托里拆利实验研究大气压与海拔高度之间关系时，在不同高度地方做了如图a、b、c、d、e、f组实验，请仔细观察各图并归纳结论：
（1）由图a或b或c或d或e或f可以得到；
（2）由图a和b和c和d和e和f可以得到。
【解析】根据托里拆利实验管内外液面存在高度差可知大气存在压强，并且液面高度差越大，大气压强越大。
大气压强随着海拔高度的增加在逐渐减小。
【答案】大气能产生压强；不同海拔高度位置，大气压强随着海拔高度的升高而降低。
【巩固测试】
1、（2017浦东新一模）首先通过实验测出大气压强的科学家是（）
A．瓦特B．阿基米德C．帕斯卡D．托里拆利
【答案】D
2、（2017嘉定一模）以下仪器的工作原理利用了大气压知识的是（）
A．液体密度计B．液位计C．U形管压强计D．离心式水泵
【答案】D
3、（2016闸北二模）地球表面存在大气，大气压强的大小直接影响了人类的生存，经过长期适应，人类已经适应的大气压强值约为（）
A．100帕 B．1000帕 C．10000帕 D．100000帕
【答案】D
4、（2017闵行一模）地球周围的一层厚厚的大气由于受到的作用，会对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强。
奥托·格里克做了著名的实验证明了大气压强的存在且很大。
通常海拔越高，大气压强越。
【答案】重力；马德堡半球；低
5、（2017崇明一模）学习了压强知识后，某物理兴趣小组选取一定质量的空气密封起来，改变它的温度和体
积，用压强传感器测出了它的压强，记录在下表中，请根据表中的数据回答问题：
温度（℃）
压强（kpa）
体积（L）
0
20
40
60
80
28
30
32
35
40
56
60
64
69
20
112
120
128
139
（1）当该一定质量的密封空气，温度为40℃，体积为20L时，它的压强为kpa。
（2）当该一定质量的密封空气，体积一定时，压强与温度的关系是：
。
（3）根据表中数据，可以推测：
当温度为20℃，该密封空气受到挤压后体积变为10L时，它的压强约为
kpa。
【答案】128；温度越高，压强越大；240
6、（2017松江二模）某小组同学在学习完“大气压强”之后，通过上网查阅资料知道：
在海拨2千米以内，每上升10米大气压强约减小100帕。
还查阅到科学家在研究水的沸点和海拔高度之间关系时的相关数据，如下表所示：
海拔高度h/km
0
1
3
6
9
…
水的沸点t/℃
100
97
91
80
70
…
根据对资料中信息的分析，回答以下问题：
①在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶上，水的沸点大约是℃。
水的沸点和大气压之间的关系
；
②若某校操场处的大气压强为p0帕，该校实验楼的高度为H米，则该实验楼楼顶的大气压强为帕。
【答案】71（70~72均可）；大气压强越小，水的沸点越低；p0－10H
1、（2016普陀二模）下列实例中，利用大气压工作的是（）
A.船闸 B.订书机 C.温度计 D.脱排油烟机
2、（2017长宁一模）第一个用实验的方法测定大气压强值的科学家是（）
A．牛顿B．帕斯卡C．托里拆利D．阿基米德
3、（2017虹口一模）下列器材中，利用大气压原理工作的是（）
A．真空吸盘B．密度计C．液位计D．茶壶
4、在瓶内点燃浸过酒精的棉花，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口，鸡蛋就会进入瓶内，这是由于（）
A.鸡蛋受到力的作用
B.瓶口受热膨胀，使鸡蛋掉入瓶中
C.瓶内气体把鸡蛋吸入瓶中
D.瓶内气体压强变小，外界大气压把鸡蛋压入瓶中
5、（2017松江一模）著名的实验证明了大气压强存在且很大。
大气压强的数值会随着海拔高度的增加而逐渐，（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
6、（2016虹口一模）著名的________实验向人们显示大气压强是很大的，意大利科学家________首次测定了大气压强的数值为1.01×105帕，它的含义是每平方米的面积上受到的________为1.01×105牛。
7、（2017宝山一模）意大利科学家______首先用实验测定了大气压的值；1标准大气压能托_____厘米高的水银柱，约合__________帕。
