新滬粵版8.3大氣壓與人類生活公開課一等獎?wù)n件省賽課獲獎?wù)n件

8.3大氣壓與人類生活第1頁，共58頁。第1頁生活在水中魚受到水壓強(qiáng)，假如把籠罩著地球大氣層比作浩瀚海洋，我們就生活在大氣海洋底部，大氣是否對我們也產(chǎn)生壓強(qiáng)？第2頁，共58頁。第2頁是什么力托住了紙片？A、杯中水為何不外流對紙片進(jìn)行受力分析顯然，豎直向上力大于豎直向下力一、如何懂得大氣有壓強(qiáng)活動1：體驗(yàn)大氣壓第3頁，共58頁。第3頁豎直向上力施力物體是什么呢？是大氣。大氣對紙片產(chǎn)生向上壓力使紙片不落下來?！f明大氣能夠產(chǎn)生壓強(qiáng)說明了什么呢？第4頁，共58頁。第4頁變化杯口方向呢？大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)第5頁，共58頁。第5頁B、吸盤為何會緊緊粘在墻壁上大氣壓壓緊吸盤第6頁，共58頁。第6頁會發(fā)覺管內(nèi)水不會下落。當(dāng)將手指松開后，管內(nèi)水會下落。C、玻璃管提水取一只兩端開口玻璃管浸沒于水中，用一只手指堵住其中一端，然后將玻璃管提起。大氣壓將水柱托住第7頁，共58頁。第7頁馬德堡半球試驗(yàn)

假如把兩個(gè)膠皮碗緊緊地?cái)D壓在一起,容易把它們分開嗎?1654年5月8日，德國馬德堡市市民們看到了一件令人既驚奇又困惑事情：他們市長、發(fā)明抽氣機(jī)奧托·格里克（1602——1686），把兩個(gè)直徑20cm空心銅半球緊貼在一起，抽出球內(nèi)空氣，然后用兩隊(duì)馬(每隊(duì)各八匹馬)向相反方向拉這兩個(gè)半球。當(dāng)這16匹馬竭盡全力終于把兩個(gè)半球拉開時(shí)，竟然像放炮同樣發(fā)出了巨大響聲。這就是物理學(xué)史上著名馬德堡半球試驗(yàn)。第8頁，共58頁。第8頁第9頁，共58頁。第9頁馬德堡半球試驗(yàn)證明了大氣確實(shí)存在著壓強(qiáng)。大量試驗(yàn)證明，大氣確實(shí)存在著壓強(qiáng)。④大氣壓方向：與液體壓強(qiáng)同樣，大氣有流動性，因此，大氣壓強(qiáng)方向朝向各個(gè)方向，且總是垂直于物體表面。歸納：①大氣層：地球周圍空氣層叫大氣層。②大氣壓：大氣會對處于其中物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，我們稱它為大氣壓強(qiáng),簡稱為大氣壓。

注意：大氣壓是大氣壓強(qiáng)簡稱，不是大氣壓力簡稱。③大氣壓產(chǎn)生原因：與液體相類似，是由于大氣受到重力而產(chǎn)生。第10頁，共58頁。第10頁二、如何測量大氣壓那么，如何測量大氣壓呢？馬德堡半球試驗(yàn)第一次證明：大氣壓強(qiáng)存在，且大氣壓很大！活動2：估測大氣壓用彈簧測力計(jì)水平拉動水平桌面上物體，使其勻速滑動，彈簧測力計(jì)示數(shù)等于物體滑動時(shí)受到摩擦力大小．即：F=f

（1）試驗(yàn)原理——類比思考第11頁，共58頁。第11頁

當(dāng)按照如圖所示辦法拉注射器活塞，活塞剛才被拉動時(shí)：F拉=F壓（2）需要測量物理量：①大氣產(chǎn)生壓力大小F壓第12頁，共58頁。第12頁②大氣作用面積S注射器容積V能夠直接從注射器上讀出，只要測出注射器所有刻度長度L，根據(jù)S=V/L可算出活塞橫截面積S，即大氣作用面積S。第13頁，共58頁。第13頁（3）試驗(yàn)辦法與步驟:

