第八章 压强（整章教案）

第八章 压强
第一节 压强
课时安排　 1课时
教具学具准备　 压强演示小桌、塑料泡末、砝码、水泥粉、彩纸、钢板尺
师生互动活动设计
1．观察砖头平放、竖放在张紧的彩色纸上所产生不同效果的实验．
2．分析平放、侧放、竖放在张紧的彩色纸上所产生不同效果的实验．
3．观察物体放在钢板尺上发生形变的情况，改变钢板尺的倾斜程度，钢板尺形变变小，说明这时物体对钢板尺的压力与重力有关，但并不等于物体重力．
4．学生分组实验：压力作用在物体上产生的效果与压力的大小和受力面积有关．
5．讨论如何增大和减小压强．
　　6．通过图例分析压力与重力的区别，再由教师总结压力的产生途径及与重力的关系．
教学步骤
　　（一）明确目标
1．知道什么是压力，能区分重力与压力．
2．知道什么是压强，压强的计算公式和单位．
3．能应用压强公式进行计算，能分析增大和减小压强的方法．
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
1．引入课题
观察实验将一块砖平放在张紧的纸上，砖可以在上面静止不动；将砖竖直立放在同样的纸上，纸被压破，砖掉在下面．
提出问题同样是一块砖放在同样的物体上，由于放置的方法不同，为什么会产生不同的效果，这就是这一章这一节课要研究的内容．
2．新课教学
第八章 压强（板书）
第一节 压强（板书）
这里有一块重力为8N的砖，放在水平桌面上，对桌面竖直向下的作用力是多大？
［学生］是8N．
［老师］把它平放、侧放、竖放、它对水平桌面的作用力各是多大？
［学生］都是8N．
请同学们用我们学习过的力的概念和二力平衡的知识分析一下为什么砖对水平桌面的压力都是8N．
砖放在水平桌面上静止不动，它受到了重力和支持力的作用，这两个力是一对平衡力，大小是相等的，都是8N．由于物体间力的作用是相互的，在桌面对砖施加力的作用的同时，也受到了砖对桌面施加的力的作用，这两个力大小也是相等的，都是8N．所以砖对水平桌面施加的作用力等于砖的重力是8N．
（这段内容，学生不一定能分析全，但教师应引导学生进行分析，并配合画出相应板图．）
放在水平面上的物体都对水平面产生一个作用力，这个力垂直的压在物体表面上，我们把垂直压在物体表面上的力叫压力．
1．什么是压力
垂直压在物体表面上的力叫压力（板书）
上述的例子中，静止在水平面上的物体，对水平面的压力等于物体的重力，但是不是所有静止在接触面上的物体对接触面的压力都等于物体的重力？请同学观察一个实验．
观察实验用两块木块支起一只钢板尺（在钢板尺两端支起），以下内容边演示边讲述．
（1）用手指轻压钢板尺中央，钢板尺会弯曲变形，用力越大弯曲形变越大，用力越小弯曲形变越小，可以用形变大小来判断钢板尺受压力的大小．
（2）将一长方体金属块置于两端支起水平放置的钢板尺中央，钢板尺发生弯曲形变，表示它受到一个压力，这个压力是多大呢？（请学生回答：等于金属块重力）
（3）将钢板尺一端高度不变，另一端抬起（为使金属块不下滑，可以用两面胶把金属块粘在钢板尺上）请学生观察钢板尺弯曲形变发生了什么变化？说明了什么问题？（这里请学生回答；钢板尺弯曲形变变小，说明它受的压力变小．）
（4）如果继续抬高钢板尺一端，会看到形变继续变小，表明压力变小．
这个实验表明，自由的静止在斜面上的物体对斜面的压力小于物体的重力．
如果我们将图钉投入墙内，这时图钉对墙面的压力方向如何？图钉重力的方向如何？
图钉对墙的压力方向垂直于墙面，图钉重力的方向竖直向下．
这时图钉对墙的压力来自哪儿？这个力与图钉重力有没有关系？
这个力来自拇指对图钉的作用力，与图钉的重力无关．
通过以上实验及事例分析可以知道，压力有时等于物体重力，有时与物体重力有关但数值上不相等，有时与重力无关．

2．影响压力作用效果的因素
当受力面积相同时，压力越大效果越明显，当压力相同时，受力面积越小效果越明显．
（板书）
为了研究压力产生的效果，我们取单位面积上受到的压力进行比较，这就是压强．
3．什么是压强
物体单位面积上受到的压力叫做压强．（板书）
「老师」根据压强的定义以及数学运算规律，如已知压力和受力面积如何来计算压强？
　　用压力除以受力面积
　　 （板书）
力的单位用牛顿，面积的单位是平方米（ ），压强的单位是牛/ ， 又叫1pa．
4．压强的单位 （板书）
帕是一个很小的单位，一张报纸平放时对桌面的压强是0.5pa，实际还常采用“千帕”“兆帕”作压强单位．
　　
　　 （板书）
5．增大或减小压强的方法．（板书）
学生讨论，举例说明，教师对学生回答的内容进行必要的修正、补充，最后由教师将学生讨论的实例进行归纳．
（l）增大压强的方法：在压力不变时，减小受力面积，在受力面积不变时，增大压力．
（2）减小压强的方法：在压力不变时，增大受力面积，在受力面积不变时，减小压力．（板书）
