(共18张PPT)
1.在易拉罐中装入少量的水,加热待灌口出现白雾的目的是________________,此时罐中充满了________。当堵住灌口后,随着温度的降低,罐中大量的_______开始____,罐内的气压____(填“大于”、“等于”或“小于”)外界气压,在_______作用下罐子被压变形。
2.将注射器的活塞推至底端,目的是________________,用手指堵住注射孔,用力将活塞拉出一段距离。松手后,活塞由静止变为运动,原因是针筒内气压______(填“大于”、“等于”或“小于”)外界气压,在___________作用下活塞的运动状态发生了改变。
3._______对________的物体有压强,这种压强叫做______________
4.在日常生活中证明大气有压强的存在现象,写出两例:
(1) _____________________ (2) _____________________
5.世界上第一个证明大气压强存在的实验叫做_________________实验,是由德国_________市的市长完成的。
6.世界上最早测出大气压值的是___________ 的科学家____________。1标准大气压的值相当于_______高的水银柱产生的压强,约等于__________Pa。
1.0×105
复习引入
排出部分空气
水蒸气
水蒸气
液化
小于
大气压
排尽筒内的空气
小于
大气压
大气
其中
大气压强
利用吸管吸饮料
注射器吸药水
马德堡半球
马德堡
意大利
托里拆利
76
三、气体的压强
第二课时
学习目标
1. 回顾利用注射器估测大气压的值的实验过程,会解释造成测量值误差的原因。
2. 通过观察和分析实验现象,能得出流体压强与流速的关系。
3. 通过分析和交流,能用流体压强与流速的关系解释有关流体压强的实例。
器材:
原理:
注射器1只
p =
F
S
估测大气压的值
如何测出大气对活塞的压力
想一想:
利用二力平衡的原理,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数等于大气对活塞的压力。
、弹簧测力计1个
研究对象:
注射器活塞
如何测出活塞的截面积
想一想:
活塞截面积:
V
L
S=
1.把注射器活塞推至底端,________________,并用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
2.用细绳拴住注射器活塞的颈部,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞______________时,记下弹簧测力计的示数F;
3.用刻度尺测出注射器的_________________,用______________除以________________,得活塞的横截面积S____________;
4.此时大气压强的值的表达式p=_________。
实验步骤:
Fl/V
排尽筒内的空气
开始滑动
全部刻度的长度l
注射器的容积V
=V/l
全部刻度的长度l
大气压强的值
器材:
注射器1只
、弹簧测力计1个
、刻度尺
议一议:
用上述方法只能粗略地测出大气压,造成误差的原因有哪些?
因注射器中有一定气体,存在一定的压强,对注射器的活塞有向_____(填“内”或“外”)的作用力,使弹簧测力计的读数_____(填“偏大”、 “不变”或“偏小”),从而使所测的大气压强______(填“偏大”、 “不变”或“偏小”)。
F拉
F外
外
偏小
偏小
1.针筒中残留空气
当向外拉活塞时,活塞与针筒间有摩擦,活塞受到的摩擦力向_____(填“内”或“外”),使弹簧测力计的读数_____(填“偏大”、 “不变”或“偏小”),从而使所测的大气压强_____(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
2.活塞与筒壁间存在摩擦
内
偏大
变大
f
F外
v
F内
F拉
大气压强的值
实验误差
用注射器估测大气压的值实验中。
(1)研究对象是___________(填“针筒”、“活塞”)
(2)实验的原理_________________
(3)大气压力的测量
①弹簧测力计固定不动,用力向右拉针筒,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物活塞处于_________状态,活塞所受的力为___________;
②此时活塞在水平方向上受到弹簧测力计向_____的拉力和大气对活塞向_____的压力。
③根据_____________的条件,此时活塞在水平方向上,弹簧测力计对活塞的拉力________大气对活塞的压力。
(4)受力面积的测量:活塞的受力面积等于注射器的截面积。注射器所标容积V等于注射器截面积S(即活塞的截面积S )乘以____________的长度l。在公式V=Sl中,_________是已知的,_________________是需要测量。活塞截面积S =_________ 。
(5)大气压的表达式为p=_________________。
活塞
p =
F
S
静止
平衡力
左
右
二力平衡
等于
全部刻度
容积V
全部刻度长l
V/l
Fl/V
大气压强的值
实验小结
1.如图所示是“估测大气压的值”的实验装置,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦会造成大气压的测量值偏大
B.测量大气压力时,为了不超过弹簧测力计的量程,应选择横截面积大的注射器
C.为计算活塞的横截面积,需要测出注射器的全部刻度部分的长度
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气
2.为估测大气压强,某同学选择的器材有:2.5mL的注射器、5mL的注射器(长度均为4cm)、0﹣10N的弹簧测力计、刻度尺和细线。为合理测出大气压,应选择_________mL的注射器,用刻度尺测出注射器_______________长度。为测量大气压力,应在活塞_______________时(选填“开始滑动”、“加速滑动”),记录弹簧测力计的示数。若活塞和筒壁间有摩擦力,则测量大气压的结果_________(选填“偏大”或“偏小”)。
同步训练
B
2.5
有刻度部分
开始滑动
偏大
3.小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
(1)步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 ___________时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:用刻度尺测出注射器_______________长度为4.00cm。
步骤四:算出大气压强值为___________Pa。
(2)同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是___________________________。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N,由此可知,此时活塞所受到的_________(选填“摩擦力”或“大气压力”)等于0.3N。
(3)小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值为___________Pa。
同步训练
刚开始滑动
有刻度部分的
1.04×105
排空注射器内的空气
摩擦力
9.8×104
2.在纸条之间吹气时,纸条之间的空气流速_______外侧空气流速,两纸条向____________,说明纸条之间的气体压强______纸条外侧空气对纸条的压强。
1.不吹气时,纸条两侧空气可近似看作静止,两侧空气对纸条作用的压强_______,纸条两侧空气对纸片的压力_________。
气体压强与流速关系
相等
相等
中间靠拢
大于
小于
流体压强
实验一
实验二
硬币与桌面间总有一定的缝隙,硬币的下方和上方都有空气。
没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看做静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强_____下面的空气产生的向上的压强,空气对硬币压力_______。
当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速_____下方气体的流速。硬币向____跳起,说明上方空气对硬币的压强______下方空气对硬币的压强。
等于
平衡
大于
上
小于
气体流速越大,压强______;流速越小,压强_______.
