大气压强教学课件

大气压强教学课件第一章第二章大气压强的神秘存在测量方法与单位认识空气的力量与存在学习科学测量技术第三章第四章生活中的应用趣味实验探索发现身边的压强现象第一章大气压强的神秘存在你知道吗？看不见的力量我们看不见空气，却能感受到它的压力每当微风吹过面颊，或是感受到气球被挤压时的阻力，这些都是空气分子运动产生压强的证据无处不在的存在空气真的有力量吗？当我们看到狂风能够吹倒大树，台风能够掀翻屋顶时，我们就能直观地感受到空气确实具有巨大的力量这种力量来自于无数空气分子的集体运动大气压强的定义科学定义大气压强是指大气对单位面积所施加的压力这个定义看似简单，但背后蕴含着深刻的物理原理在标准条件下，每平方厘米的面积上承受着约千克的大气压力，这相当于在你的1手掌上放置一个千克重的物体！10产生机制产生原因空气分子不断撞击物体表面空气由无数微小的分子组成，这些分子在温度作用下不停地做无规则运动当它们撞击到物体表面时，就会产生压力虽然单个分子的撞击力微不足道，但无数分子同时撞击就形成了可观的压强大气压强的产生原因实验实验步骤与现象01准备阶段取一个空的塑料瓶，确保瓶盖可以拧紧密封02加热过程将瓶子浸入热水中，观察瓶内空气受热膨胀03密封冷却拧紧瓶盖，将瓶子放入冷水中快速冷却04观察结果瓶壁向内塌陷，说明外界大气压强大于瓶内压强实验说明这个简单而直观的实验完美诠释了大气压强的存在当瓶内空气冷却收缩时，压强降低，外界大气压就会将瓶壁向内压，导致瓶子变形实验演示吸盘能否吸住墙面？按压吸盘将吸盘紧紧按压在光滑的墙面或玻璃上，排出内部空气形成真空吸盘内部形成相对真空，内部压强远小于外界大气压强产生吸力外界大气压强将吸盘牢牢压在墙面上，产生强大的吸附力原理解释吸盘之所以能够吸住墙面，实际上是被外界的大气压强压住的这个现象清楚地证明了大气压强不仅存在，而且具有相当大的力量，足以支撑物体的重量第二章大气压强的测量方法科学的进步离不开精确的测量要深入理解大气压强，我们必须学会如何准确测量它历史上，科学家们设计了许多巧妙的方法来测量这个看不见的力量托里拆利实验揭秘历史性的突破年，意大利科学家托里拆利进行了人类历史上第一次准确测量大气压强的实验这1643个实验不仅测出了大气压的数值，更重要的是证明了真空的存在，彻底推翻了自然界厌恶真空的古老观念实验装置构成一根长约米的玻璃管，一端封闭•1足量的水银，用于填满玻璃管•一个水银槽，用于承接和观察•精确的测量工具，记录水银柱高度•实验原理深度解析当装满水银的玻璃管倒扣在水银槽中时，管内水银会下降到一定高度后停止此时，水银柱的重力与大气压强达到平衡状态管内上方形成的真空区域证明了真空确实可以存在，而水银柱的高度则直接反映了大气压强的大小玻璃管与水银竖直玻璃管内填充水银并封闭一端真空区域水银顶部形成近似真空的空腔大气压力方向外部大气压力作用于开放水银面平衡力学大气压与水银柱重力达到平衡高度大气压强的单位

1013257601013.25帕斯卡毫米汞柱千帕Pa mmHgkPa国际标准单位，表示每平方米承受的力传统单位，直观反映水银柱高度常用单位，便于日常计算使用单位换算关系标准大气压1=101325Pa=760mmHg=

101.325kPa理解这些单位之间的关系对于解决实际问题非常重要帕斯卡是国际标准单位，在科学计算中最为常用；毫米汞柱则因其直观性，在气象学和医学领域仍然广泛使用；千帕则是一个折中的选择，既保持了合理的数值大小，又符合国际标准实验水柱能否被大气压撑起？实验设计思路既然托里拆利用水银柱测量了大气压强，那么我们能否用水来做类似的实验呢？这个问题的答案揭示了为什么托里拆利选择水银而不是水的深刻原因理论计算由于水的密度约为水银密度的1/