（四）总结、扩展
　　今天我们研究了压力和压强，在这一节的内容中我们一定要注意两个问题
　　1．正确区分压力与重力
压力不是重力，也不一定等于重力，而且有时与重力根本无关．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，方向始终竖直向下；压力是垂直压在物体表面上的力，压力是由于物体相互挤压而产生的，压力的施力者是挤压它的物体，压力的方向与受力面垂直．
2．正确区分压力与压强
压强是反映压力作用效果的物理量，它由压力的大小、受力面积的大小两个因素决定，它的单位是牛/ （帕），压力的大小与受力面积的大小无关，它的单位是牛．
八、布置作业
　　九、板书设计
第八章 压强（板书）
第一节 压强（板书）
　　1．什么是压力（内容略）
　　2．影响压力作用效果的因素（内容略）
　　3．什么是压强（内容略）
　　
　　4．压强的单位：
　　
　　
　　5．增大和减小压强的方法
　　（1）增大压强的方法（内容略）
　　（2）减小压强的方法（内容略）
　　十、随堂练习
　　l．如图物体重50N，F大小为200N，试分析几个图中物体A对支持面的压力：
2．铁轨铺在枕木上是为了（ ）
A．增大受力面积，减小压强
B．减小受力面积，增大压强
C．减小对路基的压力
D．既减小对路基的压力又减小压强
　　3．图钉帽的面积为1 ，图钉尖的面积为 ，则要使图钉尖产生 Pa的压强，图钉帽上应施加多大的压力？图钉帽对大拇指所产生的压强多大？
第二节 科学探究：液体的压强
　　
课时安排:l课时
　　教具学具准备:压强计、大烧杯、水、盐水、刻度尺
　　三、教学过程
　　1．引入课题
　　【老师】我们有不少同学会游泳，当你站在齐胸深的水中，有什么感觉？
　　【学生】感觉像有东西压在胸口上．
　　【老师】同学们知道为什么会有这种感觉吗？我们知道，物体由于受到重力的作用对支持它的物体表面有压强，液体也要受重力作用，而且还有流动性，是否对支持它的物体也要产生压强呢？今天我们就来研究这个问题．
　　2．新课教学
　　 2实验 研究液体的压强（板书）
　　观察实验
　　A．观察课本P158图10-9实验装置没注入水之前橡皮膜的情况，请学生回答．
　　橡皮膜是平的．
　　B．将水逐渐注入玻璃管中，请同学注意观察橡皮膜的变化．
　　向玻璃管内注入水后，橡皮膜向下凸起，说明水对容器底部有压强，随着水的深度增加，橡皮膜凸起的程度越来越大，说明水对容器底部压强随深度的增加而增大．
　　观察实验
　　取侧壁有三个开口的容器，在开口处扎上橡皮膜，向容器中注入水，观察橡皮膜凸起的程度，请同学回答看到的现象及说明的问题（如图所示）
　　水对侧壁也有压强，水越深压强越大．
　　1．水对容器的底部和侧壁都有压强，压强随深度的增加而增大．（板书）
　　前边我们谈到，当人站在齐胸深的水中时，感觉像有东西在胸口，这说明液体不仅对底部和侧壁有压强，液体内部也有压强，液体内部压强有哪些规律？下面我们通过实验来研究．
　　学生分组实验研究液体内部压强
　　A、由老师介绍压强计，介绍过程中用手按金属盒上的橡皮膜，让学生观察U型管外边液面出现高度差，用力越大，高度差越大，因此，U型管外边液面高度差的大小反映了橡皮膜受到的压强的大小．
　　B．要求学生打开课本P158～159，认真看书，了解实验的目的、器材及实验方法、步骤．
　　C．要求学生将课本P159表格画在笔记本上，以备实验中记录数据．
　　D．明确各组实验中用的是哪种液体．
　　E．提问同学对实验还有什么问题，教师答疑后开始实验，实验中教师在学生中巡视，进行指导，确定选择哪些组的数据．
　　F．实验结束后请同学说出自己的实验数据，用投影仪将填入数据的P120表格打在屏幕上进行比较分析（表格见后边板书设计）．
　　请同学们根据实验数据分析一下，液体压强有哪些规律？我们先来分析液面下3cm、6cm、9cm的压强．
　　液面下越深的地方压强越大，说明液体压强与深度有关．
　　我们再来看液面下3cm处的压强．
　　向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向压强大小相等．
　　我们比较一下同是液面下3cm处，不同的液体：酒精、水、盐水压强大小是否相同，说明了什么？
　　在同一深度，盐水的压强最大，水次之，酒精最小，说明液体压强还与密度有关，在同一深度，密度越大的液体压强越大．
　　通过上边的讨论，请同学们归纳一下可以得到什么结论．
　　学生归纳总结，教师写出板书．
　　2．液体内部向各个方向都有压强
　　3．液体的压强随深度的增加而增大，在同一深度，液体的向各个方向压强大小相等．
　　4．液体的压强与液体密度有关，在同一深度密度越大，压强越大．（板书）
