第九章復(fù)習(xí) 大氣壓強(qiáng)和流體壓強(qiáng)

1、大氣壓強(qiáng)和流體壓強(qiáng)適用學(xué)科初中物理適用年級初中二年級適用區(qū)域人教版課時時長（分鐘）60知識點(diǎn)1.大氣壓強(qiáng) 2.流通與壓強(qiáng)的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)一 知識與技能1、知道大氣壓強(qiáng)的存在，產(chǎn)生的原因，特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值、單位。2、知道測量大氣壓強(qiáng)的方法托里拆利實驗。3、了解大氣壓與高度的關(guān)系、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。來源:Zxxk.Com4、知道大氣壓的作用。二過程與方法1、觀察與大氣壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象，感知它的存在。2、觀察托里拆利實驗，弄清標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大小。3、探究人類生活和生產(chǎn)如何利用大氣壓強(qiáng)。三情感態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。2、通過對大氣壓強(qiáng)應(yīng)用的了解，初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。教學(xué)

2、重點(diǎn)大氣壓強(qiáng)的存在與測量教學(xué)難點(diǎn)感受大氣壓的存在，并用大氣壓強(qiáng)解釋有關(guān)現(xiàn)象教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)本節(jié)課的知識點(diǎn)并引導(dǎo)學(xué)生回答下列問題一、 大氣壓強(qiáng)1、 舉出至少3個列子說明大氣壓強(qiáng)的存在。2、 托里拆利實驗：水銀柱的上方是 ，管外水銀面的上方是 ，是 支持館內(nèi)水銀柱不下落，大氣壓的數(shù)值就等于這段水銀柱所產(chǎn)生的 。實驗中測得水銀柱的高度是 ，大氣壓值是： ，這樣的氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。此試驗若用水來做，水柱有多高？怎么算？3、 側(cè)大氣壓的儀器叫 。分為兩種，即 和 。會讀氣壓計。4、 高壓鍋的工作原理： 。5、 了解氣壓與水的沸點(diǎn)的關(guān)系：例如：一燒瓶內(nèi)的水已經(jīng)被燒沸，移去酒精燈，瓶塞蓋好，在

3、不加熱的情況下，怎么可以使水從新沸騰？兩種方法。二、 流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系1、 關(guān)系： 2、 飛機(jī)的升力是怎么產(chǎn)生的？二、知識講解課程引入：大氣壓強(qiáng)是重要的物理現(xiàn)象，它與人們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，考查的重點(diǎn)是大氣壓的測定方法、注重考查學(xué)生用大氣壓解釋簡單現(xiàn)象及明確大氣壓強(qiáng)的變化和應(yīng)用。根據(jù)流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象(如火車站臺設(shè)安全線、飛機(jī)機(jī)翼、龍卷風(fēng)摧毀房屋、水流抽氣機(jī)等)是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，出現(xiàn)的題型有：選擇題、填空題或簡答題。氣體壓強(qiáng)計、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系在實際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用將是熱點(diǎn)問題?？键c(diǎn)1大氣壓強(qiáng) (一)大氣壓現(xiàn)象 1產(chǎn)生：由于空氣受到重力作用。 注意：

4、由于氣體能流動，因而空氣內(nèi)部朝各個方向都有壓強(qiáng)。 2定義：大氣對浸在其中的物體的壓強(qiáng)。 3證明其存在的例子：馬德堡半球?qū)嶒?、鋼筆吸墨水、覆杯實驗、瓶口吞雞蛋、吸管吸飲料、瓷磚上的吸盤等等。注意 馬德堡半球?qū)嶒灢坏f明了大氣壓強(qiáng)的存在，而且還說明大氣壓很大。(二)大氣壓的測量 1托里拆利實驗 (1)方法： 拿一根大約lm長的一端封閉的玻璃管，在管內(nèi)灌滿水銀； 用食指堵住開口的一端，把管豎直倒立在水銀槽里，放開食指，管內(nèi)水銀面就下降； 管內(nèi)水銀面不再下降，用刻度尺測出水銀柱的豎直高度，這個水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于大氣壓。 注意：托里拆利實驗中，玻璃管上方為真空。(2)討論：如果管傾斜，水銀柱的長度變