13.6，如果用水来制作压强计，所需的水柱高度应该是第三章大气压强的生活应用大气压强不是抽象的物理概念，而是与我们的日常生活息息相关的实用知识从简单的饮水到复杂的工业设备，大气压强的应用无处不在吸管吸饮料的原理口腔减压当我们用吸管喝饮料时，首先通过吸气动作降低口腔内的气压，使得吸管内部形成相对的低压区域压强差形成此时，杯中液体表面承受的大气压强大于吸管内部的压强，形成了明显的压强差液体上升在压强差的推动下，外界的大气压强将液体从杯底推上吸管，液体最终到达我们的口腔有趣的思考在太空中，由于没有大气压强，宇航员无法使用普通的吸管喝水，他们必须使用专门设计的挤压式饮水袋真空吸尘器的工作原理风机驱动形成低压大气压进气灰尘收集核心工作机制真空吸尘器巧妙地利用了大气压强差来实现清洁功能电机驱动风机高速旋转，在吸尘器内部制造一个低压环境1风机运转电机带动风机叶轮高速旋转气压变化与天气预报飞机升空与大气压强伯努利原理的精彩应用飞机能够翱翔蓝天，很大程度上依赖于巧妙的机翼设计和大气压强的作用机翼的特殊形状上表面弯曲、下表面相对平直，这种设计并非偶然——压强差的产生升力计算当飞机前进时，气流必须同时绕过机翼升力的大小取决于的上下表面由于上表面路径较长，空机翼面积的大小•气流速更快，根据伯努利原理，流速快飞行速度的平方的地方压强小•上下表面的压强差•这样，机翼下方的高压和上方的低压形空气密度（高度因素）•成了压强差，产生向上的升力第四章大气压强的趣味实验理论学习固然重要，但亲手做实验才能真正感受科学的魅力接下来的几个实验既安全又有趣，让我们在动手中深化对大气压强的理解压扁易拉罐实验实验步骤详解01准备阶段选择一个空的铝制易拉罐，在底部加入少量水（约1-2厘米深）02加热过程将易拉罐放在热源上加热，直到水沸腾产生大量水蒸气03快速冷却用夹子迅速将罐子倒置浸入冷水中04观察现象易拉罐瞬间被压扁，发出清脆的响声鸡蛋进瓶实验经典而神奇的压强演示这是一个流传已久的经典实验，它以出人意料的结果展示了大气压强的巨大威力一个比瓶口大的熟鸡蛋竟然能够被吸进瓶子里！1点燃纸条将燃烧的纸条放入广口瓶中，让火焰充分燃烧几秒钟2放置鸡蛋快速将剥壳的熟鸡蛋放在瓶口上，确保完全密封3火焰熄灭随着氧气消耗，瓶内火焰逐渐熄灭，温度开始下降4鸡蛋入瓶鸡蛋被强大的大气压力缓缓推入瓶中深层原理燃烧消耗了瓶内的氧气，同时高温使剩余气体膨胀当火焰熄灭后，瓶内气体冷却收缩，压强降低外界大气压强通过鸡蛋这个活塞，将鸡蛋慢慢推入瓶中鸡蛋的柔软性使得这个看似不可能的过程得以实现用塑料瓶制造气压爆炸安全的爆炸实验这个实验能够让我们听到气压变化产生的声响，虽然称为爆炸，但实际上是完全安全的物理现象所需材料•薄壁塑料瓶（如矿泉水瓶）•热水和冰水各一盆•计时器•安全防护眼镜第五章大气压强的科学意义与总结通过前面的学习，我们已经从多个角度认识了大气压强现在让我们总结这一重要物理概念的科学意义和实际价值大气压强对生命的重要性血液循环呼吸系统维持血管内外压力平衡，保证血液正常流动大气压强是呼吸过程的驱动力，推动空气进出肺部细胞功能影响细胞膜的通透性和物质交换过程新陈代谢内耳平衡影响氧气和二氧化碳的溶解和输送维持内耳压力平衡，保持身体姿态稳定生命适应性地球上的所有生命形式都已经适应了现有的大气压强环境当压强发生显著变化时（如登高山或潜水），人体会出现相应的生理反应，这正说明了大气压强对生命活动的根本重要性大气压强与环境保护影响气候改变风场与降水分布大气压强关系网驱动洋流气压变化与环境系统的相互作用改变海表压力与流向扰动生态影响物种分布与繁衍课堂小结客观存在科学测量大气压强是真实存在的物理现象，虽然看不见通过托里拆利实验等科学方法，我们能够准确摸不着，但无处不在测量大气压强的数值实验验证广泛应用通过各种有趣的实验，我们直观地感受到大气从日常生活到工业生产，大气压强的应用无处压强的作用和威力不在科学的真理不会因为无知而消失，正如太阳不会因为盲人看不见而停止发光知识拓展高原与海平面气压差异海拔高度米大气压强kPa互动环节你能设计一个测量大气压的简单实验吗？设计思路引导1选择合适的液体考虑液体的密度、安全性、可获得性水、植物油、蜂蜜等都可以是选择对象，但要考虑到实验装置的高度要求2设计实验装置思考如何制作密封的玻璃管，如何确保管内形成真空，如何准确测量液柱高度可以利用大的透明塑料管和容器3考虑测量精度选择合适的测量工具，考虑温度对结果的影响，设计多次测量取平均值的方案来提高精度4安全性评估确保实验过程安全，避免使用有毒物质，考虑实验装置的稳定性，制定应急处理方案思考题如果在不同的天气条件下进行同样的实验，结果会有什么不同？为什么？复习题精选选择题12标准大气压的数值是（）托里拆利实验中，水银柱不会全部流下的原因是（）A.101325Pa B.76000Pa C.1013Pa D.760Pa A.水银有粘性B.管太细C.大气压强支撑D.重力太小判断题•大气压强在任何地方都是相同的（）•用吸管吸饮料是利用了大气压强（）•高原地区的大气压强比平原地区大（）简答题请解释为什么在高山上用普通锅很难将水煮开？答题提示从大气压强随高度变化和水的沸点与压强关系两个角度来分析谢谢聆听！期待你发现更多大气的秘密继续探索大气压强只是大气科学的一个方面，还有更多精彩的气象现象等待我们去发现动手实践科学的魅力在于实践，鼓励大家在安全的前提下进行更多有趣的实验保持好奇对身边的现象保持好奇心，用科学的眼光观察和思考世界科学的种子需要好奇心的土壤，实践的阳光，和持续思考的雨露愿每一位同学都能在科学的道路上收获知识的快乐，发现世界的美妙！。