8、（2016宝山一模）护士在使用注射器吸取药液时，先将活塞推到针筒底部，这是为了____________，然后将针尖浸入药液中，利用________吸取药液；现今医院对患者进行静脉抽血时，将贮血管做成真空（低压）的，它是利用________让血液自动进入管内。
9、（2015长宁一模）如下左图所示是_______实验装置,该试验测定了_________,当玻璃管由竖直放置变为略微倾斜放置时,管子内外水银的高度差________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
10、如上右图所示，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面20cm，在标准大气压下，管外水银面上受到的大气压强等于 Pa，若在试管顶部开一小孔，将看到 现象。
11、（2017长宁一模）在下图中，应用连通器原理的是图；应用阿基米德原理的是图；应用大气压强的是图。
（均选填“A”、“B”、“C”或“D”）
12、（2017杨浦一模）如下图所示是本学期物理活动卡中的几个实验装置。
图（a）中，为了研究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学把铅笔压在大拇指和食指之间，感觉食指比大拇指痛，说明：
。
图（b）中，两支恰好能套在一起的试管，在较大的试管中注入约1/3的水，将较小的试管插入大试管中，然后迅速把它们一起倒过来。
会观察到：
小试管会。
装置（c）可以用来验证。
装置（d）可以用来探究的规律。
13、（2015虹口一模）为了研究球形容器受到的大气压力与什么因素有关，某小组同学用两个半球组成的球形容器进行实验，他们将A、B、C三个容器中的空气抽出至各容器中压强相等，然后分别用仪器测出恰好将它们拉开时的力FA、FB、FC，且FA＝FB＜FC，如图（a）、（b）、（c）所示。
已知实验时半球的横截面积SA＝SB＜SC，表面积SA′＜SB′＜SC′。
①分析比较图（a）和（b）可得：
当球形容器内外的压强差相同时，____________。
②分析比较图（a）和（c）可得：
___________________________________________。
14、（2017杨浦二模）某小组同学在学习完“大气压强”之后，通过上网查阅资料得到了两张表格如下：
表一大气压与海拔高度的对照表
海拔高度（千米）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
大气压（千帕）
101
90
80
70
62
54
47
41
36
31
26
23
19
表二水的沸点与大气压的对照表
大气压值（帕）
1000
2000
3000
5000
10000
20000
30000
50000
70000
101000
沸点（℃）
4
16
23
32
46
60
69
81
90
100
根据对资料中信息的分析，回答以下问题：
海拔高度越高，大气压越_____（选填“大”或“小”），且随着海拔高度的增大，大气压值的变化越来越_______（选填“快”或“慢”）。
水的沸点与大气压之间的关系是_______________________________________。
在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶上，水的沸点大约是℃。
15、（2015青浦一模）我们的地球被一层厚厚的大气层包围着，同海水以及一切其他物体一样，大气也受到地球的引力作用，所以这层大气是不会逃逸到宇宙中去的，如此我们可以把这层大气比作为海洋。
空气“海洋”内的压强跟液体内部的压强一样，也是指向各个方向的；尽管空气“海洋”密度不均匀，但在同一深度处压强的大小相等。
①我们生活在这层空气“海洋”的。
（选填“海面”或“底部”）
②现已知地面附近大气压为p。
根据压强知识，在可以添加合适物理量的情况下，你能否求得空气“海洋”的总重G和深度h。
（a）能否求得空气“海洋”的总重G：
。
（b）能否求得空气“海洋”的深度h：
。
（第②题答题要求：
若能求得，只需写出你所添加的物理量；若不能求得，写出理由）
16、（2016松江一模）每年夏秋季台风来临时，天气预报中常会出现相关的气象云图，如图所示，同时播报台风中心气压和平均风速等信息。
某校气象兴趣小组同学查阅了近几年来影响上海的几个台风的相关资料，经过整理后列出了如下表格。