小结:
越大
越小
A
B
C
E
D
F
分析:当管中的水流动时,在相等时间内,通过各截面的水的体积是_______,因此E处水流速最_____。此时A、B、C管中的水面高度不同,B管中水面最低.这表明水平管子中的水在流动时,E点水的压强最_______,D点处的压强_________E点处的压强.
大
小
大于
相等
没有喷水时,瓶盖两侧的水是静止的,这时瓶盖之间的水对瓶盖向外的压强_____外侧水对瓶盖向内的压强,水对瓶盖的压力_______。
等于
平衡
当向瓶盖之间喷水时,瓶盖之间水的流速_____瓶盖外侧水的流速。瓶盖向___________,说明瓶盖之间水对瓶盖的向外压强______外侧水对瓶盖向内的压强。
大于
中间靠拢
小于
液体流速越大,压强______;流速越小,压强_______.
小结:
越大
越小
实验一
实验二
流体压强
液体压强与流速关系
流体:液体和气体统称为流体。
应用:
飞机的机翼
机翼的形状是上凸下平的
流速越_____,流体的压强越____
大
小
流体压强
“西南交大XNJD-3风洞”建于2008年,也是目前世界最大的边界层风洞,试验段尺寸为22.5m(宽) ×4.5m(高)×36m(长),断面尺寸位居世界第一,主要技术指标均已达到世界先进水平。
应用:
汽车的尾翼
应用实例
喷雾器
现象:
土拨鼠的智慧
应用实例
思考:
如图土拨鼠的在洞穴上方开A、B两个洞口,并在B洞口上方堆土使洞口凸出,试解释其中蕴含的物理道理。
A
B
堆土使洞口B上方的空气流速加快,使得洞口B处空气流速大于洞口B上方的空气流速,造成洞口A处的压强大于洞口B处的空气压强,使得空气从洞口A流向洞口B,促进洞内空气流动。
在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么呢?
火车站台为什么要设安全线
流体压强与流速关系的危害
高速火车进站时,在运动的车厢带动下,车厢附近的气流速度变大、压强变小,若旅客靠车厢过近,则气压差可能会将旅客压向火车。
同向行驶的两船为什么要相隔一定距离?
同向行驶的两条船,如果相距较近,则两船间的水流速比外侧水流速大,水流速越大,压强越小,外侧水对船体压力大于内侧水对船体的压力,使得两条船均向中间靠拢,从而相撞。
危害实例
1.(2024 邗江区一模)下列实例中能用流体压强与流速关系解释的是( )
A.潜水艇能随意下潜上浮 B.候车时站在安全线以外
C.跳伞运动员竖直匀速降落 D.直升飞机升空
2.(2024 南通模拟)如图吹气时纸条向上飘,这个实验现象揭示的物理原理,
在下列四个实例中没有应用的是( )
A.弧线足球 B.站台安全线 C.拔火罐 D.飞机机翼
检测反馈
B
C
3.小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现塑料杯被吹出,如图,有人认为这是因为“上杯口流速大,压强小”使杯子飞出,也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上两种解释,下列方案不可行的是( )
A.将两塑料杯的底都剪去,再次重复实验,观察杯子情况
B.将下面的塑料杯的底剪去,再次重复实验,观察杯子情况
C.在上面的塑料杯底开一个孔,再次重复实验,观察杯子情况
D.将上面塑料杯的杯口剪去,使其低于下面塑料杯的杯口,再次重复实验,观察杯子情况
4.如图所示,赛车尾部气流偏导器的作用,主要是为了让汽车在高速行驶时,
对地面的压力更大,提高车轮的抓地性能。图中能表示偏导器横截面形状的
是( )
A B C D
检测反馈
A
5. 某课外兴趣小组用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一个,设计一个估测大气压强的实验,主要步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是为了_______________________________。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞______________时,记下弹簧测力计的示数F为18N,根据__________条件可知,此时大气对活塞的压力为18N。
(3)用刻度尺测出注射器的___________L为10cm,可求得活塞的横截面积为_________cm2。
(4)测得此时的大气压p=_______________Pa。
检测反馈
9×104
为了排尽注射器内的空气并密封
刚滑动
二力平衡
全部刻度
2