第3节大气浮力
1.了解大气压是客观存在的。
2.了解检测大气压的实验——托里拆利实验。
3.晓得检测大气浮力的方式,了解大气浮力的大小和单位。
4.了解生活中借助大气压的反例。
5.了解大气浮力随高度的变化规律及大气压与液体沸点的关系。
学点一:实验证明大气压是否存在
提出问题:液体因为受重力作用且具有流动性,液体内部向各个方向都有浮力。二氧化碳也受重力作用,也具有流动性,这么二氧化碳内部是否也存在浮力呢?
活动体验:将杯中装满水,用硬纸片把杯口盖严,用手按住硬纸片倒置过来,观察现象;之后将杯口渐渐地转入竖直位置,观察现象。
阅读材料:1654年5月8日,美国马德堡市的居民们听到了一件令人既惊奇又苦恼的事情:她们的校长,就是发明抽气机的奥托·格里克,把两个半径三十多分米的空心铜半球贴近在一起,用抽气机抽出球内的空气,之后用两队马向相反的方向拉两个半球,“连16匹马都不能把它们拉开,当马耗尽了竭力把两个半球最后拉开的时侯,还发出了很大的声响,像鞭炮一样。”市民们惊奇地问:“是哪些力量把它们压合得那么紧呢?”“没有哪些,是空气。”市长这样回答。而假如把铜半球上的闸阀旋紧,空气经球阀流入球里,用手一接球就开了。这就是知名的马德堡半球实验。
思索讨论:在我们的生活中,有什么例子能说明大气压的存在呢?
(1)用吸管喝啤酒,先吸干管内空气,管内气压远远大于管外的气压,啤酒在管内外气压的作用下被压进管内,步入嘴巴。
(2)大气浮力形成的大气压力把塑胶吸盘压在光滑的墙壁。
归纳总结:1.大气浮力确实是存在的,大气浮力简称或。
2.大气浮力的形成缘由是。
学点二:大气压的检测
提出问题:
(1)托里拆利实验中玻璃管上方为何是真空?
(2)管内水银柱形成的浮力为何等于大气压的值?
(3)怎样估算大气压的值?
(4)为何不用水做托里拆利实验?
(5)玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差会改变吗?
(6)还可以用哪些方式测出大气浮力的值?
归纳总结:1.实验中玻璃管内的水银面上是,管外水银面的上方是空气,大气压支持管内的水银柱不会落下,大气压的数值等于,托里拆利通过实验检测出管内外水银面的高度差为,一般把这样的大气压称作标准大气压。
2.p0==13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa,在简略估算中,标准大气压可以取为。
3.水银气压计的特性:;金属盒气压计的特性:。
4.气压变化时,金属盒气压计的金属盒长度,传动机构将这些变化转化为表针的。
学点三:大气压的大小变化
实验操作:取一个杯子,放入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它的前面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水底。从管子下端吹入少量二氧化碳,使瓶内空气压强悍于大气浮力,水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从楼下到楼上,观察玻璃管内火柱高度的变化情况。
实验现象:从楼下到楼上玻璃管内火柱变高。
实验推论:随着高度的减小,玻璃管内的火柱的高度会逐步变大,表明大气压随着高度的减小而逐步降低。
归纳总结:1.离地面越高,大气的密度越小大气压强实验怎么做,大气压。在海拔3000m以内,大概每下降10m,大气压降低。
2.水的沸点在标准大气压下是,随着大气压的减少,水的沸点。
1.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片,之后托住纸片,将瓶子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下。对整个探究活动的剖析正确的是()
A.探究的问题:大气浮力有多大
B.探究的假定:大气对各个方向都有浮力
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系
D.探究的推论:大气向各个方向的浮力相等
2.在标准大气压下做托里拆利实验,下述各段在图中为76cm的是()
A.df
B.ec
C.bd
D.bc
3.下述现象中属于应用大气浮力的是()
A.使劲捏小皮球,球变瘪了
B.足球撞击在盖帽上被弹回
C.茶具盖上留有小孔
D.把药液注射进胸肌里
4.小华想用空易拉罐来证明大气浮力的存在,下述操作能达到目的的是()
A.用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪
B.将空易拉罐密封后放在深水中,易拉罐变瘪
C.让空易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
5.如图所示是检测大气浮力的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银。下述说法正确的是()
A.此装置是一个连通器
B.第一次借助此装置测出大气浮力的科学家是帕斯卡
C.玻璃管竖直放置时测出的大气浮力一定等于76cm水银柱形成的浮力
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面的高度差降低
6.如图所示,是小强朋友自制的气压计,把它放到水平桌面上,当外界大气压降低时,下述说法正确的是()
A.细管内液柱高度上升
B.细管内液柱高度不变
C.细管内液柱高度增长
D.杯子对桌面的压力增大
7.下表为不同气压下水的沸点
p/×105Pa
0.98
1.01
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.05
t/℃
99
100
103
107
111
115
117
121