观察分析并结合我们学过的知识回答以下问题：
图7
台风名称
年份
台风中心气压
（百帕）
平均风速
（米/秒）
海葵
2012
960
40
菲特
2013
945
45
凤凰
2014
990
25
灿鸿
2015
920
58
①由表中数据可知，台风的中心气压都（选填“大于”或“小于”或“等于”）标准大气压的值。
②根据以上信息，关于台风的中心气压与台风平均风速关系，可得到的初步结论是：
。
③通过查阅资料了解到，当台风登陆后，台风的强度会有所减弱，由此可以推测其中心气压会。
（选填“升高”或“降低”）
1.D2.C3.A4.D5.马德堡半球；减小6.马德堡半球；托里拆利；压力7.托里拆利；76；1.01×105
8.排尽空气；大气压；液体压强9.托里拆利；大气压强的值；不变
10.1.01×105；管中液体下降，直至管内外液面相平11.A；D；C
12.压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著；上升；阿基米德原理；液体内部压强。
13.半球的横截面积相同，半球受到的大气压力相同，与半球的表面积无关。
当球形容器内外的压强差相同时，半球的横截面积越大，半球受到的大气压力越大。
14.小；慢；大气压越高，水的沸点越高；69~75之间均可
15.底部；地球的表面积S；不能求深度h，因为大气层的密度不均匀。
（答案合理均给分）
16.小于；台风平均风速越大，台风中心气压越小；升高
1、（2016青浦一模）.下列实例中，属于利用大气压的是（）
A．吸尘器B．船闸C．温度计D．订书机
2、（2017徐汇一模）首先测出大气压强值的科学家是（）
A.阿基米德B.帕斯卡C.托里拆利D.伽利略
3、下列说法正确的是（）
A.大气压力的简称是大气压B.水的沸点可以是80℃
C.大气压随高度的减小是均匀的D.根据p=ρgh，可以计算出大气层的高
4、如图所示的托里拆利实验装置中，下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化（）
A．将管倾斜
B．将玻璃管变粗
C．向水银槽中加入少量水银
D．外界大气压发生变化
5、（2017普陀二模）扫地机器人吸尘的工作原理是通过电机转动使内部（填物理量）变小，从而使杂物进入吸尘器。
6、（2016黄浦一模）著名的实验向人们显示大气压强是存在的；托里拆利用做实验测出了大气压强的值（选填“水”或“水银”）；海拔高度越高，大气压强越。
7、（2017普陀一模）著名的实验向人们显示大气压强是很大的；意大利科学家首次测定了大气压强的数值为1.01×105帕，实验中用到密度为13.6×103千克/米3的水银，其物理意义是。
8、（2017杨浦一模）1644年意大利科学家首先用实验测定了大气压的值，但当时大多数人都不相信，直到1654年，著名的实验，才使人们确信大气压强的存在并且很大。
如果某地某时的大气压为1.01×105帕，则面积为10米2墙面上受到的大气压力为牛。
9、（2017青浦一模）在下图中：
图（a）所示的实验可以用来证明的存在；图（b）所示的实验仪器可以用来比较的大小；图（c）所示的密度计漂浮在不同液体中，其排开液体的体积（选填“相同”或“不同”）。
（a）（b）（c）
10、（2017松江一模）在下图所示的实验装置中，装置A可以用来探究的规律；装置B可用来做验证原理的实验；装置C所示正在做的是实验。
ABC
11、（2016崇明一模）下图所示试验装置中，可以用来研究液体内部压强的是，用来测量液体密度的是，用来测定大气压强的是。
（填字母）
12、（2014宝山一模）在“探究气体压强特点”的实验中，小刚先将橡胶气球放入一个完好的饮料瓶内，并将气球口反套在饮料瓶口上，如图（a）所示；接着用嘴向气球内使劲吹气，瓶内的气球始终吹不大，如图（b）所示，这是因为________________________________________；将饮料瓶底部扎个小孔，在打开底部小孔的情况下用嘴向瓶内轻轻吹气，发现瓶内的气球被吹成瓶装，如图（c）所示；然后用手抵住瓶底小孔，再松开嘴，会发现瓶内气球的形状和大小几乎不变，如图（d），所示这是因为__________________________________。
[来源:
学科网]
13、（2017杨浦一模）物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体，当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？