　　（三）总结、扩展
　　今天我们通过实验研究了液体的压强，认识了液体压强的规律，在对液体压强规律的认
　　识上我们要特别注意，对同一液体，液体的压强只与深度有关，而与液体的多少无关．为了说明这个问题，帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验，他找来一个大木桶，装满水，盖上盖，封闭好．他在桶盖上插了一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管里灌水，结果只用了几杯水就把水桶压破了，今天我们也可以做一个类似的实验．
　　观察实验
　　找两个啤酒瓶，一个去掉瓶底，一个只要瓶嘴，然后在瓶嘴处扎上橡皮膜，在去掉瓶底的瓶内注满水，橡皮膜略有凸起（如图所示）．把一个接有1.5m长乳胶管的橡皮塞塞在瓶嘴中，通过漏斗向乳胶管内注水，会看到瓶嘴上扎的橡皮膜凸起，甚至胀破（如图所示）．
　　　　
　　请同学们课后认真分析一下，为什么帕斯卡只用了几杯水就把木桶胀破了？为什么刚才的实验中非常少的水就可以把橡皮膜胀大．
　　九、板书设计
第二节 科学探究：液体的压强
一、科学探究：液体的压强
　　 1．水对容器的底部和侧壁都有压强，压强随深度的增加而增大．
　　 2．液体内部向各个方向都有压强
　　 3．液体的压强随深度的增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等．
　　 4．液体的压强与液体的密度有关，在同一深度密度越大压强越大．
十、随堂练习
　　1．一正方体悬浮于某液体中，上表面与液面平行，则其上表面与下表面受到的液体压
　　强， ，左表面和右表面受到的液体压强为 ．
　　2．在一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜．如图，当把它按人水中使橡皮膜处于水面下10cm处时，橡皮膜______；当在管内注入10cm的水时，橡皮膜______；当在管内注入 10cm的盐水时，橡皮膜_______；当在管内注入10cm酒精时，橡皮膜______（填“上凸”“下凹”或“水平”）
　　 3．用液体压强的特点解释下列现象：
　　（l）水库大坝总是造成上窄下宽．
　　（2）深水炸弹到了一定的深度会自动爆炸．
第二节 科学探究：液体的压强
（第2课时）
　
　 一、课时安排:1课时
　　二、教具学具准备:连通器装置、橡皮管连接的U形管、茶壶、船闸挂图、录像机、录像带．
　　三、教学步骤
　　（一）明确目标
　　1．常识性了解连通器的原理．
　　2．知道连通器的应用，能举出日常生活中应用连通器的例子．
　　3．知道船闸是连通器的应用之一，知道船只通过船闸的简单过程．
　　（二）教学过程
　　1．旧课复习，引入新课
　　（1）旧课复习
　　①简述液体压强的规律
　　②写出计算液体压强的公式
　　（2）引入新课
　　如图１所示的容器，甲、乙两管横截面积相等，等于1厘米2，内装水，水面到容器底部的距离为20厘米，问：A、B两处受到的压强各是多大？
　　此题要求学生在下面做，另让两位同学在黑板上做，做后进行评讲
　　由以上计算讲述，容器甲、乙两部分底部连通，我们把上端开口，下部连通的容器叫连通器（析书课题：四、连通器 船闸），由此引入新课．
　　2．新课教学
　　（1）连通器（板书）
　　①定义（板书）
　　观察图，讨论得出连通的定义．
　　（板书）上端开口，底部连通的容器叫连通器
　　②连通器原理
　　演示连通器装液体的实验a．平放 b．斜放 c．其中一容器上端开口用手堵住 d．换盛其他液体．学生归纳现象总结出连通器的原理．
　　 （板书）静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上．
　　④应用（板书）
　　学生分组展示讲解自己课前查阅到日常生活中连通器的应用，培养学生语言表达能力．
　　 结合学生的讲解让他们学生深入讨论一些实例的原理如：茶壶壶嘴为什么比壶身略高？排污管下面为什么要留图中的一段U形管？
　　让学生分组讨论利用连通器的原理能否设计一个水平仪，能否应用该原理进行小发明，小制作？让学生互相启发，鼓励学生课后进行创新发明．
　　
　　九、板书设计
　　 二、液体压强的应用
　　 （1）定义：上端开口、底部连通的容器叫连通器．
　　 （2）原理：静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在
同一水平面上．
　　 三、液体压强的传递
　　十、随堂练习
　　1．如图所示，连通器中注满水，如果在A处开个小孔，水会喷出来吗？为什么？
　　2．建筑施工中，用装了水的U形管可以找出水平面，试说明其道理．
