生活中的大气压.doc

【本讲教育信息】一、教学内容大气的压强及与人类生活本讲内容主要为大气的压强以及大气压和人类生活的关系二、考点清单1. 知道证明大气压存在的实验现象和生活实例，并能用大气压解释有关现象。2. 知道标准大气压的数值，说出测量大气压的工具。3. 能说出气体和液体的流速与压强之间的关系：流速越大，压强越小，并能用这一关系解释有关现象。4. 了解大气压对天气的影响以及大气压对人体的影响。5. 了解液体的沸点与压强的关系： 6. 了解大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用。 三、全面突破知识点1：大气压的存在 1. 实验过程及现象：器材：一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约510mm均可）演示及分析过程：1）出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。2）左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满。提问：为什么水不会从下面流出？因为管底被手指堵住了。由于管底被手指堵住，所以手指对管内的水产生向上的压强，支承住了水柱。思考：若此时将管倒拿，使其开口端朝下，水会不会流出？ 3）左手拿管不变，同时用右手中指抵住玻璃管的上口，然后将管倒置，（倒置过程中，手指不要松开）。4）移开右手指，使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来！ 思考：虽然我们看不见管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物体都没有呢？分析：有空气存在。在管口四周存在着我们看不见的大量空气，这些气体起到了手指的作用，堵住了管口。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强，支承着水柱。说明：因为此时管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用，所以很难流出，但如果同时有大气作用在管的上水面，那么上、下作用的气压相互抵消，水就会在重力作用下流出来。实验证明大气压强确实存在。 2. 分析以下现象：玻璃杯装满水用纸片挡住，倒立玻璃杯，纸片不脱落，说明向上有大气压. 将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口，很快鸡蛋就被压进广口瓶中，说明向下有大气压. 向左、向右也有大气压，例如：吸盘小结：在气体内部向各个方向都有压强. 倘若没有大气压强作用在液体的表面，各种液体就不可能被抽吸起来。从这个含义上讲，一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。3. 马德堡半球实验实验现象：两个半球需用很大的力才能拉开结论：是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的。因为地球周围的大气受到地球的吸引，即大气也受到重力的作用，所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空，那么要拉开半球需要的力约为7065牛。马德堡半球实验证明了大气压的存在，而且说明大气压是很大的。【典型例题】例题1. 用嘴吸空的矿泉水瓶，瓶会变瘪，这是由于矿泉水瓶内的气压_大气压。（填“高于”、“等于”或“低于”）解析：此题考查大气压存在的基本现象。用嘴吸空的矿泉水瓶，瓶内气体减少，气压减小，低于大气压，则瓶变瘪。答案：低于例题2. 把杯子盛满水，用纸片盖住，用手按住纸片，将杯子倒过来，放开按住纸片的手发现纸片不会掉下来，杯子里的水也流不出来，这是因为 （ ）A. 纸被水粘住了 B. 杯子对水有吸引力C. 地球对水的吸引力被纸挡住了 D. 大气对纸片有向上的压力解析：此题考查大气压存在的现象。答案：D例题3. 下列现象中，不能说明存在大气压的是 （ ）A. 堵上茶壶盖上的小孔，茶壶里的水不容易被倒出来B. 用吸管能从汽水瓶中把汽水吸入口中C. 用抽气机抽出灯泡中的空气D. 医生提起针管里的活塞，使药液通过针头进入针管解析：倘若没有大气压强作用在液体的表面，各种液体就不可能被抽吸起来。一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。答案：C知识点2：大气压的大小大气压的大小跟我们的生活密切相关，我们可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。