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第十一章 大气压强 |
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一、教法建议
【抛砖引玉】 本章讲述的内容有大气的压强、大气压的变化、活塞式抽水机和离心泵、气体的压强跟体积的关系等。大气压强是重要的物理现象,它与生产和生活有密切的关系。教师讲授本章时,要以实验为基础做马德堡半球实验,托里拆利实验,观察使用气压计测大气压强,观察烧瓶中的水停止沸腾后减压又重新沸腾的演示。还可根据实际条件参观活塞式抽水机、离心式水泵、空气压缩机等设备。总之,根据具体条件尽可能使本章教学与生活、生产、科研的实际联系起来,使教学更加生动活泼,增加学生的学习兴趣,也有利于学生思维能力的培养和提高。
【指点迷津】 本章的重点: (1)托里拆利实验和标准大气压的值。 (2)大气压随高度的增加而减小,知道沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。 本章难点: (1)大气压的产生,托里拆利实验,大气压值的测定及标准大气压值。
二、学海导航
【思维基础】 填空题 1.大气对浸在它里面的物体的压强叫做 。 2.显示大气压存在的著名实验是 实验。可以测出大气压值的实验是 。 3.大气压随高度增加而 。在海平面处大气压值为 ,1 等于1.01×105帕。 4.一切液体的沸点,都是气压减小时 ,气压增大时 。 5.活塞式抽水机和离心水泵,都是利用 把水抽上来。 6.温度不变时,体积越小,压强 ;体积越大,压强 。
思维基础参考答案 1.大气压强。 2.马德堡半球实验,托里拆利实验。 3.减小,1标准大气压,标准大气压。 4.降低,升高。 5.大气压强。 6.越大,越小。
【学法指要】 由于空气也受到重力作用,所以像液体对浸在它里面的物体要产生压强一样,空气对浸在它里面的物体也就要产生压强。我们把大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称为大气压或气压。
用托里拆利实验可以测出大气压强的值。通过实验可知,大气压强跟760毫米水银柱产生的压强相等,如图11—1所示,由液体压强的公式来算 ρ=ρgh =13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米 =1.01×105帕 因此,通常把等于760毫米水银柱的大气压叫做标准大气压。1标准大气压等于1.01×105帕(101千帕)。在粗略计算中还可取作105帕(100千帕)。 大气压随高度的增加而减小,一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。 活塞式抽水机和离心式水泵,都利用大气压强把水抽上来。 温度不变时,一定质量的气体,体积越小,压强越大,体积越大,压强越小。 例题1 意大利科学家 用实验首先测出了大气压的值。 分析:意大利科学家托里拆利利用实验首先测出了大气压的值。 答:此题应填托里拆利。 例题2 托里拆利实验测出了 的值。 分析:托里拆利实验是测出了大气压强的值。 答:此题应填大气压强。 例题3 在物理实验中,测量大气压的仪器是: (A)天平 (B)弹簧秤 (C)压强计 (D)量筒
分析:测量大气压的仪器叫做气压计。气压计有水银气压计和金属盒气压计。水银气压测量结果准确,但携带不方便。 答:此题应选(C)。 例题4 有两位同学,同时分别在甲、乙两地做托里拆利实验,两地实验结果如图11—2所示,则两地海拔高度h甲和h乙相比较: (A)h甲>h乙 (B)h甲<h乙 (C)h甲= h乙 (D)无法比较 分析:大气压是于大气层受到重力作用而产生的,离地面越高的地方,上面的大气层越稀薄,那里的大气压就越小。由此来判断甲地气压比乙地气压高,所以乙地海拔高度比甲地海拔高度大。 答:此题应选(B)。 例题5 用气压计测得某地大气压为7.9×104帕,那么该地水的沸点 100℃。 分析:在海平面处大气压值为100千帕,而某地的大气压值为79千帕。因此,某地气压低于标准大气压。水在标准大气压下的沸点为100℃,气压减小时水的沸点降低,故而某地水的沸点低于100℃。 答:此题应填低于。 例题6 人用吸管把饮料吸入口中是 作用的结果。 分析:把吸管插入饮料中。人用口吸,在吸时管中压强减小,大气压迫使饮料沿吸管进入人的口中。所以,这是大气压作用的结果。 答:此题应填大气压。
