大氣壓強(qiáng)和浮力 人教實驗版

1、大氣壓強(qiáng)和浮力一. 本周教學(xué)內(nèi)容：大氣壓強(qiáng)和浮力（一）大氣壓強(qiáng) 1. 大氣對浸在它里面的物體有壓強(qiáng)嗎？舉例說明 大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng)，簡稱大氣壓。 （需要說明：只有和大氣層連通時，才能叫大氣壓，否則，只能叫空氣壓強(qiáng)或氣壓） 2. 大氣壓的測量 教科書中介紹了用吸盤粗略測量大氣壓的方法。 還介紹了托里拆利實驗?zāi)芫_地測出大氣壓的值。 大家要理解：是大氣壓支持管內(nèi)的水銀柱不落下，而且大氣壓只能支持那么高的水銀柱，因此，大氣壓的數(shù)值就等于這段水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 大氣壓能支持約760mm高的水銀柱，算得壓強(qiáng)為1.013105Pa。我們把這個壓強(qiáng)叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 即P0=1.0131

2、05Pa。 3. 大氣壓的變化 大氣壓是隨著高度的增加而減小。在海拔3000m內(nèi)，每上升10m，大氣壓減小100Pa。 測量大氣壓用氣壓計。水銀氣壓計、金屬盒氣壓計 抽水機(jī)、吸塵器等都是利用大氣壓工作的。 例1. 如圖所示，將一只試管裝滿水銀倒插在水銀槽中，管頂高出水銀面20厘米。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，管頂開一小孔，將看到_現(xiàn)象。 本題最易出現(xiàn)的錯誤：有同學(xué)認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓比20cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大，因此，玻璃管頂部開一小孔，水銀就從小孔噴出。 正確的解答為：玻璃管頂部開了小孔后，水銀槽和試管就構(gòu)成了連通器，試管內(nèi)水銀柱高度下降，直至管內(nèi)外水銀面相平為至。（二）氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 1. 前面我

3、們學(xué)過，大氣由于受到重力，而且具有流動性，所以大氣對浸在它里面的物體要產(chǎn)生壓強(qiáng)，叫做大氣壓強(qiáng)。那里研究的氣體是靜止的，那么氣體流動起來，氣體壓強(qiáng)又會怎樣呢？ 我們已經(jīng)做過一個實驗：在離桌邊2cm3cm的地方放一枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣前10cm左右用直尺或鋼筆等架起一個欄桿，在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹氣，硬幣就能跳過欄桿。 是什么力使得硬幣向上“跳”起來了呢？ 原來，在你吹氣時，硬幣上方空氣的流速大了，壓強(qiáng)減小了，在上、下兩面壓強(qiáng)差的作用，把硬幣托起，使它“跳”過欄桿。 手握兩張紙，讓紙自由下垂。在兩張紙的中間向下吹氣，會發(fā)現(xiàn)紙片被“吸”在一起。 通過分析，我們可以得出：在氣體和液體中，流

4、速越大的位置壓強(qiáng)越小。 2. 有關(guān)氣壓與流速的現(xiàn)象是很多的。 下面我們運(yùn)用得出的結(jié)論來解釋幾個現(xiàn)象。 （1）在火車站或地鐵的站臺上，離站臺邊緣1m左右的地方標(biāo)有一條安全線，人必須站在安全線以外的位置上候車。當(dāng)火車駛過時，如果人站在安全線以內(nèi)，有可能被火車“吸”過去，為什么？ 答：火車在行駛中，要帶動附近的空氣也高速運(yùn)動，使火車附近氣體壓強(qiáng)減小，人就有可能在大氣壓與其壓強(qiáng)差的作用下，被迫貼近火車，而發(fā)生事故。 （2）你能解釋兩艘同向并行的船只為什么不能靠得太近的原因了嗎？試一試。 （3）你在踢足球時，踢過“香蕉球”嗎？它的道理又是怎樣的？ 答：當(dāng)你用力踢足球的一側(cè)，使足球旋轉(zhuǎn)前進(jìn)時，使得足球兩側(cè)