　　3．给如图所示的容器中加水，则水能达到的最高位置是（ ）
　　A．A容器顶端 B．B容器顶端
　　C．C容器顶端 D．无法确立
第三节　空气的“力量”
一、教学目标
（一）知识与技能目标
　　1．了解大气压的存在．知道大气压强的数值是很大的．
　　2．理解托里拆利实验原理．
　　3．培养学生观察、分析、归纳能力．
　　４．培养学生动手实验能力．
　　５．培养应用所学知识解决实际问题的能力．
（二）过程与方法
　　1．对托利拆利实验原理进行分析，使学生掌握推理的方法．
　　2．渗透等效思想．
（三）情感、态度与价值观目标
　　通过马德堡半球实验的学习，使学生爱科学；在对托里拆利实验原理的学习，使学生体会理性思维的成就．
二、课时安排
　　2课时
三、教具学具准备
　　（１）马德堡半球实验：马德堡半球1套、抽气筒1把或手摇抽气机1台（２）学生实验：塑料挂衣钩每人两个（３）瓶子吞鸡蛋实验：鸡蛋1个、玻璃瓶１个、（４）一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约5～10mm均可）．（５）学生实验：两端开口的玻璃管，橡皮膜每组一套．
四、教学步骤
（一）关于大气压存在的教学
　　２．演示实验2：瓶子吞鸡蛋实验．请一学生到讲台尝试用手把鸡蛋塞入瓶中，不成功，然后教师演示瓶子吞鸡蛋实验．教师提问：是什么力将鸡蛋压入瓶内的，让学生猜想．
　　３．演示实验3：
　　（1）出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出．
　　（2）左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满（见图1）．
　　（3）教师提问：为什么水不会从下面流出？
　　学生回答：因为管底被手指堵住了．
　　教师指出：由于管底被手指堵住，所以手指对管内的水产生向上的压强，支承住了水柱．
　　（4）教师提问：若此时将管倒过来，使其开口端朝下，水会不会流出？
　
　　（5）左手拿管不变，同时用右手中指抵住玻璃管的上口，然后将管倒置，（倒置过程中，手指不要松开）．
　　（6）接着故意缓慢移开右手指，使下面的管口露出．这时可见红色水柱并没有流出来！（见图2）
　　教师：难道管里的水突然没有了重力吗？
　　教师提问：虽然我们看不见管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物体都没有呢？
　　学生：有空气存在．
　　教师讲解：在管口四周存在着我们看不见的大量空气，这些气体起到了手指的作用，堵住了管口，使管内的水竟然无可奈何地呆在里面．这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强，支承着水柱．
　　（7）教师：因为现在管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用，所以很难流出；但如果同时有大气作用在管的上水面，那么上、下作用的气压相互抵消，水就会在重力作用下流出来．
（8）松开左手食指，水应声落下．（学生开始相信大气有压强）　
　　４．请学生解释实验１和实验２的原因．
　　５．学生实验：想办法利用大气压把两个塑料挂衣钩相互“吸”在一起．实验后请几个学生介绍自己的做法．
　　６．播放动画片介绍具有戏剧性的有关马德堡半球的故事．师演示马德堡半球实验，请几个学生拉一拉半球，感受大气压强的巨大．（或者请几个学生在课余先阅读扩展资料，把该故事改编为一个生动的短剧，在课堂表演，同时在教师帮助下演示该实验．让学生感受到市长的爱科学的品质，从而树立学好科学的决心．）
　　教师总结：原来地球周围被厚厚的大气层包围着，空气也像液体那样能流动，空气内部向各个方向也都有压强．大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压，以上实验都有力地证明了大气压的存在．
（板书）大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强．
　　７．可以介绍什么是大气：“地球周围的空气叫大气”，与大气相通的（如房间的空气、开口瓶中的空气等）空气也都叫大气，但密封在容器中的气体不能叫大气，如氧气瓶中的氧气，压缩空气储气罐中的压缩空气等都不能叫做大气．
（二）关于托里拆利实验的教学
　　教师提问：马德堡半球实验说明大气压强很大，大气压强到底有多大呢？
（板书）2．大气压强的值．
　　１． 讨论实验１
　　（１）引导学生分析出：纸片不掉是因为大气压力大于杯中水对纸片的压力与及纸片的重力之和，即：P气＞ρ水gh1＋mg/s．
