2019-2020年中考物理專題復習 大氣壓強 流體壓強與流速的關系學案.doc

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2019-2020年中考物理專題復習 大氣壓強 流體壓強與流速的關系學案 學習目標： l 知道大氣壓及產(chǎn)生原因，了解大氣壓的變化及其應用掌握測量大氣壓的方法。 l 初步了解流體壓強與流速的關系，知道飛機升力產(chǎn)生的原因。 重點難點： l 重點：大氣壓強、大氣壓強的測量；流體壓強與流速的關系。 l 難點：大氣壓強的測量，大氣壓強的變化；飛機的升力。 學習策略： l 聯(lián)系生活實際，加深理解此知識點。 二、學習與應用 “凡事預則立，不預則廢”?？茖W地預習才能使我們上課聽講更有目的性和針對性。我們要在預習的基礎上，認真聽講，做到眼睛看、耳朵聽、心里想、手上記。 （一）壓強的定義式： ； （二）液體壓強的公式 。 知識點一：大氣壓的產(chǎn)生 （一）概念：大氣對其中的物體產(chǎn)生的 叫做大氣壓強簡稱大氣壓，歷史上能證明大氣壓存在的最著名的實驗是 實驗。 （二）產(chǎn)生原因：空氣受 作用。 （三）特點：空氣和液體一樣，具有 性，所以大氣壓內(nèi)部向 方向都有壓強。 （四）單位：國際單位是 ( )。 常用單位還有毫米汞柱（mmHg），厘米汞柱（cmHg），標準大氣壓(atm) 1標準大氣壓= mmHg= cmHg= Pa。 例1．趙晶和王霞兩同學討論大氣壓的應用，舉出了下列四種事例，其中不屬于利用大氣壓的事例是（ ） A．把吸盤式掛衣鉤貼在墻上后，可以掛衣服 B．用力壓打氣筒的活塞，把氣體壓進輪胎中 C．茶壺的蓋上留一個小孔，水才容易倒出來 D．用膠頭滴管吸取藥液 解析： 答案： 知識點二：大氣壓強的測量 （一）托里拆利實驗法 大氣壓強的數(shù)值不是確定不變的，要隨各種因素的變化而變化。歷史上 實驗第一次測出了大氣壓的數(shù)值。 實驗過程： 如圖所示，取一根長約 的一端封閉的玻璃管，首先將管中灌滿水銀，用食指堵住開口一端把管 在水銀槽里的水銀中，松開食指，管內(nèi)水銀面下降，下降到一定高度就不再下降了。 托里拆利實驗是將大氣壓強轉(zhuǎn)化為 壓強來進行測量的。如圖所示，在管內(nèi)外水銀面交界處設想有一假想的液片，由于水銀柱靜止，液體受到管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的向下的壓強與外界大氣壓相等，也就是大氣壓支持了管內(nèi)大約 cm高的水銀柱，大氣壓強跟76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強相等。 通常把等于 高的水銀柱產(chǎn)生的壓強的大氣壓叫做標準大氣壓。 根據(jù)液體壓強公式。 在托里拆利實驗中，管內(nèi)上方是 ，管內(nèi)水銀柱的高度只隨 的變化而變化，和管的 、傾斜 、管的 及將玻璃管 等因素無關，只與水銀柱的 有關。 （二）氣壓計測量法 （1）氣壓計：測量大氣壓的儀器叫做氣壓計。 （2）常見的氣壓計： ， ， 是在托里拆利管的旁邊設置一根與玻璃管平行的刻度尺，當外界大氣壓變化時，從刻度尺上直接讀出管內(nèi)水銀柱的高度。 的測量結果較準確，但攜帶不方便。 實際應用中經(jīng)常使用 ，也叫 氣壓計，它的主要部分是一個被抽成真空的，表面是波紋狀的金屬盒，用彈性鋼片向外拉著金屬盒，彈性鋼片與指針相連。