①．把注射器活塞推至底端，排盡筒內(nèi)空氣，并用一種橡皮帽或用手封住注射器小孔；②．用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞頸部，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒。當(dāng)活塞剛開始滑動時(shí)，記下彈簧測力計(jì)示數(shù)F；③.用刻度尺測出注射器所有刻度長度L,用這個(gè)長度清除它容積V,得活塞橫截面積S：④.由P=F/S計(jì)算此時(shí)大氣壓強(qiáng)值.第14頁，共58頁。第14頁（4）試驗(yàn)數(shù)據(jù):6.323.26.25×10-51.008×105（5）成果分析——測量成果不精確原因大氣對活塞壓力F/N注射器容積V/mL注射器所有刻度長度L/cm活塞橫截面積S/m2大氣壓強(qiáng)值p/pa橡皮帽漏氣；筒內(nèi)空氣沒有完全排盡；活塞與注射器筒之間不完全密封；活塞與注射器筒間有摩擦；彈簧測力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定或不精確等.第15頁，共58頁。第15頁

用一種長試管裝滿水后倒插入水槽中，慢慢上提，保持管口不離開水面，試管中會始終充滿水。如何才能精確測量出大氣壓值呢？活動與思考：

問題1：試管中水為何會充滿而不落下來呢？換用更長玻璃管，水還會充滿不下落嗎？

問題2：假如玻璃管足夠長呢？此時(shí)，玻璃管中水會始終下落嗎？當(dāng)水不再下落時(shí)，管內(nèi)水柱壓強(qiáng)和大氣壓有什么關(guān)系呢？第16頁，共58頁。第16頁外界大氣產(chǎn)生壓力F管內(nèi)水柱重力GF=GSSP大氣壓P水柱=受力分析：在試管中水中取一種與水槽中水面相平液片。液片靜止管內(nèi)水柱重力G與外界大氣產(chǎn)生壓力F相等（F=G）假如玻璃管中注滿是水銀（汞）柱呢？第17頁，共58頁。第17頁托里拆利試驗(yàn)——測定大氣壓值你想懂得世界上第一種精確測出大氣壓值試驗(yàn)嗎?760毫米真空汞汞柱大氣壓大氣壓

玻璃管內(nèi)汞柱上方是真空，而管外汞面上受到大氣壓強(qiáng)，正是大氣壓強(qiáng)支持著管內(nèi)760毫米高汞柱。第18頁，共58頁。第18頁交流與合作1開始水銀為何下降？2后來水銀柱為何靜止而不再繼續(xù)下降？3試管內(nèi)水銀柱上方是真空還是空氣？4水銀柱產(chǎn)生壓強(qiáng)是多少？如何計(jì)算？5大氣壓值是多少帕？還能夠用什么表達(dá)？760毫米真空汞汞柱大氣壓大氣壓第19頁，共58頁。第19頁P(yáng)0=P=gh=13.6×103㎏/m3×9.8N/㎏×0.76m=計(jì)算760毫米高汞柱產(chǎn)生壓強(qiáng)就能夠懂得此時(shí)大氣壓強(qiáng)值。1.013×105Pa760毫米真空汞汞柱大氣壓大氣壓托里拆利試驗(yàn)是最早測出大氣壓值試驗(yàn)，這個(gè)試驗(yàn)測得水銀柱高度為760mm，我們把這個(gè)大小大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1atm)=1.013×105pa第20頁，共58頁。第20頁h=76cmh=76cm交流與合作：

1、做托里拆利試驗(yàn)時(shí)，將玻璃管換成粗管會不會影響試驗(yàn)成果；第21頁，共58頁。第21頁h=76cmh=76cm水銀柱長度怎么變?2、將玻璃管傾斜會不會影響試驗(yàn)成果？第22頁，共58頁。第22頁h=76cmh=74cm3、玻璃管中不慎混入空氣會不會影響試驗(yàn)成果？第23頁，共58頁。第23頁4、假如外界大氣壓強(qiáng)變了,水銀柱高度是否變化?h=76cmP大氣=P水銀=ρgh第24頁，共58頁。第24頁h=76cm5、在槽內(nèi)加水銀,水銀柱高度是否變化?7、玻璃管頂不慎被打破，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？6、玻璃管上提或下降1cm，水銀柱高度是否變化?第25頁，共58頁。第25頁由P=ρgh得8、做托里拆利試驗(yàn)時(shí)，將水銀換成水，水柱高有多高？h===10m第26頁，共58頁。第26頁托里拆利(1608—1647)老師把托里拆利一篇力學(xué)論文拿給伽利略看，伽利略看后非常觀賞托里拆利卓越見解，邀請托里拆利作自己助手。在伽利略生命最后3個(gè)月中，雖已雙目失明，但仍未放棄科學(xué)工作。托里拆利擔(dān)任了伽利略口述筆記者，成了伽利略最后一位學(xué)生。托里拆利是意大利物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。他一位老師是伽利略學(xué)生。有一次這位第27頁，共58頁。第27頁汞氣壓表無液氣壓計(jì)大氣壓測量工具——?dú)鈮河?jì)第28頁，共58頁。第28頁cB課堂練習(xí)1最早測出大氣壓值科學(xué)家是（）