小李同学将图（a）所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同。
从图中可以看出A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大。
可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。
接着，小明又自制了一个飞机机翼模型，如图（b）将其固定在托盘测力计上，在模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流。
（a）（b）
由图（a）的实验现象，得出流体压强与流速之间的初步结论是；
在图（b）所示的实验中，电扇没有吹风时，托盘测力计示数等于机翼模型的重力大小。
当电扇转动后，发现托盘测力计的示数减小了，请用上述实验结论分析原因。
下列情形中，能够运用上述实验结论进行解释的是（选填序号）。
A将氢气球放手后，它会飘向空中。
B地铁站台上，人必须在警戒线外候车。
C船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进。
14、（2014静安一模）某小组同学在讨论、解决大气压的问题时，就公式p=F/S和p=ρgh的运用做了如下思考：
①他们认为：
公式p=F/S是压强定义式，具有普适性。
根据该观点，若已知地面附近大气压为p0，地球表面积为S0，请你估计地球表面大气的总质量为。
②他们认为：
气体和液体有相似的特点，同样大气压跟液体内部的压强也有相似之处。
因此在某些情况下，可以利用公式p=ρgh来讨论大气压强的问题。
（a）请你举例说明“跟液体内部压强相似的大气压的特点”。
（b）查阅资料知道：
空气在海拨2千米以内可近似认为是均匀的，其密度为ρ0。
若静安寺附近某幢大楼的高为H，则该大楼的楼顶与地面间大气压强的差为。
地点组别
甲组
乙组
丙组
甲地测得的水银柱高度h甲（厘米）
75.8
75.8
75.8
乙地测得的水银柱高度h乙（厘米）
74.3
74.3
74.3
15、（2015奉贤一模）在学习了大气压强的知识后，甲、乙两地的师生通过交流，决定利用托里拆利实验装置（如图所示），在同一时间研究“不同地点的大气压强”。
两地的同学同时在各自的学校进行了分组实验，各组同学均进行了正确的实验，并将测得的水银柱高度h甲和h乙的数据通过交流、汇总，记录在下表中：
（1）分析比较表中第二行或第三行的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：
在同一时间同一地点。
（2）分析比较表中第二行和第三行的实验数据及相关条件，可归纳得出的初步结
论是：
在同一时间不同地点。
（3）同学们根据学过的知识一
起认真思考、分析了两地实验数据不同的原因，以下合理的选项是。
A.两地所处的海拔高度不同
B.两地同学所选用的玻璃管粗细不同
C.当时两地的天气情况不同
D.两地同学将玻璃管管口插入水银面的深度不同
1.A2.C3.B4.D5.压强6.马德堡半球；水银；低
7.马德堡半球；托里拆利；体积为1米3水银的质量为13.6×103千克。
8.托里拆利；马德堡半球；1.01106。
9.大气压强；液体内部压强；不同
10.液体内部压强；阿基米德；托里拆利11.A；C；B
12.瓶内有密闭的气体，它对气球的压强会随着气球体积增大而增大，从而阻碍气球的体积增大；
大气压将气球壁牢牢压住的缘故。
13.流体密度相同时，流速越大，流体压强越小。
机翼上方空气流速快，压强小，机翼下方空气流速慢，压强大，产生向上的压力差，所以测力计示数减小。
14.p0S0/g；大气压是向各个方向的；（答案合理均给分）；ρ0gH。
15.大气压强相同；大气压强不同；A和C。
（1）回家准备好一把梳子、一张餐巾纸，将餐巾纸撕碎，将梳子放在头上梳头，然后靠近碎纸屑，碎纸屑因为静电就会被吸起来；
（2）将家里的水龙头打开，把水开小一点，又要保证能形成细小的水流，将梳子放在头上梳头，靠近水流，就会发现水流被梳子吸引过去了，上下移动，水流还能跳舞。
请同学们预习并思考一下几个问题：
1、自然界存在几种电荷？
2、起电的实质是什么？
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