第九章第3-4节大气压强;流体压强与流速的关系

第1页版权所有不得复制年级八年级学科物理版本人教新课标版课程标题第九章第3—4节大气压强；流体压强与流速的关系编稿老师钟朝光一校林卉二校黄楠审核刘媛媛1.认识大气压强一、知识点拨1.大气压强：概念大气对浸在它里面的物体的压强简称大气压，一般用p0表示。产生原因空气受重力并且具有流动性。验证实验马德堡半球实验（最早）；其它：覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、喝饮料、吸墨水。测定实验托里拆利实验（最早）。【注意】“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外的气压称大气压。第2页版权所有不得复制2.大气压的特点：因素特点备注大气压与高度海拔越高，大气压越低；海拔越低，大气压越高。1.原因：高度越高大气压层越稀薄，空气密度越小造成的；2.在海拔2km以内，可以近似认为每升高10m，大气压降低约111Pa。大气压与沸点气压越大，液体沸点越高；气压越小，液体沸点越低高山上不易将饭煮熟，可以用“高压锅”：利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理大气压与体积质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。m一定，V越小，密度越大。大气压与气候一般来说，晴天的大气压比阴天的高，冬天的比夏天的高记忆：请（晴）登（冬）高，鱼（雨）虾（夏）低。例题1下列事例中不属于利用大气压的是（）A.用一张纸可托住一杯水B.两块玻璃合在一起，中间有水，很难将它们分开C.用注射器将药水推入肌肉中D.在茶壶盖上做了一个小孔思路导航：用注射器将药水推入肌肉中应用的是液体压强。答案：C例题2已知人体皮肤的表面积约为1.5m2。那么，在1个标准大气压（约为：1.0×105Pa）下1.5m2的面积上受到的大气压力为_____________N。人体并没有被压扁，是因为______________________________________的缘故。（一个标准大气压p=1.0×105Pa）思路导航：1个标准大气压大约是p=1.0×105Pa，F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N。答案：1.5×105人体内也有一个大气压第3页版权所有不得复制二、本节小结：2.大气压的测量一、知识点拨大气压的实验测定——托里拆利实验1.实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。2.结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa（其值随着外界大气压的变化而变化）【说明】①实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。②标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa③本实验若把水银改成水，则所需的玻璃管的长度为10.3m应用：抽水机只能将水抽到10.3m高。④将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。第4页版权所有不得复制【注意】管子向上或向下、管子的粗细、管子是否倾斜等不会影响测量结果；该实验的结果一般会偏小的原因是管子上方不是真空（漏了空气进去）。例题1如图所示，将一支试管装满水银后倒插在水银槽中。管顶高出水银面20cm，在标准大气压下，用锐利物将管顶扎破，则（）A.管内水银从管顶喷出B.管内水银仍保持不动C.管内水银下降一些D.管内水银立即下落至与槽内水银面相平思路导航：当管顶被锐利物扎破后，管内水银柱受上方向下的大气压和下方向上的大气压作用，向下和向上的大气压相互抵消，水银柱由于受重力作用会下落至与槽内水银面相平，选D。答案：D例题2小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为1×10-3m2的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值为5N的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），然后计算大气压强。若大气压强为1.01×105Pa，则吸盘受到的大气压力是_____N。小明发现不能用这个测力计完成测量，其原因是_。第5页版权所有不得复制思路导航：由公式F=pS可估算出大气压对吸盘的压力F=1.01×105Pa×1×10-3m2=101N.因为所需测量的力大于弹簧测力计的量程，所以不能用这个弹簧测力计完成测量。答案：101所需测量的力大于弹簧测力计的量程点评：本题是利用身边的简单器具测量大气压强，根据吸盘被拉开时受到的拉力和大气压力是一对平衡力，由拉力求出大气压力，进而再求出大气压强。但在实际测量中却遇到了新问题，新课程标准要求同学们具有评估探究过程和探究结果的意识，能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新问题，从而改进探究方案。二、本节小结：3.流体压强与流速的关系一、知识点拨流体压强与流速的关系（伯努利原理）：1.内容：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。2.应用：飞机升空，鸟的飞翔，喷油漆等。【注意】大部分的飞机、老鹰的飞行利用了“流体压强与流速的关系”，而直升机、麻雀等鸟类的升高则不是根据这一原理（作用力与反作用力）。第6页版权所有不得复制3.防止流体压强带来的危害：海面的船要隔开一段距离航行，人在火车站台候车时要站在安全线外。例题1王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，通过动手动脑，学习物理知识，揭示物理规律。下面的实验不是揭示流体压强与流速关系的是（）草原犬鼠第7页版权所有不得复制思路导航：A、B、D三个图都考查了流速快的位置压强小，物体在大气压的作用下向压强小的位置靠拢；C选项吸饮料能吸到嘴中只是大气压作用的结果。答案：C例题2让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后（）A.P点流速等于Q点流速B.P点流速小于Q点流速C.P点压强大于Q点压强D.P点压强小于Q点压强思路导航：P点细，水的流速大，压强小，Q和P点比Q更粗，水的流速小，压强大，故选D。答案：D情境拓展：高压洗车的装置、喷漆等，都是利用“流体压强与流速的关系”。