A伽利略B牛頓

C托里拆利D奧托格里克2在大氣壓等于760mm汞柱高房間里做托里拆利試驗(yàn)時(shí)，成果管內(nèi)水銀柱高度為740mm汞柱,其原因是（）

A管子內(nèi)徑太小B管子上端有少許空氣

C管子太長D管子傾斜了第29頁，共58頁。第29頁76cmB3．在做托里拆利實(shí)現(xiàn)時(shí)，已測得管內(nèi)外水銀面高度差為76cm，若再向槽內(nèi)加水銀，使槽內(nèi)水銀面上升1cm，則管內(nèi)外高度差為______。4．在做托里折利試驗(yàn)時(shí)，下列現(xiàn)象中能說明玻璃管上方肯定是真空是（）

A．把玻璃管稍向下按，管內(nèi)水銀面上升

B．把玻璃管傾斜，水銀柱長度增加，最后充滿全管

C．管內(nèi)外水銀面高度差為76cm

D．管內(nèi)外水銀面高度差為76.5cm第30頁，共58頁。第30頁我們生活在地球大氣層底部，大氣壓與我們生活息息有關(guān)。三、大氣壓與人類生活第31頁，共58頁。第31頁大氣壓與海拔高度關(guān)系大氣壓是由于大氣層受到重力作用而產(chǎn)生。離地面越高，大氣越稀薄，大氣密度越小，大氣壓越小。大氣壓變化規(guī)律：在海拔2000m以內(nèi)，每上升10m，大氣壓大約減少111Pa。第32頁，共58頁。第32頁大氣壓強(qiáng)隨高度升高而減小第33頁，共58頁。第33頁在溫度不變條件下，一定質(zhì)量氣體，體積減小它壓強(qiáng)就增大，體積增大它壓強(qiáng)就減小。氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系把注射器活塞推至注射器中部，用手指堵住前端小孔，這樣就在注射器內(nèi)封住了一定質(zhì)量空氣。第34頁，共58頁。第34頁人體呼吸就是利用定量氣體壓強(qiáng)和體積關(guān)系。呼吸與氣體壓強(qiáng)人吸氣時(shí)，胸部擴(kuò)張，肺泡同步擴(kuò)張，肺容積增大，肺內(nèi)氣壓減小，不大于外界大氣壓強(qiáng)，大氣壓將新鮮空氣壓入肺中。

呼氣時(shí)則相反，胸部收縮，肺容積減小，肺內(nèi)氣壓增大，大于外界大氣壓，肺中一部分氣體經(jīng)氣管、鼻腔排出體外。定量氣體壓強(qiáng)和體積關(guān)系還應(yīng)用在打氣筒、抽氣機(jī)、空氣壓縮機(jī)和噴灑農(nóng)藥噴霧器上。第35頁，共58頁。第35頁大氣壓很大，但沒有把屋面壓壞，為何?第36頁，共58頁。第36頁大氣壓對人體影響思考？大氣能產(chǎn)生如此大壓強(qiáng)而生活在大氣中人為何卻沒有事呢？人體內(nèi)部也有氣壓，正常情況下內(nèi)外大氣壓平衡！人體對大氣壓變化有一種逐漸適應(yīng)過程。

高山反應(yīng)：高原上，空氣稀薄，吸進(jìn)來氧氣減少，造成缺氧，使人體出現(xiàn)頭暈、頭痛、耳鳴，惡心、嘔吐等癥狀。第37頁，共58頁。第37頁人為何會出現(xiàn)高山反應(yīng)？