（2）假想：如果杯子再加高一些、变细一些（换成一根玻璃管）、如图2所示进行实验时．若纸片还是不掉下来，这说明仍然有P气＞ρ水gh2．这样我们设想杯子（玻璃管）继续层层加高，纸片总有掉下来的时候．则纸片刚要掉下来时，如果忽略纸片的重力应有P气=ρ水gh．所以我们只要测量出此时水柱的高度h，计算出水柱的压强，大气压强就等于这段水柱所产生的压强．
　　（3）过渡：上述实验有很多不足之处，首先纸片本身有重量，会影响测量结果；纸片的密封性也不怎么好，管内容易混入空气．其次，水柱若有升降也不易调节．我们把它放到盛水的水槽中去，如图3所示．
播放录象．录象中１０米高的水柱会让学生留下深刻的印象．
　　请学生迅速计算大气压承受１０米高的水柱，那么大气压至少有多大？　
　　（4）转换：很早以前，科学家伽利略就已经想到，大气压只能支持大约10米高的水柱，这需要用实验来验证，他想如果用水来做实验，所用的玻璃管至少要10米长，做起实验来很不方便．于是他想到了用地球上密度最大的液体水银代替水做上述实验，该实验由后来他的学生托里拆利完成，后来成为托里拆利实验．
　　但是水银及其蒸气是有毒的，该实验我们通过录象来学习．
　　观看录像，要求观看时注意几个问题：
　　①开始水银为什么下降？
　　②后来水银柱为什么静止而不再继续下降？
　　③试管内水银柱的上方是真空还是空气？
　　④水银柱产生的压强是多少？如何计算？
　　⑤大气压的值是多少帕？还可以用什么表示？
　　看完录像后结合板图逐一讨论回答．
　　（5）结沦：76厘米高水银柱是大气压支持的，所以大气压的值等于为76厘米高水银柱产生的压强．
　　２．为加深对大气压的理解．根据学生水平可以选择下列部分题目让学生讨论：
　　（１）课本Ｐ163的想想议议，把量筒换成一端用橡皮膜封闭的玻璃管．让学生动手实验，注意观察量筒内液面的变化情况，分析为什么？然后思考并实验：把橡皮膜拆去后，玻璃管两端开口，观察管内的液面会否上升？
　　（２）若托里拆利实验中管内水银面上不是真空．在灌入水银时不小心混入了气泡，大气压是否仍等于水银柱产生的压强？
　　（３）是否有其它巧妙办法可测出大气压强的值呢？（如用吸盘、弹簧秤和刻度尺来估测）
大气压强的变化
（第2课时）
一、教学目标
（一） 知识与技能目标
　　1．了解大气压随高度的增加而减小．
　　2．掌握用气压计测量大气压的方法．
　　3．了解沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高的科学常识．
　　4．能用大气压变化知识解释实际问题．
（二）过程与方法目标
　　1．通过分析大气压随高度变化的图表，提高观察分析总结图表的能力，学习物理中利用图表数据计算实际问题的方法．
　　2．通过观察沸点随气压改变的实验，提高观察能力．
（三）意识目标
　　1．由大气压随高度变化引伸到我国幅原辽阔，高山很多，对学生进行自然美的教育．
　　2．通过大气压的变化，体会自然界任何事物都在变化着的规律．
二、　教学重点 大气压随高度而变及标准大气压的值．
三、　教学难点 气压计的原理
四、　教学过程
（一）复习
　　1．证明大气层中存在大气压强的著名实验是______．
　　2．将针管伸进药液里，活塞向后拔出的过程中药液吸入针管内是由于_________的作用．
　　3．托里拆利实验是测量_______．做实验时大气压强的值等于760毫米高汞柱的压强，由于实验时管内透进少许空气，则水银柱的高度　　　　760毫米（填大于、等于、小于）．改用水做实验．水柱高度是水银柱高度的_______倍．
　　4．上节课做托里拆利实验时，水银柱的高度是______毫米．如果换用横截面积大一倍的玻璃管做实验，水银柱的高度是_______毫米．
（二）新课教授：1、大气压随高度的增加而减小（板书1）
　　生活常识介绍：我们长期生活在大气的底层，已经适应了现在的大气压．但我们从报纸和电视中了解到：对于登山运动员，到了高山地区，由于大气压的明显减小，空气稀薄，空气中的氧气含量少，不能满足人体的需要，会出现头痛、恶心、呕吐等症状，高度增加，人的感觉越明显，可见，大气随高度是可以变化的，当我们看天气预报时，也常能了解到气压大小跟天气的关系也很密切，气象员每天预报的气压也不相同．
　　大气压强是变化的．影响大气压强的因素很多，今天我们先介绍大气压随高度而变．
　　1、投影书第148页的图．讲解图中标出了在不同高度的大气压的值，注意高度读作海拔×××千米，大气压是××××千帕．
　　2．学生思考，分析表中所列数据可以得到什么结论？（大气压强随高度的增加而减小．但是减小得并不均匀．）例如，从海拔1千米升高到2千米，气压减小了10千帕，而高度从海拔7千米到8千米，气压只减小了5千帕．
