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1、大气压强 流体压强与流速的关系目标认知：学习目标：1知道大气压及产生原因，了解大气压的变化及其应用掌握测量大气压的方法。2初步了解流体压强与流速的关系，知道飞机升力产生的原因。学习重点：1大气压强、大气压强的测量，2流体压强与流速的关系。学习难点：1大气压强的测量，大气压强的变化，2飞机的升力。知识要点精讲知识点一 大气压的产生1概念：大气对其中的物体产生的压强叫做大气压强简称大气压，历史上能证明大气压存在的最著名的实验是马德堡半球实验。2产生原因：空气受重力作用。3特点：空气和液体一样，具有流动性，所以大气压内部向各个方向都有压强。4单位：国际单位是帕斯卡(Pa)。常用单位还有毫米汞柱（mm
2、Hg），厘米汞柱（cmHg），标准大气压(atm)1标准大气压=760mmHg=76cmHg=。1赵晶和王霞两同学讨论大气压的应用，举出了下列四种事例，其中不属于利用大气压的事例是（ ）A把吸盘式挂衣钩贴在墙上后，可以挂衣服B用力压打气筒的活塞，把气体压进轮胎中C茶壶的盖上留一个小孔，水才容易倒出来D用胶头滴管吸取药液解析：把吸盘贴到墙上，挤出吸盘内的空气，大气压把吸盘压在墙上A对；压打气筒的活塞，活塞下一定质量的气体体积减小，压强增大，冲进轮胎中，B错；茶壶中的水流出后，水面上的气压减小，外界空气在大气压作用下流进壶内，保持壶内、外气压相等，C对；用胶头滴管吸取药液时，先用力挤压胶管，将管内
3、空气排出一部分，剩余空气体积增大，压强减小，药液在大气压作用下被压进管内。答案：（B）知识点二 大气压强的测量1托里拆利实验法大气压强的数值不是确定不变的，要随各种因素的变化而变化。历史上托里拆利实验第一次测出了大气压的数值。实验过程：如图所示，取一根长约1m的一端封闭的玻璃管，首先将管中灌满水银，用食指堵住开口一端把管倒立在水银槽里的水银中，松开食指，管内水银面下降，下降到一定高度就不再下降了。 托里拆利实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。如图所示，在管内外水银面交界处设想有一假想的液片，由于水银柱静止，液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等，也就是大气压支持了管内大约7
4、6cm高的水银柱，大气压强跟76cm高的水银柱产生的压强相等。通常把等于760mm高的水银柱产生的压强的大气压叫做标准大气压。根据液体压强公式。在托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关。2气压计测量法气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。常见的气压计：水银气压计，金属盒气压计，水银气压计是在托里拆利管的旁边设置一根与玻璃管平行的刻度尺，当外界大气压变化时，从刻度尺上直接读出管内水银柱的高度。水银气压计的测量结果较准确，但携带不方便。实际应用中经常使用金属盒气压计，也叫无液
5、气压计，它的主要部分是一个被抽成真空的，表面是波纹状的金属盒，用弹性钢片向外拉着金属盒，弹性钢片与指针相连。当外界大气压发生变化时，金属盒的凸凹程度就发生变化，通过弹性钢片带动指针转动，指示大气压的数值。金属盒气压计携带方便，但测量结果不够准确。2在托里拆利实验中，下列哪种情况会对测量结果产生影响（ ）A往水银槽内多加水银B将玻璃管稍微倾斜一些C换用内径粗一些的玻璃管做实验D玻璃管中混进少许空气解析：在托里拆利实验中，玻璃管内水银面上方是真空，而管外水银面受到外界大气压的作用。水银柱的高度与管子粗细，槽内水银多少，玻璃管是否倾斜无关。如果玻璃管内混进了少量空气，就会产生一定的压强，使管内水银柱
6、的高度减小。测量结果就会减小，因此选项D是对的。答案：（D）知识点三 大气压的变化1大气压随高度的升高而降低。由于越向高空，空气越稀薄，空气的密度越小，所以大气压随高度的升高而减小，由于大气层密度变化是不均匀的，因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔2000m以内，每升高12m，大气压约减小133Pa(1mmHg)。2天气、气候影响大气压：一般来说冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴雨天的高。温度升高、气压也升高，大气越潮湿，气压越低。知识点四 抽水机抽水机：抽水机又叫水泵，是利用大气压把水从低处抽到高处的装置。活塞式抽水机：又叫吸取式抽水机，如图所示，是利用活塞的移动排出管里的空气，造成内外
7、气压差，从而使水在大气压作用下上升的。离心式抽水机，在启动前先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，使泵内中心部分压强小于外界大气压强。当启动后，叶轮在动力机带动下高速旋转，泵壳内的水随叶轮高速旋转，被甩入出水管。知识点五 流体压强与流速的关系1流体：物理学中把具有流动性的液体与气体统称为流体，如空气、水等。2流体的压强：前面学过的液体的压强与大气压强，它们是流体静止时的压强，流体流动时也有压强，此时的压强叫流体的压强。3探究流体压强与流速的关系。(1)对着两张平行放置的纸的中间吹气，使得两张纸中间的气流速度增大，这时两张纸外侧的气流速度相对较小，两张纸会向中间靠扰，这说明纸两侧的空气对纸的压力大