例题3如图所示，自来水流过玻璃管的A、B、C三处，玻璃管B处最细，竖直水柱的高度较小，表明B处水压较___________，B处流速较___________。思路导航：A、C处的水的流速较慢，压强较大，因此支承的水柱较高，而B处的水的流速较快，压强较小，因此支承的水柱较低。答案：小；快二、本节小结：第8页版权所有不得复制一、预习新知：第9页版权所有不得复制二、问题思考：1.在生活中，我们有时因为生病而需要打针输液，如图所示为输液示意图，药瓶瓶口插有两根管子，其中C管的作用是利用使药液从A管中顺利流出；针头表面做得非常光滑，这是为了，以减轻病人的痛苦；若要提高输液速度，除了调节调节器外，还有一种简便的方法就是。第10页版权所有不得复制2.如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子，箱子重50N，其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2的竖直管子与箱子相通，管子重10N，管子和箱子都灌满水。求：（1）箱内顶部受到的水的压强和压力；（2）箱内底部受到的水的压强和压力；（3）水的重力；（4）箱子对水平地面的压力和压强。（答题时间：45分钟）1.张红同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象，无论她怎么用力，饮料都吸不上来。你认为出现这种现象的原因是（）A.吸管有孔B.大气压偏小C.吸管太细D.吸管插得太深2.大气压强与人们的日常生活关系密切.以下事实属于大气压强应用的是（）A.载重量较大的汽车有许多车轮B.用吸管很容易从瓶中吸取饮料C.人能轻松地浮在死海的海面上D.拦河坝的截面上窄下宽呈梯形3.若想在高山上将饭煮熟，可采取的方法是（）A.减少加热时间B.减小火力C.用高压锅煮D.打开锅盖煮4.如图是自制的水气压计，把它由山脚移至山顶，玻璃管中水柱高度的变化情况是（假设瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递）（）第11页版权所有不得复制A.降低B.升高C.先降低后升高D.先升高后降低5.在托里拆利实验中，当玻璃管竖直放置时，管内外水银面的高度差为76cm。下列各种情况中，能使管内外水银面的高度差发生变化的是（）A.向水银槽内倒一些水银，使槽内水银面升高2cmB.把玻璃管向上稍微提起一些（管口不离开水银面）C.天气骤变，大气压发生变化D.换用粗一些的玻璃管进行实验6.王强做托里拆利实验时，测出玻璃管内外水银面的高度差为74cm，而当时实际大气压是1atm，其原因可能是（）A.槽内水银太多B.玻璃管太粗C.玻璃管内进入了空气D.玻璃管倾斜7.冬天，装有一定量热水的保温瓶，过了一段时间后，软木塞不易拔出，这主要是由于（）A.瓶内气压大于大气压B.瓶内气压小于大气压C.瓶塞遇冷收缩D.塞子与瓶口间的摩擦力增大8.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约2cm高的栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为（）A.硬币下方的压强比上方的压强大B.硬币后面的压强比前面的压强大C.硬币后面的压力比前面的压力大D.硬币下方的空气密度比上方的大9.如图所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵大风吹来，伞面被“吸”，严重变形。下列有关这一现象及其解释，正确的是（）A.伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速大于下方B.伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方C.伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方D.伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方10.人吸气时，肺的容量增大，肺内空气的压强__________，在_________作用下，新鲜第12页版权所有不得复制空气被压入肺内。11.在生活和生产中，很多地方利用了大气压，例如：离心式水泵利用大气压把水从低处抽到高处，请你再举出两个利用大气压的实例：（1）；（2）。12.在科学晚会上，小亮用一根胶管表演了一个有趣的节目。如图所示，他一只手握住管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的物理原理是。13.如图所示，小明把一纸条靠近嘴边，在纸条的上方沿水平方向吹气时，纸条会向(选填“上”或“下”)偏移，这个现象说明，气体流动时，流速的地方压强小.14.如图甲所示，用吸管吸饮料时，是使饮料上升到嘴里的。如果用吸管从静止的乒乓球侧面吹气（如图乙），发现乒乓球向有气流一侧运动，这是因为。15.三峡船闸是世界上最大的船闸，它的建造是利用了________的原理。用吸管吸饮料时，利用了________的作用。如图所示，在两张纸片中间向下吹气，可观察到两纸片向中间靠拢，这是因为________________________。16.给自行车打气时，越打车胎越硬；放在烈日下的自行车可能会爆胎。请对上述现象中的原因及结果进行分析，提出一个你想研究的物理问题：。17.找一个干净的盛牛奶的空纸盒（如图所示），在插吸管的小孔处，用嘴将里面的空气“吸”出，你将看到什么现象？实际做一做，并解释你观察到的现象。第13页版权所有不得复制18.我国人民在长期的生产、生活中积累了丰富的经验同疾病作斗争。“拔罐子”是中医用来治疗受寒引起的腰腿疼的一种办法。具体做法是：将罐子里的空气加热，然后迅速扣在疼痛部位的皮肤上，按住罐子，过一会儿，罐子就“吸”在皮肤上了。试解释：罐子为什么能“吸”在皮肤上？19.盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察他发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩，压强减小。王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m，宽为0.5m，冰箱外的气压为1×l05Pa，设冰箱内部与外部的气压相差1/1000。求：（1）冰箱内的气体压强为多少?（2）冰箱内、外的气体对门的压力各是多少?（3）冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小？（g=10N/kg）20.一次龙卷风发生时，屋外气压急剧下降到9×104P