　　3．为什么大气压随高度的增加而减小呢？（原因是越高，空气越稀薄，空气的密度也越小．）下面我们通过一个实验说明这一点．
　　一个烧瓶，用塞子塞住瓶口，在塞子穿入一根玻璃管，管的一端跟一个橡皮管相连．将烧瓶倒过来，把橡皮管的开口插入水中（操作），我们未看到什么现象．现在用抽气机把瓶内空气抽出一部分，此时瓶内空气变得稀薄了，密度变小，用夹子夹住皮管，还像刚才一样伸入水中，打开夹子，管内水面上升进入烧瓶里．此实验中水面上升的原因是瓶内抽出部分空气后，压强小于外界的大气压强．可见，空气越稀薄，密度越小，则气压越小．
　　4．大气压强随高度的增加而减小，可测出不同高度的气压值，列成表，那么只要测出某一高度的气压值，通过查表即可知道该位置的高度值．
　　学生练习：珠穆朗玛峰的高度接近9千米，则其峰顶的大气压约为多少？相当于海平面上大气压的百分之几？（31千帕，百分之三十）
（三）大气压随时间变化
　　同一地点，大气压也不是一成不变的，大气压还随时间而变．一天当中，通常上午九至十时气压最大，下午三至四时气压最小．一年四季的气压值也不同．大陆上冬季气压最大，夏季气压较小．海洋和大陆相反，夏季气压大，冬季气压小．
　　由于气压大小跟天气的关系极为密切，所以气压值对天气预报有重要的参考价值．如气象中心绘制的天气图的等压线．将气压相同的地点连成线就是等压线．在1982年9月25日上午八时北京地面天气图的等压线就是这样绘制的．新疆北部和内蒙古西部一条等压线是1040百帕，它的周围分别是1035、1030、1025百帕等．由此可知该地区是个高压区，它的东方气压依次减小，空气就会由高气压向低气压区移动，可能有西风或西北风形成．往往气压的差越大，风力也越大．西北风是从西伯利亚吹来，北京地区的气温可能较低，没有雨．当然，影响天气的因素也是很多的，气压大小只是一个因素．
（四）气压计
　　正因为大气压是变化的，而且气压对天气预报等工作有重要的参考价值，所以需要测定大气压的值．测定大气压的仪器叫气压计．
　　1．水银气压计．根据托里拆利实验的原理制成水银气压计．从理论上讲，只要在玻璃管旁立一个刻度尺即可．使刻度尺的0刻度线对准管外的水银面，只要读出水银柱的高，就可以直接得到大气压相当于多少毫米水银柱的压强．水银气压计测量结果准确，但是不便于携带，所以它适合放在室内．
　　2．无液气压计．（播放动画）．无液气压计也叫金属盒气压计．顾名思义，这种气压计中没有水银或其它液体．这是抽成真空的金属盒，盒的表面是波纹状的．大气压变化时，盒的厚度发生变化，通过固定在盒表面的连杆等传动机构带指动针发生转动，由指针所指的刻度也读出大气压的值．根据大气压随高度的增加而减小的变化规律，在无液气压计的刻度盘上刻上某一气压值的相应的高度值，这就是航空用的高度计．
（五）标准大气压
　　由于大气压是变化的，通常把等于760毫米水银柱的大气压叫标准大气压．标准大气压等于1.01325×105帕斯卡，习惯上记作1.01×105帕．
（六）沸点与气压的关系
　　1、讲述：由于大气压强随高度的增加而减小，在同一地点也不是固定不变的，因此，对人们的生活，健康有重要影响．请同学们先观察一个实验．
　　2、演示：演示课本图11—11的实验．
　　先介绍实验装置．然后演示气压增大，水的沸点升高．将备用开水倒入烧瓶，加热烧至沸腾，测出此时的温度，即沸点．用两用打气筒向烧瓶内打气（注意：水停止沸腾，就停止打气，避免气压过大烧瓶不能承受而爆破）．讲述，要使水重新沸腾必须再加热，使温度升高．表明，气压增大，水的沸点升高（教师板书）．
　　接着让水的温度降低后，测出水的温度（低于100℃），用两用打气筒对烧瓶内抽气，观察到水又重新沸腾．表明，抽出一部分气体，瓶内气压减小，水的沸点降低（教师板书）．
　　3、讲述：以上实验，用其他液体，可得到同样的结果．表明：2、一切液体的沸点，随气压增大而升高，随气压减小而降低（板书2）．
（七）小结
　　1、大气压强随高度的增加而减小，测量大气压强的仪器叫气压计，气压计有水银气压计和金属盒气压计．1标准气压约为105帕．
　　2、一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高．
（八）练习和作业
　　１．在某地区同时有甲、乙、丙三架飞机飞行，三个飞机上的气压计读数分别是560、500、600毫米汞柱，飞行高度最大的是______飞机，高度最小的是______飞机．
　　2．在一支观察水沸腾的实验中，发现温度计的示数总低于100℃，这是由于（ ）
　　A．可能是气温偏低 B．加热时间不够长
　　C．气压低于标准气压 D．气压高于标准气压
　　3．下列情况下，使托里拆利实验测得数值减小的是（ ）
　　A．把实验装置从山脚移到山顶 B．把玻璃管换粗一些
　　C．把实验装置从地面移到矿井深处 D．把实验装置从楼内移到楼外