1. 空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕为单位，一行以毫米汞柱为单位。 2. 水银气压计：大气压支持着玻璃管中的水银柱。当大气压发生变化的时候，水银柱的高度会发生变化。读出水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。3. 比较两种气压计：空盒气压计的携带比较方便，而水银气压计的测量则比较精确。4. 大气压的变化：1）大气压的大小与大气的密度有关解释：大气压的产生是由于大气有重力。2）大气压的大小随着高度的增加而减小解释：大气的密度随着高度而减小。5.大气压的大小：在海平面附近，大气压的数值接近1.01105帕（760毫米汞柱）规定：这个大气压值称为标准大气压。思考：这么大的压强，我们为什么没有受压的感觉？解释：人对环境的适应，人的体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。例题1. 有关大气压的变化，下面哪句是错误的（ ）A. 大气压的值不是固定不变的 B. 大气压的值跟天气有密切关系C. 大气压的值随高度的增加而增加D. 在同一地点，不同时间大气压的值不完全相同解析：此题考查大气压随高度变化的规律。大气压的大小随着高度的增加而减小。答案：C例题2. 一成年人全身表面积大约为2米2，那么这个人全身所受到的大气压力约为20万牛顿，则下列说法中正确的是 （ ）A. 人已经被压习惯了，人结实所以不在乎 B. 计算错了，哪能有这么大，真的是这么大一定会把人压扁了C. 因为上下、左右、前后压力对称，所以人受到的总压力为零，感觉不到D. 因为人体内部结构也有气体，所以人体里外压强可以互相抵消解析：人的体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。答案：D知识点3：气体流速与压强的关系1. 实验探究气流的流速与压强的关系1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现纸向上飘起2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距35厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，两纸条反而向中间合拢。3）思考：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？分析：肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施加给纸条力的作用呢？与纸条接触的只有空气。吹气前，两纸条互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两纸条相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。比较：吹气时与不吹气时有什么不同呢？说明：两纸条内侧的气体的流速较大。气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。2. 解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离？分析：行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人被大气压挤到火车前，这样非常危险。3. 把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有水从管口吹出。解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。知识点4：液体流速与压强的关系1. 跟气体一样，液体的压强也会随着流速的增大而减小。1）实例：在1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行，离它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然，小军舰偏离了航道，一个劲地向“奥林匹克号”冲去，结果与“奥林匹克号”相撞。2）分析：当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速要比外部大一些，压强就要比外部小一些。这样，水流的压力差将使两船相互“吸引”，外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故。因此，同方向高速平行行驶的船舶要保持一定的距离。