當外界大氣壓發(fā)生變化時，金屬盒的凸凹程度就發(fā)生變化，通過彈性鋼片帶動指針轉(zhuǎn)動，指示大氣壓的數(shù)值。 計攜帶方便，但測量結果不夠準確。 例2．在托里拆利實驗中，下列哪種情況會對測量結果產(chǎn)生影響（ ） A．往水銀槽內(nèi)多加水銀 B．將玻璃管稍微傾斜一些 C．換用內(nèi)徑粗一些的玻璃管做實驗 D．玻璃管中混進少許空氣 解析： 答案： 知識點三：大氣壓的變化 （一）大氣壓隨高度的升高而降低。 由于越向高空，空氣越稀薄，空氣的密度越小，所以大氣壓隨高度的升高而 ，由于大氣層密度變化是 的，因此壓強隨高度的變化也是 的。 （二）天氣、氣候影響大氣壓： 一般來說冬天的氣壓比夏天 ，晴天的氣壓比陰雨天的 。溫度升高、氣壓 ，大氣越潮濕，氣壓 。 知識點四：抽水機 抽水機：抽水機又叫水泵，是利用大氣壓把水從低處抽到高處的裝置。 （1）活塞式抽水機：又叫 抽水機，如圖所示，是利用活塞的移動排出管里的空氣，造成內(nèi)外 差，從而使水在大氣壓作用上升的。 （2）離心式抽水機，在啟動前先 ，排出泵殼內(nèi)的 ，使泵內(nèi)中心部分壓強 外界大氣壓強。當啟動后，葉輪在動力機帶動下高速旋轉(zhuǎn)，泵殼內(nèi)的水隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)，被甩入出水管。 知識點五：流體壓強與流速的關系 （一）流體： 物理學中把具有 統(tǒng)稱為流體，如空氣、水等。 （二）流體的壓強： 前面學過的液體的壓強與大氣壓強，它們是流體靜止時的壓強，流體流動時也有壓強，此時的壓強叫流體的壓強。 （三）探究流體壓強與流速的關系。 （1）對著兩張平行放置的紙的中間吹氣，使得兩張紙中間的氣流速度增大，這時兩張紙外側的氣流速度相對較小，兩張紙會向中間靠擾，這說明紙兩側的空氣對紙的壓力大于紙中間空氣對紙的壓力，可見空氣流速大的地方壓強 ，流速小的地方壓強 。 （2）將兩只小船放入水盤中，用水管向兩船中間沖水，兩船向中間靠攏，這說明船兩側的水對船的壓力大于船中間的水對船的壓力，可見液體流速大的地方壓強 ，流速小的地方壓強 。 總結結論： 在氣體和液體中，流速大的地方壓強 ，流速小的地方壓強 。 知識點六：飛機的升力 （一）飛機的機翼與空氣流動速度 飛機的機翼一般做成上 下 的形狀，機翼的形狀決定機翼上下表面空氣流動的速度，從機翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線、飛機飛行時，空氣與機翼發(fā)生相對運動，由于機翼上方的空氣要比下方的空氣運行的路程長，所以機翼上方的空氣流動比下方要快。 （二）升力的產(chǎn)生 從機翼上方流過的空氣通過的路程 ，速度 ，從機翼下方通過的空氣通過的路程 、速度 ；于是空氣對機翼上表面的壓強 ，對下表面的壓強 ，機翼上下表面所受壓力差的方向 ，這個壓力差就叫“舉力”，又叫飛機的“升力”，飛機起飛前要在跑道上加速滑行一段距離，直升飛機起飛前螺旋槳要高速旋轉(zhuǎn)一段時間，兩者都是為了獲得較大的升力以升上高空。 （一）基礎知識 例1．如圖所示是利用水銀氣壓計測量不同高度的大氣壓數(shù)值 （１）認真分析可知：大氣壓的變化規(guī)律是________________。 （２）由于不同高度的大氣壓是不同的，這就給人們一個啟發(fā)：那就是可以將水銀氣壓計改裝成一個______ ，如果我們在武當山的金頂上測得的大氣壓是83.6kPa，則金頂?shù)暮０胃叨却蠹s是______ m。 （３）如果在金頂上燒開水，則水沸騰的溫度將______ 100℃。（填“高于”“等于”“低于”） 解析： 答案： 總結升華： 。 舉一反三： 青藏鐵路已全線貫通，已經(jīng)投入運營的高原列車有完善的供氧系統(tǒng)和完備的醫(yī)療系統(tǒng)，這樣做是因為（ ） A．高原空氣稀薄，大氣壓強小 B．高原空氣稀薄，大氣壓強大 C．高原空氣稠密，大氣壓強小 D．高原空氣稠密，大氣壓強大 解析： 答案： （二）綜合運用 例2．閱讀理解題 黑龍江《生活報》2003年5月2日在頭版報道了這樣一條科技新聞： 由哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院和哈爾濱醫(yī)科大學的五位科研人員，研制出一間微型非典隔離監(jiān)護室。這種隔離監(jiān)護室最突出的設計特點就是室內(nèi)用負壓原理設計（室內(nèi)的氣壓比室外的氣壓低一些）。室壁設有進氣孔和抽氣孔，這樣，不但能為室內(nèi)提供新鮮空氣還可以利用真空泵將病人呼出的攜帶病毒的氣體抽出去…… 看過報道后，結合非典SARS病毒通過空氣擴散而造成交互傳染的特點，運用物理知識回答： （１）微型非典隔離室形成相對低壓的作用是什么？ （２）針對非典，隔離室為保護醫(yī)護人員和醫(yī)院周邊群眾的安全及為方便醫(yī)護人員對非典病人的觀察和護理，從物理學的角度還應采取哪些合理措施？（提出一條即可） 答案： 總結升華： 。 舉一反三： 用如圖所示的水杯盛水，經(jīng)常會遇到這樣的情況，往杯里裝大半懷熱水，擰緊杯蓋，經(jīng)過較長的一段時間后，杯蓋會很難擰下來。 （１）簡要回答產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。 （２）請設計兩種找開杯蓋的方法，并說出每種方法用到的物理原理(不能損壞杯子) 解析： 答案： 例3．為精確測量世界屋脊——喜馬拉雅山的高度，xx年中國科學院組織科考隊利用現(xiàn)代測量技術對喜馬拉雅山主峰頂進行重新測量，測量考查中，科考隊員們戴著墨鏡，身穿防寒羽絨服，背著氧氣瓶，手拿尖頭冰鎬，腳蹬防滑靴，他們不畏艱難險阻，克服重重困難，終于在5月下旬完成了測量任務，根據(jù)以上情景，請你提出兩個問題并從物理學角度加以簡答。 例：問題：科考隊員為什么要使用尖頭的冰鎬？ 簡答：使用尖頭冰鎬，可以增大對封凍雪地壓強。 問題1：________________ 簡 答：________________ 問題2：________________ 簡 答：________________ 解析： 答案： 總結升華： 　　　　　　　　　　　 。 舉一反三： 盛夏時分，“小問號”王欣同學在打開冰箱取飲料時，突然腦海里浮出一個問題：為什么每次開冰箱門都比較費力？通過仔細觀察他發(fā)現(xiàn)打開冰箱門時，冰箱里的冷空氣出來，外面的熱空氣進去，冰箱門重新關上后，就將這部分熱也關在了里面，冰箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮，壓強減小，王欣判斷這應該是開冰箱門費力的一個原因，若冰箱門長為0.6m，寬為0.5m，冰箱外的氣壓為，設冰箱內(nèi)部與外部的氣壓相差，求 （１）箱內(nèi)氣體壓強是多少？ （２）冰箱內(nèi)、外氣體對門的壓力各是多少？ （３）冰箱門受到內(nèi)外壓力差相當于質(zhì)量為多少的物體受到的重力大小() 解析： 答案： （三）流體壓強與流速的關系 例4．