8、于纸中间空气对纸的压力，可见空气流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。(2)将两只小船放入水盘中，用水管向两船中间冲水，两船向中间靠拢，这说明船两侧的水对船的压力大于船中间的水对船的压力，可见液体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。要点诠释：在气体和液体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。知识点六 飞机的升力1飞机的机翼与空气流动速度飞机的机翼一般做成上凸下平的形状，机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度，从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线、飞机飞行时，空气与机翼发生相对运动，由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长，所以机翼上方的空气流动比下方要快。2升力
9、的产生从机翼上方流过的空气通过的路程长，速度大，从机翼下方通过的空气通过的路程短、速度慢；于是空气对机翼上表面的压强小，对下表面的压强大，机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上，这个压力差就叫“举力”，又叫飞机的“升力”，飞机起飞前要在跑道上加速滑行一段距离，直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间，两者都是为了获得较大的升力以升上高空。规律和方法一、基本概念1大气压：大气压对浸在它里面的物体产生的压强。2标准大气压：1标准大气压=760mm水银柱产生的压强=。3气压计：测量大气压的仪器常见的有：水银气压计，金属盒气压计。4流体：流动的气体、液体都可以统称为流体。二、基本规律1大气压随高度的变化规
10、律：大气压随高度的增大而减小，在2km以内，高度每升高12m，大气压降低1mm汞柱。2流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。 典型例题基础知识1如图所示是利用水银气压计测量不同高度的大气压数值认真分析可知：大气压的变化规律是_。由于不同高度的大气压是不同的，这就给人们一个启发：那就是可以将水银气压计改装成一个_，如果我们在武当山的金顶上测得的大气压是83.6kPa，则金顶的海拔高度大约是_m。如果在金顶上烧开水，则水沸腾的温度将_100。（填“高于”“等于”“低于”）解析：通过观察图可以发现大气压随高度的变化规律是大气压随高度的增加而减小，大气压
11、随高度的变化是不均匀的由于不同高度的大气压是不同的，人们可以把水银气压计改装成高度计；从图中可以看出，横坐标表示海拔高度，纵坐标表示某一高度所对应的大气压值，83.6kPa海拔高度约为1740m。由于金顶上的大气压小于标准大气压，所以在金顶上烧开水，水沸腾时温度将低于100。答案：大气压随高度增加而减小，大气压随高度的变化是不均匀的。 高度计 1740 低于升华：本题考查的是会从图表中获取信息，然后加工整理总结出规律，培养概括知识的能力和运用知识的能力。举一反三青藏铁路已全线贯通，已经投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗系统，这样做是因为（ ）A高原空气稀薄，大气压强小B高原空气稀薄
12、，大气压强大C高原空气稠密，大气压强小D高原空气稠密，大气压强大解析：大气压是由空气受重力而产生的。青藏高原海拔较高，大气层相对稀薄，故气压较低，由于空气稀薄，空气中含氧量较少，一般人难以适应，故需要有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统。答案：（A）综合运用2用如图所示的水杯盛水，经常会遇到这样的情况，往杯里装大半杯热水，拧紧杯盖，经过较长的一段时间后，杯盖会很难拧下来。简要回答产生这一现象的原因。请设计两种打开杯盖的方法，并说出每种方法用到的物理原理(不能损坏杯子)解析：要回答产生这一现象原因，首先要弄清杯盖拧不开是什么现象，说明杯盖与杯子间摩擦力大，引起摩擦力大的原因是压力大，产生压力大的
13、原因是杯子内外的压强差引起，当“杯中装入大半杯热水”时，杯中有较多的高温水蒸气，“拧紧杯盖后”，经过一段时间水温下降，水蒸气液化，使水上方气压减小，杯内外形成气压差。答案：杯内温度降低，同时部分水蒸气液化，致使杯内上方空气压强减小，小于外部大气压，杯内外形成气压差。A垫上毛巾，用力拧；B放在热水中烫一段时间，再用手拧下来。3（2011江西）洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，由此他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案【方案设计】（1）用刻度尺测出吸盘的直径D；（2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑
14、的水平地面上；（3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉托吸盘所需拉力的大小（4）计算出当地大气压强【评估交流】洋洋同学说：我们的实验原理是_，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强。瑞瑞同学说：在操作过程中，我发现存在_、_等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大，洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差。根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强P=_（用字母表示）；实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是_。要准确测量，应该利用课本中介绍的_进行测量。答案：P=F/S 吸盘中的气体挤不干净（不是真空） 拉脱所需力的大小估测偏差大 防止外面的气体进入吸盘 气压计（托里拆利实验）总结升华：本题考查的是会