3）说明：气体和液体一样，受到外界环境影响时都会流动，并且流动的规律也相同，因此人们将液体和气体统称为流体。关于流体有两个著名的定理：连续性定理和伯努利定理。4）补充：伯努利定理：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。5）了解：飞机的飞行原理。我们发现机翼的翼型不是平的，而是平凸型的。（图示）6）应用：飞机机翼上升实验空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面。 用吊瓶向静脉注射药物时，医生为什么要在药水瓶的橡皮塞上再插一个针头？药液滴出后，瓶内的压强减少，如果瓶内的压强太小，药液就不能继续滴出. 插入针头后，可以及时给瓶内补空气，使瓶内压强不至减小过低，保证药液持续滴出. 【典型例题】例题1. 当两船彼此接近平行行驶时，两船之间内部的流速要比外部大一些， 两船内部的压强就要比外部 （ ）A. 小一些 B. 一样 C. 大一些 D. 增大此题考查液体压强与流速的关系。液体的压强也会随着流速的增大而减小，两船内部的压强就要比外部要小。答案：A例题2. 下图是两张纸的位置，两手分别抓在纸的A、B两处，使两纸相离10厘米左右，用嘴向两纸中间吹气，可以观察到两张纸将（填“分开”或“合拢”），可以想像，吹气时，两纸中间气体的速度（填“大于”、“等于”或“小于”）两纸外侧气体的速度。解析：两纸条内侧的气体的流速较大。气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。答案：合拢 大于知识点5：大气压对天气和人体的影响1. 大气压的特点：1）大气压随高度的增大而减小2）同一高度的不同区域，大气压的数值也不一定相同3）同一地点的不同时间，大气压也会不同高气压区：在相同高度上，气压高的区域。 低气压区：在相同高度上，气压低的区域。 2. 大气压对天气的影响：1）高气压区：天气晴朗，空气干燥； 2）低气压区：天空多云，多阴雨天气。 3）原因分析：气压跟天气有密切的关系。一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。这里所说的高气压和低气压是相对的，不是指大气压的绝对值。某地区的气压比周围地区的气压高，就叫做高气压地区；某地区的气压比周围地区的气压低，就叫做低气压地区。在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天。4）思考：当你打开汽水瓶、啤酒瓶或饮料罐时，会产生什么现象？这现象说明了什么？简答：看到气体从汽水中冒出，说明液面压强减小时，气体在液体中的溶解能力会减弱。3. 大气压对人体有一定的影响：1）人的情绪、心情受气压影响较大2）人对气压的变化有逐步适应的过程 3）减压实验说明：人体内也有压强。当人体内外压强失去平衡后，也会对人体产生不良的影响。实例：高山上气压很低。有些登山运动员在进入高山地区后，会发生高山病。高山病的症状差别很大，包括：头晕、头痛、耳鸣、恶心、呕吐、脉搏和呼吸加速、四肢麻木等。每个人的反应随一系列的条件而不同，主要决定于训练的程度和海拔高度的转变速度等。高山病的主要原因是高山地区空气稀薄，大气压低，人们呼吸时吸入的氧气的分压也低，造成肺泡中的氧分压降低，血液中含氧量减少。平原地区的青年人在高山地区居住一段时间后，对高山气候的适应能力和缺氧的抵抗能力都会提高。一般地说，高山病的急性症状就会逐渐减轻，以至消失。身体健康的人和训练有素的登山运动员对高山气候的适应能力也强。【典型例题】例题1. 登上数千米高山的登山运动员，观察所带的温度计和气压计，从山下到山顶气压和温度的变化正确的是（ ）A. 气压上升，气温上升 B. 气压下降，气温下降 C. 气压上升，气温下降 D. 气压下降，气温上升解析：此题考查气温和气压随高度变化的基本知识。答案：B例题2. 到西藏去旅游的人，常出现头晕、耳鸣、恶心、呕吐等症状，俗称“高山反应”，这主要是因为（ ）A. 高山上空气稀薄、气压偏低 B. 高山上二氧化碳含量高，而氧气含量低C. 高山上气温偏低，风力过大 D. 上山时能量消耗过大，导致体能下降解析：此题考查高山病的知识。答案：A例题3. 科学探究需要收集和处理数据，在已有大量数据时，要想更容易地了解概况并找规律。对数据处理的方法就显得十分重要，下表给出的是大气压跟对应高度的一些测量数据， 根据你对数据的处理分析，你认为大气压随高度变化有什么规律？若某地的大气压强为7.0104帕，请你推测一下当地的高度。高度（千米）024681012大气压（千帕）101806247362619解析：此题考查大气压随高度的变化情况。答案：随着高度的增加，大气压逐渐降低 3千米知识点6：大气压对液体沸点的影响1. 