如圖是家用煤氣灶灶頭的示意圖，使用時打開煤氣閥門，擰動點火裝置、煤氣和空氣在進口處混合并流向燃燒頭被點燃，煤氣不會從進口處向空氣中泄漏的原因是（ ） A．進口處煤氣的流速小，壓強大于大氣壓強 B．進口處煤氣的流速小，壓強小于大氣壓強 C．進口處煤氣的流速大，壓強大于大氣壓強 D．進口處煤氣的流速大，壓強小于大氣壓強 解析： 答案： 總結升華： 。 舉一反三： 把一個乒乓球放在倒置的漏斗中間，如圖所示，對漏斗吹氣，乒乓球會掉下來嗎？為什么？ 解答： 探究園地 例1．如圖所示是利用一端封閉的玻璃管探究氣體體積與壓強關系的實驗裝置圖，實驗時，用水銀在管內(nèi)封入一定質(zhì)量的氣體，將試管倒插在水銀槽中，使管內(nèi)外水銀面相等，此時管內(nèi)空氣柱的長度為4cm，每向上提起玻璃管時，管內(nèi)水銀面升高空氣柱增長，并作相應測量，下表是該同學在實驗過程中記錄的部分數(shù)據(jù)。(在實驗過程中溫度保持不變，外部壓強始終為，托里拆利管的橫截面積為2cm2) （１）第3次遺漏的數(shù)據(jù)應為________cm3，第4次遺漏的數(shù)據(jù)為________。 （２）通過對上面實驗數(shù)據(jù)的分析，可得出一個結論：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，________________ 實驗次數(shù) 1 2 3 4 空氣柱長度 4 8 16 空氣的體積 8 32 管內(nèi)外液面差 0 19 38 氣體壓強 P0 解析： 答案： 例2．請你閱讀下面的文章： 小麗在研究一定質(zhì)量的氣體的壓強時，想到了這樣一個問題，如果使這些氣體的體積保持不變，它的壓強會不會隨著溫度的變化而變化呢？針對這一問題，她經(jīng)過思考，提出了兩種猜想：①這些氣體在體積不變時，溫度越高，壓強越大；②這些氣體在體積不變時，溫度越高，壓強越小。 究竟哪一種猜想是正確的呢？小麗進行了如下的實驗：在燒瓶中封入一定質(zhì)量的某種氣體，燒瓶的一端連接在壓強計上，將燒瓶放入水中，通過溫度計可以測得水的溫度，也就是瓶中氣體的溫度(如圖)。給水槽中的水加熱，通過不斷調(diào)整壓強計以保持瓶中的氣體體積不變，并通過溫度計和壓強計每隔一段時間記錄瓶中氣體的溫度值及相應的壓強值。經(jīng)過一段時間、實驗數(shù)據(jù)記錄如下： 氣體的溫度(℃) 20 30 40 50 …… 氣體的壓強(Pa) …… 小麗對上述數(shù)據(jù)進行了歸納分析，看出了在這種情況下氣體的壓強與溫度的某種關系。 小麗經(jīng)過進一步思考，得出了一個初步結論，并驗證了自己其中一種猜想是正確的，根據(jù)你剛才的閱讀，請回答下列問題： （１）小麗得出的結論是什么？ 答：一定質(zhì)量的氣體，在________保持不變時________。 （２）在夏天，小寧將自行車車胎中的氣打得足足的，準備出去游玩，路上遇到同學小周，于是他就將自行車停放在烈日下，與小周聊天。正聊到興頭上，猛聽到“砰”的一聲巨響，車胎爆裂！這是怎么回事？請你用剛才探究的結論解釋一下。 （３）小麗探究出的這個結論在日常生活中有何應用？請舉一例。 （４）小麗是按照怎樣的思維程序進行探究活動的？ 答：________→________→________→________→________。 答案： 例3．