進(jìn)入海拔3000米以上地域，人會出現(xiàn)高山反應(yīng)。海拔越高，高山反應(yīng)越顯著。形成原因是由于高度愈高，空氣愈稀薄，氣壓就愈低，因此人體所需要氧氣壓力也隨之減少，不過人體所需要氧氣含量仍然不變，為使血液中維持人體所需之含氧量，故必須增加紅血球含量，但人體自動增加紅血球之含量需要幾天時(shí)間，因此在剛進(jìn)入山區(qū)時(shí)，會由于高度突然增高，人體來不及適應(yīng)，而產(chǎn)生體內(nèi)氧氣供應(yīng)不足情形，高度愈高，過渡時(shí)間愈短，產(chǎn)生反應(yīng)就愈劇烈，稱為[高山反應(yīng)]。當(dāng)人們從平原進(jìn)入高原地域時(shí)一般人需要2-3個(gè)月時(shí)間,慢慢適應(yīng)本地低氧環(huán)境,高山反應(yīng)也隨之消失。第38頁，共58頁。第38頁拔罐療法應(yīng)用了什么原理？1、人體內(nèi)部也有壓強(qiáng)，正常情況下，皮膚內(nèi)外受到壓強(qiáng)是相等。2、拔罐治療時(shí)，罐口處皮膚內(nèi)外壓強(qiáng)大小不等，皮膚內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)，于是血液就會聚集到皮膚表面，從而使皮膚出現(xiàn)紅斑。3、當(dāng)外部氣壓深入減小時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)將血液壓出體外現(xiàn)象。4、臨床常用于治療疼痛、扭傷、癰瘡等病癥。第39頁，共58頁。第39頁宇航員為何要穿上宇航服?宇宙空間環(huán)境幾乎是真空，氣壓接近為零。在宇宙飛船艙內(nèi)都進(jìn)行了加壓，宇宙員在艙內(nèi)一般沒有危險(xiǎn)。但一旦宇宙員走出飛行器，接觸到飛行器外空間或飛船居住艙增壓設(shè)施出現(xiàn)故障，那他體內(nèi)空氣就會被壓出體外，血管里血液就會沸騰，血管就會破裂。第40頁，共58頁。第40頁第41頁，共58頁。第41頁第42頁，共58頁。第42頁大氣壓與天氣關(guān)系第43頁，共58頁。第43頁低壓區(qū)高壓區(qū)水平方向垂直方向天氣多陰雨天氣由四周流向中心由中心流向四周從下向上流動從上向下流動多晴燥天氣高溫低溫空氣上升，凝結(jié)成云空氣下沉并擴(kuò)散，帶走大量水分。會出現(xiàn)什么天氣風(fēng)陰雨天氣晴燥天氣第44頁，共58頁。第44頁

為何低壓區(qū)多陰雨天？高壓區(qū)多晴天？由于空氣上升，使地表面氣壓下降，形成低氣壓；而上升空氣中都具有一定量水蒸氣，由于氣溫隨高度升高而下降，水汽逐漸凝結(jié)，在高空形成云，云積聚后也許形成降水。反之，假如大氣下沉，地表面氣壓加大形成高氣壓，由于高空氣體下沉遇熱不會出現(xiàn)水汽凝結(jié)，也就不會出現(xiàn)結(jié)云，故是晴燥天。晴天氣壓比陰天高，冬天氣壓比夏天高。第45頁，共58頁。第45頁

1971年6月30日，蘇聯(lián)“聯(lián)盟11號”飛船順利完成任務(wù)后，在返回艙和軌道艙分離時(shí)，返回艙壓力閥門被震開，艙內(nèi)空氣泄漏，艙內(nèi)迅速減壓，致使3名宇航員因體內(nèi)液體沸騰而死亡。氣壓對液體沸點(diǎn)影響活動3：探究水沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系。第46頁，共58頁。第46頁第47頁，共58頁。第47頁氣壓水沸點(diǎn)101千帕100oC70千帕90oC36千帕73oC6千帕36oC2千帕17oC1千帕7oC目前你能解釋飛船意外漏氣后，3名蘇聯(lián)航天員液體沸騰原因嗎？結(jié)論：

當(dāng)氣壓增大時(shí)，液體沸點(diǎn)升高；當(dāng)氣壓減小時(shí)，液體沸點(diǎn)減少。第48頁，共58頁。第48頁設(shè)法增大鍋內(nèi)氣壓來升高沸點(diǎn)第49頁，共58頁。第49頁高壓鍋原理：利用