液体的沸点随气压增大而升高；随气压降低而减小。2. 运用：高压锅：利用液体的沸点随气压的增大而升高。压力锅有良好的密闭性，可使锅内获得较大的压强。当外界气压为1105帕时，一般家用压力锅的工作压强接近2105帕，锅内水的沸点接近120，所以，用压力锅烧煮食物，可提高烧煮的速度，节省燃料。例题1. 宋朝文学家范成大到海拔3700米的峨眉山旅游，发现在山上“煮米不成饭”，他认为是山上的泉水太寒冷，顾有“万古冰雪之汁”之说，现在用科学知识解释，其实这是由于高山上的气压_（填“高”或“低”），导致水的沸点_（填“升高”或“降低”）解析：液体的沸点随气压增大而升高；随气压降低而减小。高山上气压低，水的沸点低于100，所以“煮米不成饭”。答案：低 降低例题2. 在制糖工业中，要用沸腾的方法除去糖汁中的水分。为了使糖在沸腾的时候不变质，沸腾的温度要低于100，下列方法中可以采用的是（ ）A. 用减少压强的方法除水 B. 用增大压强的方法除水C. 添加催化剂 D. 让太阳晒干解析：此题考查液体沸点与气压的联系。液体的沸点随气压增大而升高；随气压降低而减小，则可通过降低温度的方法降低沸点，在低于100的情况下使水沸腾除去。答案：A3. 生活用品与大气压1）真空压缩保存袋2）吸尘器在吸尘器的工作过程中，吸尘器靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压差。在此压差的作用下，吸入含灰尘的空气，经滤尘器过滤，排出清净的空气，负压差越大风量越大，则吸尘能力也越大。3）离心式水泵利用大气压工作，在启动机器前要先灌满水在动力机的带动下，叶轮高速旋转时，泵壳里的水被甩出水管，转轴附近形成低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进入泵壳，进来的水又被叶轮甩出，如此循环进行。四、应考锦囊从中考命题看，大气压的知识常以选择、填空、实验等题型出现。主要考查学生的观察，实验能力，理论联系实际解决问题的能力。大气压的应用、流体压强和流速的关系应用是填空和选择的热点。同学们今后在学习中应注意所学知识和生产实际应用的联系，利用大气压解释生活中的实际现象，还要学习探究实验的一般思路和方法。五、本讲小结本讲我们主要学习了大气压及大气压与人类关系的知识。要求大家知道证明大气压存在的实验现象和生活实例，并能用大气压解释有关现象。知道标准大气压的数值，能说出测量大气压的工具。知道气体和液体的流速与压强之间的关系：流速越大，压强越小，并能用这一关系解释有关现象。了解大气压对天气的影响以及大气压对人体的影响，液体的沸点与压强的关系，以及大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用。 六、超前思维（明天的天气会怎样）（一）自学成才1. 风是空气的 ，是从高压区流向低压区，就像水往低处流2. 风的两个基本要素： ， 风向风吹来的方向，常用的风向有 种 气象观测中用 观测风向（风向是风向标箭头的方向）风速 ，单位：米/秒，千米/时风级表示有 级，气象观测中常用风速仪观测风速。 3. 大气中 ，一般用湿度来表示，即绝对湿度。相对湿度是 和饱和水气压的比值4. 相对湿度：表示 ；常用百分比（%）表示空气湿度与温度的关系： 观测湿度的仪器是： ，最常用的湿度计是： ，它实质上是两支特殊的温度计。空气湿度与天气的关系：湿度越大，空气中的水汽就越丰富， 的可能性就越大。降水：包括 等，最常见的降水是 降雨量：表示一定时间内地面积水的深度，度量单位 ；测量仪器 5. 气压相等的地方的连线叫做 冷、暖空气的交界面叫 ，锋面上的天气变化往往比较复杂冷锋： ，常带来降雨，大风、降温天气；暖锋： ，常带来降雨，升温天气（二）想一想：1. 如何判断风向？2. 相对湿度与人体舒适感有什么联系？3. 怎样看天气预报？【模拟试题】（答题时间：35分钟）1. 奥托格里克表演的马德堡半球实验有力地证实了（ ）A. 空气的存在 B. 大气压的存在 C. 风的存在 D. 水汽的存在2. 大气压的大小跟大气压的密度直接相关，离地面越高的地方，大气压就（ ）A. 越大 B. 一样 C. 越小 D. 越标准*3. 当两船彼此接近平行行驶时，两船之间内部的流速要比外部大一些， 两船内部的压强就要比外部 （ ）A. 小一些 B. 一样 C. 大一些 D. 增大4. 高气压中心的空气从上往下流动，天气就（ ）A. 下雨 B. 晴朗 C. 冷 D. 多云转阴5. 大气压的变化对人体会有一定的影响，如晴朗的天气.，一般心情（ ）A. 疲倦 B. 不宁 C. 比较舒畅 D. 情绪感到不安*6. 初次进入青藏高原的内地人会产生头晕、恶心、呕吐等高山反应， 是因为（ ）A. 海拔高，气压增大 B. 海拔高，氧充足