例题7 有一球形容器A,里面装有某种气体,与一个水银压强计相连,测得液面之差h为100毫米。若外界大气压强为760毫米汞柱,则A中气体的压强为 毫米汞柱。若外界气压降低,A中气体体积将 。(填“变大”、“变小”或“不变”)温度一定,见图11—3。 分析:选OO′平面为参考平面。A中气体的压强应等于外界大气压强与h水银柱压强之和。这时水银处于静止状态。A中气体压强 PA =P0+h =760毫米汞柱+100毫米汞柱 =860毫米汞柱 若外界大气压变小,水银柱将移动,重新静止后液面之差将增加,而A中气体之体积将增大,而压强也随着降低。
【思维体操】
例题 如图11—4所示的玻璃管内的水银柱高为36厘米,当大气压为多少厘米汞柱时,管顶内侧A点的压强大小为40厘米汞柱。 分析:管内侧A点压强与水银柱h的压强之和应等于大气压强P0(取OO′为参考平面)即有 P0 =PA+h = 40厘米汞柱+36厘米汞柱 = 76厘米汞柱 ρA的压强是由ρ0引起的,ρ0是原因,ρA是结果。此题的思维过程是一种逆向思维。 若已经知道了结果或结论来分析产生这一结果的原因和条件,就叫做逆向思维。逆向思维是创造思维的一个重要方面,它在培养创造性人材方面有重要作用。
三、智能显示
【心中有数】
在历年中考试题中,涉及本章的知识内容有大气压力,水在1标准大气压下的沸点和沸点随气压变化而变等。 例题1 杯中装满水,用纸片盖严杯口,手按住纸片把瓶子倒过来,放开手后,水不流出来,如图11—5所示,是 力把纸片和水给托住了。 分析:此题中水不流出是大气压力把纸片和水给托住了。 答:此题应填大气压。 例题2 托里拆利实验测出了 的值。 分析:托里拆利实验可以测出大气压的值。 答:此题应填大气压。 例题3 高压锅是利用增大压强,使沸点 的原理来更快煮熟食物的。(“升高”或“降低”) 分析:液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。 答:此题应填升高。
【智能显示】 填空题 1.意大利科学家 用实验首先测出了大气压的值。著名的表明大气压强存在的实验是 。 2.大气压强可以用 测量。1标准大气压为 毫米汞柱,等于 帕,约等于 帕。 3.大气压随高度增加而 。液体的沸点与压强有关,压强增大,沸点 。压强减小,沸点 。 4.香山主峰为540米高,山下大气压为750毫米汞柱时,山顶大气压 标准大气压。 5.在做托里拆利实验时,测得水银柱高755毫米,若在实验过程中保持玻璃管不离开水银面: (1)将玻璃管竖直上提10毫米时,水银柱高度为 毫米。 (2)将玻璃管竖直压下10毫米时,水银柱高度为 毫米。 (3)将玻璃管稍微倾斜放置时,水银柱高度为 。 选择题 1.做托里拆利实验时,可能使玻璃管中水银柱竖直高度变小的情况是: (A)使玻璃管向上提高一些(管口不离开水银面) (B)玻璃管稍倾斜一些 (C)在同一地区,把实验装置由平地拿到高山上
(D)把玻璃管向下按一些 2.如图11—6所示,两个U形管中装有水银,a管内封闭端空气的压强为P1,b管内封闭端空气的压强为P2。则: (A)P1>P2 (B)P1<P2 (C)P1=P2 (D)无法确定
智力显示参考答案 填空题 1.托里拆利,马德堡半球实验。 2.气压计,760,1.01×105,105。 3.减小,升高,降低。 4.低于。 5.755,755,755。 选择题 1.(C) 2.(B)
【创新园地】 例题 市场上有一种圆形软塑料吸盘,把它按在玻璃上,挤出它和玻璃之间的空气,它就可以“吸”在玻璃上。请你利用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺来估测大气压强的数值。要求:(1)写出操作步骤;(2)导出大气压强的计算式。
创新园地参考答案 (1)操作步骤: (a)用刻度尺测量出吸盘压平时的直径D; (b)把吸盘吸在洁净的玻璃或其它光滑平面上; (c)用弹簧秤勾住吸盘背部的挂钩,沿垂直于玻璃方向拉吸盘,记下吸盘脱离玻璃时最大读数F。 (2)计算方法: 吸盘面积:S= 大气压强:P |
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