大气压强流速与压强的关系教案.docx
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大气压强流速与压强的关系教案
大气压强、流速与压强的关系
适用学科
初中物理
适用年级
初中三年级
适用区域
深圳
课时时长(分钟)
120
知识点
大气压;托里拆利实验;大气压随高度增加而减小;在温度不变的情况下,一定质量的气体的压强和体积的关系;流速与压强的关系。
教学目标
1、知道大气压的存在及其特点;
2、感知流体压强与流速的定性关系、并能解释有关的现象。
教学重点
知道托里拆利实验的方法及结果,记住大气压强的值。
教学难点
知道托里拆利实验的方法及结果;初步了解流体的压强与流速的关系。
教学过程
一、复习预习
1、什么是压强?
2、液体内部压强的特点?
二、知识讲解
(一)大气压现象
1.产生:
由于空气受到重力作用。
注意由于气体能流动,因而空气内部朝各个方向都有压强。
2.定义:
大气对浸在其中的物体的压强。
3.证明其存在的例子:
马德堡半球实验、钢笔吸墨水、覆杯实验、瓶口吞鸡蛋、吸管吸饮料、瓷砖上的吸盘等等。
注意马德堡半球实验不但说明了大气压强的存在,而且还说明大气压很大。
(二)大气压的测量.
1.托里拆利实验
(1)方法:
①拿一根大约lm长的一端封闭的玻璃管,在管内灌满水银;
②用食指堵住开口的一端,把管竖直倒立在水银槽里,放开食指,管内水银面就下降;
③管内水银面不再下降,用刻度尺测出水银柱的竖直高度,这个水银柱产生的压强就等于大气压。
注意托里拆利实验中,玻璃管上方为真空。
(2)讨论:
①如果管倾斜,水银柱的长度变长,但竖直高度不变(如图甲和丙)。
②改变管的粗细,管内水银柱竖直高度不变(如图甲和乙)。
③管内混入了空气,水银柱竖直高度减小。
注意托里拆利实验,选用水银而不选用其他液体。
因为水银是常温下密度最大的液体,如果换周其他液体,则在同样情况下,所用的玻璃管就必须很长,如果用水来做这个实验,则须大约10米高的水柱才能产生如此大的压强。
2.其他工具:
汞气压计和空盒气压计。
比较汞气压计和空盒气压计
区别
汞气压计
空盒气压计
优缺点
测量精确,携带不方便
携带方便,测量结果不是很准确
用途
气象站测大气压
制成高度计,在登山时,测高度
1标准大气压=1.013×105帕
1标准大气压相当于760mm汞柱产生的压强,相当于10.3m水柱产生的压强。
(三)大气压的变化
1.随高度变化:
大气压随海拔高度增大而减小。
注意通常在海拔两千米以内,每上升12米,大气压就减小1毫米汞柱,即l33帕,根据这个道理,飞机上的高度表实际上就是一个无液气压计(空盒气压计),只不过它的刻度是高度而已。
易错点大气压不能用P=空gh
虽然大气压是由于大气受重力而产生的,这一点与液体压强类似,但大气密度不均匀,因此不能用上述公式来计算大气压。
2.随季节、气候、天气变化:
一般情况下,冬天的气压比夏天高,晴天的气压比阴天高。
易错点大气压随气候变化的范围较小。
3.随气体体积的变化:
在温度不变时,一定质量的气体,压强越大,体积越小,压强越小,体积越大。
在日常生活中有着广泛的应用,如打气筒、抽气机、空气压缩机等。
(四)液体沸点与气压
1.关系:
液体的沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。
2.应用:
高压锅
(五)大气压的应用
(1)活塞式抽水机:
通过活塞在圆筒中上下往复运动,不断把水抽上来;
(2)离心式水泵:
通过叶轮高速转动,不断将泵壳里的水甩出水管。
注意
(1)两种抽水工具都不是将水抽上去,而是靠大气压压上去的,因为大气压有一定限度,所以水在抽水机中上升的高度也有一定限度。
(2)在通常情况下大气压压水的最大高度约10米,这就是我们所说的吸水扬程。
然而有的离心式水泵可以将水抽到数十米的高处,这主要是由于离心式水泵利用高速旋转的叶轮将水甩出去的,利用惯性它的出水扬程可达数十米,甚至更大,这主要取决于带动它转动的电动机功率的大小。
液体压强与流速关系
(一)流体
定义:
我们把能够流动的物体叫做流体,例如:
液体和气体。
(二)流体压强和流速的关系
1.关系:
流体在流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大。
2.实例
(1)气体
如图所示,把一纸条放在嘴边,用力从纸条上方向前吹气,纸条就会向上飘起来。
这是因为在纸条上方吹气,纸条上方的气流流速大,纸条下方的气流流速小。
纸条向上飘动,说明上方流体的压强小,下方流体的压强大,于是就推着纸条向上运动。
(2)液体
打开水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,由于一定时间里流过A、B、C处的水量是相等的,而曰处的水管较细,所以B处的流速一定比A、C两处的流速大。
从图中可以看出B处竖直水柱的高度较小,表示B处的压强较小。
(三)飞机机翼的升力
产生原因:
如图所示,飞机的机翼形状类似鸟的翅膀形状,下方平上方凸起。
当气流迎面吹来时,在相同的时间内上方气流经过路程大于下方气流的路程,因此上方气流流速较大,压强较小,下方流速较小,压强较大。
机翼上、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,便是我们所说的升力。
三、例题精析
考点一、大气压强的应用
【例题1】(2013•铁岭)下列四幅图中,属于利用大气压的是( )
A.
用吸管吸饮料
B.
船闸
C.
吸盘
D.