5、空氣流速差異較大，從而產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差，使得足球的前進(jìn)沿弧線進(jìn)行，這就是我們所說的“香蕉球”。 （4）你知道常見噴霧器的工作原理嗎？ 噴霧器的工作可用下圖裝置來解釋。 將一根細(xì)管A插在盛水的杯子里，用另一根細(xì)管B貼靠在A管的上端吹氣。使A管管口空氣流速加快氣體壓強(qiáng)減小，在杯中水面上大氣壓的作用下將水壓進(jìn)細(xì)管A。若吹氣速度較快，氣體壓強(qiáng)變得很小，水可以從細(xì)管A中流出，并噴射出去。若用活塞代替人來吹氣，且使氣流速度很快，很容易實現(xiàn)“噴霧”現(xiàn)象。 3. 大氣壓強(qiáng)現(xiàn)象和氣壓與流速的關(guān)系現(xiàn)象的聯(lián)系與區(qū)別。上面解釋噴霧器原理中水上升與用嘴吸飲料中水上升有什么不同？ 水上升的根本原因是相同的，都是由于大氣壓

6、強(qiáng)的作用。但使管中水面上氣體壓強(qiáng)減小的原因是不同的。噴霧器中氣壓減小是由于管口空氣流速加快導(dǎo)致的，而用嘴喝飲料則是由于吸走管中空氣使空氣減少造成的。 4. 飛機(jī)的升力。 簡單講，由于機(jī)翼的特殊形狀，使機(jī)翼上方氣體流速較大，它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較小，下方氣體流速較小，它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較大，使機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生壓強(qiáng)差，從而產(chǎn)生向上的升力。（三）浮力 1. 輪船、鴨子能漂浮在水面上，是因為水向上托著它們，給它們一定向上的力。 浸在液體中的物體受到液體對物體向上托的力叫做浮力。 漂浮的物體受浮力，在水中下沉的物體也受浮力嗎？ 受。你能用實驗說明嗎？ 用彈簧測力計懸掛一鋁塊，測出它的重力G，再把鋁塊放入水中，讀

7、出此時彈簧測力計的示數(shù)F，發(fā)現(xiàn)示數(shù)減小，說明還受到其他力，這就是浮力F浮。 并且 F浮=GF。 2. 浮力的大小 通過探究我們已經(jīng)得到了計算浮力的阿基米德原理。 其內(nèi)容是：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開的液體所受的重力，這就是著名的阿基米德原理。 公式表示為 F浮=G排。 說明阿基米德原理不僅適用于各種液體，也適用于各種氣體。 我們進(jìn)一步推導(dǎo)：F浮=G排=m排g=液gV排。 F浮=液gV排。 由公式可得：浸在液體（或氣體）中的物體受到的浮力與液體（氣體）的密度和它排開液體（或氣體）的體積有關(guān)。 例2. 一塊鐵塊與一塊同體積的鋁塊，讓鐵塊浸沒在水中，鋁塊浸沒在酒精中，誰受到的浮力大？

8、 答案：鐵塊受到的浮力大。 鐵塊、鋁塊體積相同，都浸沒在液體中。 V排相同，由于水酒，根據(jù)F浮=液gV排。 可判斷，鐵塊受到水的浮力F浮大。（與是鐵塊、鋁塊無關(guān)） 3. 物體的浮沉條件 浸沒在液體中的物體，當(dāng)它所受的浮力大于所受重力時，物體上浮。 當(dāng)它所受的浮力小于所受的重力時，物體下沉；當(dāng)它所受的浮力等于所受重力時，物體可以懸浮在液體中。 當(dāng)物體漂浮在水面上時，F(xiàn)浮=G。 密度計是利用漂浮在液面的條件工作的。 例3. 在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上，都漆有五條“吃水線”，又稱“載重線”，其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線，標(biāo)有S的是印度洋載重線。當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時，輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度1和2的關(guān)系，有： A. 浮力增大，1=2B. 浮力減小，1=2 C. 浮力不變，12D. 浮力不變，12 由于輪船在北大西洋和印度洋上都屬于漂浮，浮力都等于自身重力，所以浮力相等。液越大。由于在北大西洋中的V排小，所以北大西洋中的海水密度大，即12。 正確答案為C。 例4. 給你彈簧測力計、燒杯、水、細(xì)線等器材，測出一不規(guī)則鐵塊的密度，并回答下