　　4．在海拔2千米内，大约每升高12m，大气压就降低1mm水银柱（即133Pa）。某幢楼楼顶的大气压为756mmHg，而地面大气压为760mmHg，则楼高为多少米？
第四节 液体压强与流速的关系
　　一、课时安排:1课时
　　二、教具准备:投影片、纸条、连通器、水、细棍2根
　　三、教学步骤
　　（一）新课讲授
提问：液体和气体有什么共同特点？（可以流动）
＜板书＞一、我们把有流动性的液体和气体统称为流体．
　　前面我们已经学过液体内部的压强和大气压强，先让我们复习一下以前学过的内容：
　　提问：什么叫连通器？
　　装有同种液体的连通器有什么特点？为什么？（见图1）
　　实验：一根粗细不均匀的水平管子，与一个容器R相连，并在粗细木同的地方各接上几根上端开口的竖直细管A、B、C．将水平管子右端开口用塞于封住，然后向容器R灌水，到达一定高度后停止灌水．
　　这时我们看到在容器R及三个细管中的液面停在同一高度上．这一现象，实际上就是我们以前学过的连通器所呈现的现象，在同一水平面上a、b、c、f诸点处压强都等，这时的压强是流体在静止时的压强．
　　再提问：装有同种流体的连通器液面是否一定相平？让我们通过实验来研究，注意观察并思考：
　　看到什么现象？
　　跟第一次相比实验条件有何变化？
　　实验现象有何不同？
　　各管内液面跟第一次相比有无变化？
　　为什么？可以得到什么结论？
　　（实验）将水平管子D端的塞子拔去，同时向容器R注入水，管子中的水在流动时R中的水面都低于H，A、C管中的水面高度差不多相同，B管中水面则最低．
　　分析：竖直水柱的高低表示各管各处压强的大小，由于一定时间里流过各处的水肯定是相等的，而水管较细处的流速一定比粗处的流速大，从实验中看到，B管中水面则最低，这表明水平管子中的水在流动时，B处水的压强较小，A、C点处的压强大于B点处的压强．
　　引导学生讨论并得出：管子粗的部分的流速小、流体压强大，管子细的部分的流速大、流体压强小．
　　液体流速与压强的关系：流动液体中的压强，流速较大的位置，压强较小．
　　＜提问思考＞当气体在流动时，请思考一下流动状态气体的压强又有什么特点？
　　＜实验＞一个小实验，取两块长方形的纸片，并排地悬挂在两根细棒上，如果在两纸片之间从上方向下吹气，会出现什么现象？为什么？（见图2）
　　吹气时两块纸片就要相互靠拢．
　　这是因为不吹气时，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相等，气压不会引起纸条运动．吹气时，纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小，结果纸条在两侧气压差的作用下，向气压小的一侧（有气流的一侧）运动．
　　＜提问＞从以上实验中我们可以得到什么结论？
　　流体流速和压强的关系也适用于气体．
　　即气体在流动时，流速较大的位置，压强较小．
　　通过前面的学习，我们可以总结出流体压强和流速有什么关系？
　　（学生总结）
　　二、流体在流动时，流速较大的位置，压强较小．（板书）
　　根据我们学习的流体压强和流速的关系，谁能解释下面的实验？
　　＜实验＞：取一张5－6厘米见方的硬纸片，在适当位置剪两个长约1厘米的缝，通过纸缝垂直插入横杆的两端，当用嘴向纸面平行吹气，纸片不仅不离开气流，反而会靠近气流，继续吹气，横杆便连续转动．（见图3）
　（如果用带尖嘴的管子贴近纸面平行吹气效果更好．）
　　提问：为什么会出现这种现象？（学生回答）
　　这是因为气流有流速大压强小，流速小压强大的性质，所以靠近纸面的气流流速较大，压强就较小，而纸面的另一面压强仍为大气压，所以转架就随之转动。
　　（学生实验并让学生讨论）
　　双手将一张薄纸的一端靠近下嘴唇，另一端自然垂下，沿纸的上方水平吹气，手中的纸会怎样呢？（见图4（a））
　　把细长纸条的一端贴于下嘴唇，然后用嘴向外吹气，结果纸条会向上飘起来．当纸的上方的空气流动起来之后，纸也随之漂浮起来，这是由于吹气时纸片上方空气的流速大，压强变小，下方较大的压强把纸片“举”起来了．如果吹出的气越快，纸条会向上飘得越高，由此说明气流越快则压强越小．（出示投影片并让学生讨论）
　　飞机的机翼有何特点？飞机飞行时机翼上下空气流速是否相同？
　　试分析机翼的升力又是怎样产生的？飞机为什么能够飞上天空？（见图4（b））
　　（出示投影片并引导学生总结：）