纸片托水
【答案】ACD
【解析】A、用吸管吸饮料时,先吸走了管中的空气,使外界大气压大于管中气压,将饮料压入管中,再进入口中,符合题意;
B、船闸利用的是连通器的原理,与大气压无关;
C、吸盘在使用时先挤出里面的空气,在大气压的作用下使其压在墙壁上,符合题意;
D、纸片托水的实验中,是大气压托住了杯中的水,符合题意.
【方法总结】物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释.
考点二、大气压与高度的关系
【例题2】(2013•成都)2012年9月,我国第一艘航空母舰“辽宁舰”正式交付海军.如图所示,歼-15飞机在辽宁舰进行起降飞行训练.下列说法正确的是( ).
A.歼-15能升空是因为它的密度小于空气密度
B.歼-15能降落是因为它改变了自身重力
C.随着歼-15上升高度增加,机舱外大气压增大
D.歼-15上升高度增加,机舱外大气压减小
【答案】D
【解析】A、飞机的机翼做成流线型,在相同时间内,空气经过上方的路程长、速度大;经过下方的路程短、速度小.上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大.所以机翼下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,所以能升空.飞机的密度比空气的密度大的多.A选项错误.
B、飞机降落时,升力应有所减小,但其重力是不变的.B选项错误.
C、随着歼-15上升高度增加,机舱外大气压减小.故C选项错误.
D、随着歼-15上升高度增加,机舱外大气压减小.故D选项正确.
故选D.
【方法总结】牢记大气压随高度增加而减小来解题。
考点三流体压强与流速的关系
【例题3】深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
【答案】B
【解析】流体压强与流速的关系是:
流体中流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大.屋顶上凸,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小.上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大.所以屋顶被向上掀起.故选B.
【方法总结】明确流体压强与流速的关系是解决本题的关键。
四、课堂运用
1.(2013•资阳)下列说法中错误的是( )
A.
小小的蝉可以轻易把口器插入坚硬的树皮,是因为受力面积小,增大了压强
B.
深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度而增大
C.
人用吸管吸食饮料时是靠大气压把饮料“压”进了嘴里
D.
用力吹气使硬币上方空气流速变大、气压变大,硬币就“跳过”栏杆
2.(2011•连云港)下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际不符的是( )
A.
高压锅能增大锅内气压降低沸点
B.
吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
C.
马德堡半球实验证明了大气压的存在
D.
托里拆利最早测出了大气压的值
3.(2013•自贡)甲同学做托里拆利实验,测得管内外水银面高度差约76cm,乙同学采取下面哪个措施可以改变这个高度差( )
A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.把实验移到高山上去做
4.(4分)(2013•锦州)生活在青藏高原的藏族同胞,主要
采用烧、烤、炒的烹调方式做像糌粑(把干面粉炒熟)的一类食品,很少用平原地区居民常用的煮、炖一类的烹调方式.请你用所学的物理知识分析:
(1)藏族同胞很少用平原地区地区居民常用的煮、炖一类的烹调方式的原因?
(2)为满足青藏高原的藏族同胞需要,若制造适合在青藏高原地区使用的高压锅,应适当增大还是减小安全阀的质量?
5.(2013龙岩)2013年5月20日,美国南部地区遭遇巨型龙卷风侵袭。
龙卷风的实质是高速旋转的气流,它能“吸入”物体是由于龙卷风内部空气流速大于外部空气流速,所以龙卷风内部的压强(填“大于”或“小于”)外部压强;物体被“卷向”空中是由于受到一个向(填“上”或“下”)的合力。
答案:
1.D;2.A;3.D
4.
(1)大气压强随海拔的升高而降低,青藏高原海拔高、气压低;水的沸点与气压有关,水面上方气压越小,沸点越低.用煮、炖的烹调方式不容易把食物做熟,所以很少用煮、炖一类的烹调方式.
(2)西藏地区外界大气压低,可以增加限压阀的质量来增大锅内气压,提高沸点.
此类题目是考查液体沸点与气压的关系以及大气压与高度的关系.知道液面上的气压越高,液体的沸点越高;反之,气压降低,液体的沸点降低.知道大气压强随海拔的升高而降低.
5.小于上
(1)产生原因:
。
(2)定义:
。
(3)证明大气压存在实验:
。
(4)大气在生活中应用:
。
(5)大气压测定实验:
课程小结
①器材:
②步骤:
③对实验结果有影响因素:
④对实验结果没影响因素:
⑤实验结果:
1、
大
气
压
(6)标准大气压=Pa=mm水银柱=m水柱
a、
b、
c、区别:
(7)测量工具:
(8)影响大气压的因素:
规律:
;
(9)应用:
;。
(10)大气压与沸点关系:
;应用:
①关系:
。
。
②应用:
升力
2、流体压强与流速的关系
课后作业
1..在给病人输液时,为了使输液过程中,药液保持匀速下滴,下列装置中最为合适的是( )
2..请你想象一下,假如“流体中,流速越大的位置压强越大”,则可能会出现:
( )
A.两船并行,造成相吸相撞
B.室外有风时,窗帘飘到窗外
C.台风刮过,压塌屋顶
D.汽车驶过,路边的树叶被卷入车底
3 .如题6 图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强P1 、P2 大小关系正确的是( )
4.下列关于压强的四幅图中,体现了液体压强与流速关系的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:
1.B
2.C
3.A
4.D
课后评价
1.课后作业学生完成情况
2.本节课主要内容概括
3.本节课学生学习态度
4.学生知识掌握情况和存在的问题(通过课堂反馈题进行分析)
语言真诚、体现学生实际情况,并且语言风格以鼓励为主,语气温和,体现教师的专业性与爱心。