5、長，但豎直高度不變(如圖甲和丙)。改變管的粗細(xì)，管內(nèi)水銀柱豎直高度不變(如圖甲和乙)。 管內(nèi)混入了空氣，水銀柱豎直高度減小。 注意 托里拆利實驗，選用水銀而不選用其他液體。因為水銀是常溫下密度最大的液體，如果換周其他液體，則在同樣情況下，所用的玻璃管就必須很長，如果用水來做這個實驗，則須大約10米高的水柱才能產(chǎn)生如此大的壓強(qiáng)。2其他工具：汞氣壓計和空盒氣壓計。比較汞氣壓計和空盒氣壓計 區(qū)別 汞氣壓計 空盒氣壓計 優(yōu)缺點(diǎn) 測量精確，攜帶不方便 攜帶方便，測量結(jié)果不是很準(zhǔn)確 用途 氣象站測大氣壓 制成高度計，在登山時，測高度1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1013105帕1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于760mm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，

6、相當(dāng)于103 m水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。(三)大氣壓的變化1隨高度變化：大氣壓隨海拔高度增大而減小。注意 通常在海拔兩千米以內(nèi)，每上升12米，大氣壓就減小1毫米汞柱，即l33帕，根據(jù)這個道理，飛機(jī)上的高度表實際上就是一個無液氣壓計(空盒氣壓計)，只不過它的刻度是高度而已。易錯點(diǎn) 大氣壓不能用雖然大氣壓是由于大氣受重力而產(chǎn)生的，這一點(diǎn)與液體壓強(qiáng)類似，但大氣密度不均勻，因此不能用上述公式來計算大氣壓。 2隨季節(jié)、氣候、天氣變化：一般情況下，冬天的氣壓比夏天高，晴天的氣壓比陰天高。 易錯點(diǎn) 大氣壓隨氣候變化的范圍較小。 3隨氣體體積的變化：在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)越大，體積越小，壓強(qiáng)越小，體積越大

7、。 在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，如打氣筒、抽氣機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。(四)液體沸點(diǎn)與氣壓 1關(guān)系：液體的沸點(diǎn)隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而升高。 2應(yīng)用：高壓鍋(五)大氣壓的應(yīng)用 (1)活塞式抽水機(jī)：通過活塞在圓筒中上下往復(fù)運(yùn)動，不斷把水抽上來； (2)離心式水泵：通過葉輪高速轉(zhuǎn)動，不斷將泵殼里的水甩出水管。注意 (1)兩種抽水工具都不是將水抽上去，而是靠大氣壓壓上去的，因為大氣壓有一定限度，所以水在抽水機(jī)中上升的高度也有一定限度。(2)在通常情況下大氣壓壓水的最大高度約10米，這就是我們所說的吸水揚(yáng)程。然而有的離心式水泵可以將水抽到數(shù)十米的高處，這主要是由于離心式水泵利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將水甩出去

8、的，利用慣性它的出水揚(yáng)程可達(dá)數(shù)十米，甚至更大，這主要取決于帶動它轉(zhuǎn)動的電動機(jī)功率的大小?？键c(diǎn)2流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 (一)流體 定義：我們把能夠流動的物體叫做流體，例如：液體和氣體。(二)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系1關(guān)系：流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，流速小的地方壓強(qiáng)較大。2實例 (1)氣體 如圖所示，把一紙條放在嘴邊，用力從紙條上方向前吹氣，紙條就會向上飄起來。這是因為在紙條上方吹氣，紙條上方的氣流流速大，紙條下方的氣流流速小。紙條向上飄動，說明上方流體的壓強(qiáng)小，下方流體的壓強(qiáng)大，于是就推著紙條向上運(yùn)動。(2)液體打開水龍頭，使自來水流過如圖所示的玻璃管，由于一定時間里流過A、B、C處的水量是相等的