压力锅工作时锅内二氧化碳浮力最大可达1.80×105Pa,锅内水的最高气温()
A.可达100℃
B.可达117℃
C.可达121℃
D.取决于加热时间
8.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。下述说法正确的是()
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下边吸盘的压力等于钩码的重力的
C.借助甲图的实验可以粗测大气压的值
D.借助乙图的实验可以粗测大气压的值
9.如图所示,为不同高度处的大气压值表,请从表中查出海拔高度大概为1km处的拉萨的气压为;测得天山上某处气压约为80kPa,该处的高度是。
10.马德堡半球实验证明了的存在。药业时为了在不超过80℃的气温下从滤液中去除水份而提取抗菌素,采用的方式是容器内的气压,使水的沸点高于80℃。
11.已知人体皮肤的表面积约1.5m2。这么,在标准大气压下1.5m2的面积上遭到的大气压力为。人体并没有被压扁,是由于的缘故。(标准大气压p=1.0×105Pa)
12.化学兴趣小组的朋友想探究大气浮力的大小,她们用来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下。如图所示,向袋里渐渐注入细沙直到吸盘被拉出来,由此可得到大气压的大小。
(1)本实验主要的检测器材:、;
(2)须要直接检测的化学量:、;
(3)大气压的表达式p=;
(4)假如测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是:。
参考答案
自主探究
学点一:实验证明大气压是否存在
1.大气压气压
2.大气有重力且具有流动性
学点二:大气压的检测
1.真空这段水银柱形成的浮力760mm
2.ρgh1×105Pa
3.精确但携带不方便携带便捷但不精确
4.变化偏转
学点三:大气压的大小变化
1.越小100Pa
2.100℃降低
课堂检查
1.B解析:本探究活动可以证明大气向各个方向都有浮力,但不能检测大气压的大小,B项正确。
2.B解析:在托里拆利实验中,大气压能支持的水银柱的高,是指玻璃管内水银面和水银槽内水银面的竖直高度差,B项正确。
3.C解析:小皮球变瘪了,是手的压力使它发生了形变,A项错误;足球撞击在抢断上被弹回,是由于力的作用是互相的,B项错误;茶具盖上留有小孔,可使壶内气压一直与外界大气压相等,以便茶水流出,C项正确;把药液注射进胸肌里,是靠注射器活塞压缩药液形成的浮力完成的,D项错误。
4.D解析:用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪,证明力的作用疗效可以使物体发生形变,A项错误;将空易拉罐密封后放在深水中,易拉罐变瘪,证明液体浮力的存在,B项错误;让空易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪,证明地面的弹力可以使易拉罐发生形变,C项错误;用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪,证明大气浮力使易拉罐发生形变,D项正确。
5.D解析:连通器是顶部连通、上端开口的容器,题图中的玻璃管底部是密闭的,这套实验装置不是连通器,故A选项错误;第一次借助此装置检测出大气压的科学家是托里拆利,故B项错误;当外界大气压为标准大气压时,玻璃管内水银柱的高度为76cm,当外界大气压发生变化时,管内水银柱的高度都会发生变化,故C项错误;大气压随着高度的降低而降低,将此装置从山脚移到山顶,高度降低,大气压降低,玻璃管内外的水银面的高度差降低,故D项正确。
6.A解析:当外界大气压降低时,细管内液柱在瓶内气压的作用下将上升,A项正确,B、C两项错误;杯子对桌面的压力等于杯子、水及细管的总重力,当外界大气压降低时,因为总重力不变,故杯子对桌面的压力不变大气压强实验怎么做,D项错误。
7.B解析:由表格中的数据可知,液体表面上的气压越大,液体的沸点也越高,当锅内二氧化碳浮力达1.80×105Pa时,锅内水的气温可达117℃,液体的沸点与加热时间无关。
8.D解析:甲图中,挤出吸盘内的空气,在大气压的作用下,吸盘被紧紧压在墙上上,压力的方向是水平的,钩码的重力与墙面给吸盘的向下的静磨擦力保持平衡,所以A、B、C三项错误;乙图中,大气压力使两吸盘紧紧压在一起,若所挂钩码过多,会把两吸盘分开,大气压力大小等于钩码的重力大小,所以用此装置,可以粗测大气压的值,故D项正确。
9.答案:902
解析:由题图可知,当海拔高度大概为1km时对应的气压为90kPa;而当日山上某处气压约为80kPa时,对应的高度为2km。
10.答案:大气浮力增加
解析:马德堡半球实验证明了大气浮力的存在;水的沸点随着气压的减小而下降,气压的减少而增加,可以通过增加容器内的气压,使水的沸点高于80℃。
11.答案:1.5×105人体内也有气压
解析:F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N;人体并没有被压扁是由于体内也有气压,身体内外的二氧化碳压力的作用疗效互相抵消。
12.答案:(1)刻度尺弹簧测力计(2)吸盘的半径D细沙遭到的重力G
(4)吸盘中的空气没有被完全挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏水现象等。
解析:这是简略检测大气浮力值的实验,须要检测吸盘的横截面积和所受拉力,所以用到的器材有刻度尺和弹簧测力计,之后依照公式p=F/S可求出大气压的数值。这些检测方式得出的数据不太精确,主要是由于吸盘中的空气不可能被完全挤出。
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