　　飞机飞行时，机翼的形状决定了机翼上下表面流动的空气流速是不同的，右图表示机翼周围空气的流向．从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线，（严格地说机翼表面呈流线型）．飞机飞行时，空气跟飞机做相对运动．由于上方的空气要比下方空气行走较长的距离，机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大，致使机翼上面比下面气流速度快．结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小，这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因．
　　（板书）三、机翼升力产生的原因：
　　飞机飞行时，机翼上下方空气流动的快慢不同
　　机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因
　　（二）总结组织分析讨论：出示投影片（列出以下问题1、2．3、4）
　　1．喷雾器为什么能喷水？（见图5）
　　答案：常用的喷雾器，当压入活塞时，圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔A以很大的速度流出，因此小孔附近的空气压强小于大气压强，于是容器E内的药液面上的空气压强近使药液从小孔下方的B管内上升，到小孔A附近时，被空气流冲散成雾状喷出．
　　2．简易淋浴器为什么能把热水“吸”上去
　　答案：有些家庭用的简易淋浴器，把吸水管放进热水桶内，打开水龙头，当自来水从导管里流过时，热水就会被“吸”上来，与冷水混合，再从喷头喷出．此时，热水为什么会自动上升呢？
　　流动的液体里存在着压强．压强的大小跟液体流速有关．液体的流速越大，它的压强就越小．当导管内没有自来水流过的时候，吸水管内外气体的压强相等，都等于大气压强．根据连通器的原理，吸水管里热水与桶里的热水相平．当导管里有自来水流过时，吸水管内热水上方气体的压强变小．管内外产生了压强差，在大气压的作用下，热水在吸水管内上升，与冷水混合后，从喷头喷出．冷水流速越大，管内气压越低，管内外压强差越大，热水流进导管中越多，它与冷水混合后的温度就越高．因此，可以通过控制自来水的流速，以调节喷出的水温高低．（见图6）
　　3．机翼升力跟掀房顶的风力
　　答案：气流的压强差对房顶会产生破坏作用．因为房屋内空气对房顶下表面作用的压强是静止空气的压强，而刮飓风时，沿房顶上表面的高速气流对房顶作用的压强比房屋内的气压小，结果在房顶内外就形成了气压差，方向是自下向上的，它可能会把整个房顶掀开，或者把房顶的瓦掀翻．为了减少狂风对房顶的损害，尖顶房屋的山墙上常安装百叶窗，这可以使刮大风时，通过百叶窗在房顶的下表面也产生气流，以减少房顶上下表面的气压差．
　　4．轮船为什么会相互吸引？
　　别莱利曼著的《趣味物理学》记述了这样一件事情
　　1912年秋天，远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行着，同时在离它100米远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地疾驰着．当两艘船到了如图7所示的位置时，发生了一起意外的事情：小船好象是服从着一种不可见的力量，竟扭转船头朝着大船，并且不服从舵手操纵，几乎笔直地向大船冲来．“豪克”的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞．
　　请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因
　　六、布置作业
　　小实验：水管喷枪（见图8）
　　喷雾器是一种较为实用的装置．把管子的一端放入水中，横吹开口端可迫使管中的液面上升，你用力一吹会发生什么现象？
　
　
五、板书设计
　　第四节　流体压强与流速的关系
　　一、什么是流体
　　二、流体压强与流速的关系：
　　　　流速较大的位置，压强较小．
　　三、机翼升力产生的原因
　　　　飞机飞行时，机翼上下方空气流动的快慢不同
　　　　机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因
授课时间：2005年4月13日(第8周)
授课时间：2005年4月13日(第8周)
授课时间：2005年5月9日(第12周)
授课时间：2005年5月9日(第12周)
授课时间：2005年5月11日(第12周)
授课时间：2005年5月12日(第12周)
授课时间：2005年5月12日(第12周)
授课时间：2005年5月16日(第13周)
授课时间：2005年5月16日(第13周)
授课时间：2005年5月18日(第13周)
授课时间：2005年5月18日(第13周)
授课时间：2005年5月18日(第13周)
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