9、，而曰處的水管較細(xì)，所以B處的流速一定比A、C兩處的流速大。從圖中可以看出B處豎直水柱的高度較小，表示B處的壓強(qiáng)較小。(三)飛機(jī)機(jī)翼的升力產(chǎn)生原因：如圖所示，飛機(jī)的機(jī)翼形狀類似鳥的翅膀形狀，下方平上方凸起。當(dāng)氣流迎面吹來時，在相同的時間內(nèi)上方氣流經(jīng)過路程大于下方氣流的路程，因此上方氣流流速較大，壓強(qiáng)較小，下方流速較小，壓強(qiáng)較大。機(jī)翼上、下表面受到了不平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者合力是向上的，便是我們所說的升力。三、例題精析【例題1】【題干】人吸氣時，肺的容積增大，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小，_將外部空氣壓入肺內(nèi)。用高壓鍋(如圖所示)煮食物容易煮熟，原因是壓強(qiáng)越大，水的沸點(diǎn)_。 【答案】大氣壓

10、越高 【解析】人吸氣時，肺的容積增大，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小，肺內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，大氣壓將外部空氣壓入肺內(nèi)。液體的沸點(diǎn)隨氣壓的升高而增大，高壓鍋內(nèi)氣壓大、沸點(diǎn)高，所以煮食物容易煮熟。【例題2】【題干】有些跑車在車尾安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”，如圖所示，由于“氣流偏導(dǎo)器”上表面平直，下表面呈弧形凸起，當(dāng)跑車高速行駛時，流過它上方的空氣速度比下方空氣速度_(選填“大”或“小”)，此時，上方空氣壓強(qiáng)比下方空氣壓強(qiáng)_(選填“大”或“小”)，這樣，“氣流偏導(dǎo)器”受到一個向_(選填“上”或“下”)的壓力差，從而使車輪抓緊地面?！敬鸢浮啃〈笙隆窘馕觥坑捎跉饬髌珜?dǎo)器下方凸起，當(dāng)氣體在相同時間內(nèi)經(jīng)過偏導(dǎo)器上下方時，

11、導(dǎo)致下方氣體的壓強(qiáng)小，上方氣體的壓強(qiáng)大，產(chǎn)生一個向下的合壓強(qiáng)，即氣流偏導(dǎo)器受到一個向下的壓力，使跑車與地面間的壓力變大，從而抓緊地面?！纠}3】【題干】如圖所示的實驗現(xiàn)象所揭示的原理或規(guī)律所對應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)不正確的是()?！敬鸢浮緽【解析】選項A中的實驗現(xiàn)象說明：在壓力一定時，受力面積越大，壓力的作用效果越不明顯。雪橇就是利用這個原理在實際生活中的應(yīng)用，選項A正確；選項B中的實驗現(xiàn)象說明：液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，水柱越高，水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大。而家用噴霧器的原理是：活塞在中間小圓筒中運(yùn)動，會使里面的氣體流動，壓強(qiáng)變小，而別的地方的壓強(qiáng)不變，就會有壓強(qiáng)差，然后壓力差就把藥水壓了上來。所以選項B所揭示的

12、規(guī)律所對應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)不正確；選項C中所揭示的原理是：液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，潛水服就是利用這一原理制成的；選項D實驗現(xiàn)象證明了大氣壓強(qiáng)的存在，用兩個皮碗將玻璃板吸起來就是利用大氣壓強(qiáng)的作用?！纠}4】【題干】(1)托里拆利測量大氣壓強(qiáng)值實驗如圖甲所示，當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)等于_ mm高的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。(2)某地大氣壓強(qiáng)為1105 Pa，作用在0.02 m2面積的大氣壓力為_ N。(3)如圖乙，將薄紙片置于下唇底部，沿著紙片的上表面吹氣，紙片升起，可知吹氣過程空氣對紙片上表面的壓力_下表面的壓力(選填“大于”“等于”或“小于”)，證明氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是_?！敬鸢浮?1)750 (2)21

13、03 (3)小于流速越大、氣體壓強(qiáng)越小【解析】解析：(1)水銀柱的高是指真空端水銀面到水銀槽內(nèi)水銀面之間的距離，圖中為750 mm。(2)由p得FpS1105 Pa0.02 m22103 N。(3)紙表面上方空氣流速快，壓強(qiáng)小，壓力小，氣體壓強(qiáng)隨其流速增大而減小，隨流速減小而增大?！纠}5】【題干】洋洋同學(xué)家的衛(wèi)生間下水道堵塞了，他爸爸利用吸盤很快就將下水道疏通了，如圖所示，為此他突然聯(lián)想到所學(xué)過的大氣壓知識，于是，洋洋和瑞瑞同學(xué)合作利用吸盤設(shè)計了一個估測大氣壓強(qiáng)的實驗方案：【方案設(shè)計】(1)用刻度尺測出吸盤的直徑D；(2)將吸盤四周沾上水，擠出里面的空氣壓在光滑的水平地面上；(3)用力豎直往