已知1標準大氣壓的值約為，小明同學想通過實驗探究大氣壓究竟有多大，他設計的方案是：將沾水的塑料掛鉤的吸盤按在光滑水平桌面上，擠出里面的空氣，用彈簧測力計鉤著掛鉤緩緩往上拉，直到吸盤脫離桌面記錄剛剛拉脫時彈簧測力計的讀數(shù)，這就是大氣對吸盤的壓力，再設法測出吸盤與桌面的接觸面積，然后算出大氣壓(如圖所示)。他選擇的實驗器材是：量程為5N的彈簧測力計，底面積為的吸盤。 （１）種通過測量拉力和接觸面積來計算大氣壓強的方法的原理是________。 （２）如果上述實驗方案可行，小明同學選擇的器材能否測出大氣壓值？請你進行分析和評估。 答案： 例4．新建的廣場噴泉引起了同學們的好奇：噴水時，“泉水”中央有一顆顆大的石球不停地翻滾，這是怎么回事？同學們有種種猜測，小玲聯(lián)想所學到的知識，意識到這個問題可能跟“流體壓強與流速的關系”等方面的知識有關，她與同學們反復討論，設計了一個模擬實驗獲得成功。 實驗器材：圓珠筆桿、乒乓球、軟管、自來水等。 實驗步驟： （1）取圓珠筆桿作為噴管，通過軟管接在自來水龍頭上，打開龍頭，自來水從筆桿尖頂豎直向上噴出水來。 （2）將乒乓球放到水束上方，觀察乒乓球的情況。 觀察結果：多次實驗表明，乒乓球能穩(wěn)定地在水束上方旋轉(zhuǎn)。 分析討論： （1）球能穩(wěn)定在水束上方某一位置，是因為它在豎直方向受到________作用的緣故；球在水束上方旋轉(zhuǎn)，是由于水對球左右兩側向上的推力不相等，從圖中球的旋轉(zhuǎn)情況看，此時水束對球左側向上的推力________右側(選填“大于”或“小于”)，根據(jù)你的思考，在多次實驗中，每次乒乓球旋轉(zhuǎn)的方向________(選填“一定相同”，“一定不同”或“不一定相同”) （2）如圖所示，水束偏向左邊的多，球為什么沒有向右遠離而下落呢？這是因為，左側水的流速________右側水的流速導致左側水的壓強________右側水的壓強，使球在水平方向能維持平衡。（選填“大于”或“小于”“等于”） 解析： 答案： 三、總結與測評 課后復習是學習不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們鞏固學習效果，彌補知識缺漏，提高學習能力。要想學習成績好，總結測評少不了！ 規(guī)律方法 （一）基本概念 （1）大氣壓：大氣壓對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強。 （2）標準大氣壓：1標準大氣壓= mm水銀柱產(chǎn)生的壓強= Pa （3）氣壓計：測量大氣壓的儀器常見的有： ， 。 （4）流體：流動的 都可以統(tǒng)稱為流體。 （二）基本規(guī)律 （1）大氣壓隨高度的變化規(guī)律： 大氣壓隨高度的增大而 。 （2）流體壓強與流速的關系： 在氣體和液體中，流速越大的位置壓強越 ，流速越小的位置壓強越 。 （三）基本原理 飛機的升力：氣流通過飛機機翼上、下表面的流速不同，通過上表面的流速 ，壓強 ，通過下表面的流速 ，壓強 。 成果測評 現(xiàn)在來檢測一下學習的成果吧！請到網(wǎng)校測評系統(tǒng)和模擬考試系統(tǒng)進行相關知識點的測試。 知識點：大氣壓強 流體壓強和流速的關系 測評系統(tǒng)分數(shù)： 模擬考試系統(tǒng)分數(shù)： 自我反饋 學完本節(jié)知識，你有哪些新收獲？總結本節(jié)的有關習題，將其中的好題及錯題分類整理。 我的收獲 習題整理 題目或題目出處 所屬類型或知識點 分析及注意問題 好題 錯題