8年级下册物理 气体的压强(1) 逐字稿-2,392字
师:各位同学,大家好。前面我们学习过液体具有压强,那么同样具有流动性的气体是否具有压强呢?下面我们来看一个实验。在一个易拉罐里装入少许热水,用酒精灯对其加热。当易拉罐罐口冒白气时,用橡皮泥或者面团将易拉罐口封住,取走酒精灯,停止加热,观察易拉罐的形变以及发出的声音。为了让易拉罐冷却得更快,我们可以取走石棉网,仔细观察。
生:易拉罐发生了形变,并发出声音,最后变得非常瘪。
师:是什么原因让易拉罐变瘪了呢?我们知道物体发生形变一定受到了力的作用,是什么力让易拉罐发生了形变呢?
生:在易拉罐冷却的过程中,易拉罐只与空气接触,使易拉罐变瘪的原因是大气的作用。
师:我们看到易拉罐变瘪了,说明大气有压强。同学们还能设计出其他的实验证明大气压强的存在吗?器材有玻璃杯、水、硬纸板、矿泉水瓶、塑料吸盘、挂钩等,动手试一试吧。由塑料吸盘,我们想到生活中用来挂物体的各种吸盘,下面我们就来做个实验。将塑料吸盘压在一个铁板上,注意挤净空气,挂上矿泉水瓶,大家观察到了什么?
生:矿泉水瓶被吊起,转动铁板,矿泉水瓶依然能被吊住。
师:我们可以看到,塑料吸盘吊起了一瓶矿泉水,说明大气具有压强,是大气托住了吸盘,从而吊起了矿泉水。这个实验的关键是要尽可能地排净吸盘内的空气。我们再做一个实验,在一个圆柱形的塑料杯里面加满水,用一个硬纸板盖住杯口,将杯子旋转过来,把手离开,大家看到了什么?
生:纸神奇地将水堵住了,转动不同的方向,纸依然将水托住了。
师:硬纸板托住了一杯水,为什么能托住呢?是因为硬纸板下方受到大气压力,上方受到水的压力,而下方大气对纸的压力大于了上方水对纸的压力,所以能够托住水。纸片在不同的方向上都可以托起水,说明了在不同的方向上都存在大气的压强。好,我们小结一下:一、大气对处于其中的物体有压强,这种压强叫做大气压强,人们简称它为大气压。最早发现并证明存在大气压的实验叫做马德堡半球实验。我们来看看现代版的马德堡半球实验。火车头已经在旁边准备好了,其中一台东方红二三六,它的马力是1050匹。另外一台新一点的,相当于1200匹马,是之前那台车的十倍。今天的实验只会做一次,大家接下来看到的这个瞬间,就是全中国最大型的马德堡半球实验的还原,请睁大你们的眼睛,千万不要眨眼,看看能不能拉开,只要扳机扣响,我们就能知道结果。现场准备,3、2、1。
生:哇,火车头开动了,半球已经悬空布置在垫子上了,拉直了,还没有拉开,已经被完全拉平了。
师:同意拉得开的举下手。那究竟两个火车头能不能把这个马德堡半球拉开呢?马德堡半球实验说明了什么呢?
生:马德堡半球实验不仅证明了大气存在压强,而且证明大气的压强还很大。
师:那么大气压究竟有多大呢?意大利的物理学家托里拆利最早进行了大气压的测量。他测得大气压的值相当于76厘米高的水银柱产生的压强,约等于1.0×10?Pa。人们通常把这样大小的大气压叫做标准大气压。通过学习我们知道大气不仅存在大气压,而且数值还比较大。标准大气压约等于1.0×10?帕,相当于76厘米高的水银柱产生的压强。那么同学们想不想用身边的器材去估测一下大气压强呢?我们用的器材是两毫升的注射器、弹簧测力计和刻度尺。实验的具体步骤如下:第一,把注射器的活塞推至注射器的底端,尽可能地排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。第二,用细线拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器,当注射器的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F。第三,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度,用注射器的容积V除以长度L可以得到活塞的横截面积S = V÷L。第四,由压强公式计算可以得到大气压的数值。我们看一下实验。注射器、弹簧测力计、刻度尺,推到底端排净空气,这边是用的面团进行密封,检查一下密封的情况。弹簧测力计缓慢地拉动活塞,当活塞开始运动时,记录读数6.5牛。用刻度尺测量注射器刻度部分的长度3.19厘米。实验得到的数据如下,注意,根据实验的数据计算出来的面积是平方厘米,要进行单位换算,变成平方米,得到0.63×10??平方米,最后计算得大气的压强为1.03×10?帕。实际测量中有的同学估测的大气压值比标准大气压值偏小,而另一些组则偏大。你认为可能的原因是什么?