14、上拉吸盤柄，直到吸盤脫離地面，根據(jù)經(jīng)驗估測拉吸盤所需拉力的大??；(4)計算出當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)。【評估交流】洋洋同學(xué)說：我們的實驗原理是_，操作過程規(guī)范，較方便地估測出了大氣壓強(qiáng)。瑞瑞同學(xué)說：在操作過程中，我發(fā)現(xiàn)存在_、_等問題，盡管操作規(guī)范，但估測的結(jié)果誤差較大，洋洋認(rèn)真思考后，同意了瑞瑞的意見，然后，他們繼續(xù)一起探討如何改進(jìn)方案，盡量減少測量誤差。根據(jù)洋洋和瑞瑞同學(xué)的實驗記錄及自我評估情況，請你回答，洋洋和瑞瑞測出的大氣壓強(qiáng)p_(用字母表示)；實驗時洋洋同學(xué)將吸盤四周沾上水，這樣做的目的是_。【答案】p；吸盤中的氣體擠不干凈(不是真空)；拉吸盤所需力的大小估測偏差大；防止外面的氣體進(jìn)入吸盤；氣壓

15、計(托里拆利實驗)【解析】用吸盤估測大氣壓值時，根據(jù)壓強(qiáng)公式p可知，只要我們將吸盤排凈空氣壓在光滑地面上，測出拉脫吸盤所用的力F以及吸盤的直徑D，即可求出大氣壓強(qiáng)的大小p。但在操作過程中，一是不可能將吸盤內(nèi)的空氣排凈而形成真空，二是不能準(zhǔn)確地測量出拉脫吸盤所需的力的大小，所以造成較大的誤差；要想準(zhǔn)確測量，可用氣壓計直接測量或根據(jù)托里拆利實驗來進(jìn)行測量?！纠}6】【題干】高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出部分氣體，實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制如圖所示，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S，側(cè)壁豎直，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量

16、為m0，限壓鍋頂部面積為St（已知大氣壓強(qiáng)p0）（1）寫出液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系；（2）求使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)；（3）為保證使用安全，不可隨意增加限壓鍋質(zhì)量如果限壓閥的質(zhì)量增加m，請計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力增大多少。【答案】（1）氣壓越大，液體的沸點(diǎn)越高；（2）使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)p=；（3）鍋內(nèi)氣體對鍋蓋最大壓力的增加量F=mg【解析】（1）液體的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系：液體的沸點(diǎn)隨著表面氣壓的增大而升高，隨氣壓減小而降低。（2）已知大氣壓強(qiáng)p0，內(nèi)底面積為S，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量為m0，限壓鍋頂部面積為St則大氣壓力F0=p0S0，限壓閥重力G=

17、m0g，當(dāng)限壓閥剛要被頂起時，受力平衡，此時壓力F=F0+G=p0S0+m0g，出氣孔橫截面積為S0，鍋內(nèi)氣體最大壓強(qiáng)p=p=（3）鍋內(nèi)氣體對鍋蓋最大壓力的增加量F=p（SS0）=（SS0）=mgmg鍋體對鍋蓋的最大作用力增加量為F=F=mgmg因為S遠(yuǎn)大于S0，所以F=mg四、課堂小結(jié)1.大氣壓強(qiáng)(1)定義大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡稱大氣壓或者氣壓。(2)產(chǎn)生的原因大氣受重力并且具有流動性。(3)大氣壓的存在著名的馬德堡半球?qū)嶒灱捌渌嶒灦急砻鞔髿鈮捍嬖?，并且很大?4)大氣壓的測量：用托里拆利實驗測量大氣壓：由實驗知，大氣壓強(qiáng)跟玻璃管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，所以測出玻璃管內(nèi)水銀柱的高度，利