人教版八年级物理下册课件第9章压强

小提示：全部习题课件有答案显示 自主学习 预习检测 1.压力是指______压在物体表面上的力，其方向 总是_______受力面，作用点在______物体表面. 压力和重力是两个不同性质的力. 2.压力的作用效果与__________和_____________有 关；当受力面积相同时，______越大，压力的作 用效果越明显；当压力相同时，_________越小， 压力的作用效果越明显. 垂直 垂直于 受力 压力大小 受力面积大小 压力 受力面积 3.在物理学中，______________________________ _____叫做压强.计算公式为_____，单位_______， 简称____，符号是_____，1Pa=1______. 物体所受的压力的大小与受力面积 之比 Fp S ＝ 帕斯卡 帕 Pa N/m2 4.减小压强的方法： （1）_________一定时，减小压力； （2）压力一定时，_____受力面积； （3）在减小压力的同时_____受力面积. 受力面积 增大 增大 情景导入 生成问题 雪地上为什么会留下脚印？ 脚印的深浅为什么不同？ 两个手指头的感觉为什么 不一样？ 一、压力 自研互学 生成新知 1、定义： 物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做 压力。 一、压力： 想一想 1、压力都是由重力产生的吗？ 2、压力就是重力吗？ 水平放置的物体，压力大小等于重力 压力大小等于手指用力的大小， 与重力无关。 F F F G G G F=G F ”） < 教材习题答 1. 一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地 浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两 次药瓶在水里的位置相同（图9.2-8）.为什么每 次橡皮膜都向内凹？哪一次凹进得更多？为什么？ 解答：因为在水中的相同位置 时，外面的压强大于里面的压强， 故向内凹；而当橡皮膜那端向下时， 它受到的外界水的压强因浸入水中 深度增加而增大，故橡皮膜在下端 时比在上端时凹进得更多. 2. 图9.2-9的两个容器中盛有同种相同质量 的液体，哪个容器底受到的压强大？ 解答：由图可知，左边 容器底面积大，液体高度小， 右边容器底面积小，液体高 度大，由p=ρ液gh知，密度 相同时，右边容器底受到的 压强大. 3. 如图9.2-10，容器中间用隔板分成左右两 部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭， 橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变.它可 以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体 密度有关”的实验. （1）若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这 一结论，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现 象. 解答：实验步骤：向容器左右两边加入水，使右边水面 高出左边水面. 现象：橡皮膜向左边凸出. （2）若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这 一结论时，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现 象. 解答：实验步骤：向容器左右两边分别加入水和盐水， 使两边液面相平. 现象：橡皮膜向左边凸出. 4. 工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的 形状？三峡水电站的水库大坝高185m，当水库 水位为125m时，坝底受到的水的压强是多大？ 解答：液体压强随深度增加而增大，堤坝下端 离水面深度深，受到压强大，所以要把拦河坝 设计成下宽上窄的形状. 坝底受到水的压强： p=ρ液 gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×125m= 1.225×106Pa. 5.某卫生间的地漏结构如图9.2-11所示，请你 分析地漏存水杯的作用. 解答：防止异味回流到卫生间. 自主学习 预习检测 1.和液体一样，空气内部朝各个方向都存在压强， 叫_________，简称_______. 2.历史上著名的证明大气压存在的实验是_________ ______；最先精确测出大气压强值的实验_______， 测出的大气压相当于_____m高的水银柱产生的压 强，通常把这样大小的大气压叫做_____ _______.在粗略计算中，该气压可以取为___Pa. 大气压强 大气压 马德堡半 球实验 托里拆 利实验 0.76 大气压 标准 105 3.测量大气压的仪器叫_______. 4.大气压随着高度增加而______，且大气压的值与天 气、季节的变化有关. 5.大气压还与液体的沸点有关，一切液体的沸点都 是随着液面气体压强的增大而______. 6.气体的压强与其质量、体积和温度有关，一定质 量的气体，体积越小，温度越高，压强越____. 气压计 减小 增大 大 液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液 体受重力且具有流动性。 空气也受重力且具有流动性，我们周围是否存在 朝各个方向的大气压强？ 情景导入 生成问题 当棉花燃烧一段时间后，可使瓶内的空气减小，气 压降低，作用在鸡蛋外面的大气压强就会把鸡蛋 压进瓶里 实验一：瓶吞鸡蛋 自研互学 生成新知 实验二：压瘪易拉罐 1．将硬塑料片平放在平口塑料杯口， 用手按住，并倒置过来，放手后看 到什么现象？ 现象：硬塑料片落下 分析：如果大气有压强，则硬塑料片上下面受压强 相等，纸片在重力作用下下落。如果大气没有压强， 结果相同。 实验三：覆杯实验 2．将塑料杯装满水，仍 用硬塑料片盖住杯口，用 手按住，并倒置过来，放 手后看到什么现象？ 现象：硬塑料片没有掉下来 分析：硬塑料片受重力作用，受水向下的压力作用， 没有下落，必须受向上的力的作用。这个力的施力 物体只能是大气，证明大气存在压强。 3．再慢慢把杯口向各个方向转一圈，又看什么 现象？ 现象：硬塑料片没有掉下 分析：大气的压强向各个方向 4．用一个底部有孔的硬塑料杯，重复上述实验，又 看到什么现象？ 现象：硬塑料片始终落下 分析：排除是水将硬塑料片粘在杯口。杯子上下 两侧大气压强相等，在重力作用下，塑料片和水 落下。 从以上实验中你得到了什么启发，得出了什么 结论？ 可见，和液体一样，空气内部各个方向也都存 在压强。这种压强称为大气压强，简称大气压或 气压 一、大气压强的存在 最先证实大气压强存在的典型实验是马德堡半 球实验. 动画演示：马球德堡半球实验 如图，记录刚刚拉脱时 弹簧测力计的读数，这 就是大气对吸盘的压力。 再量出吸盘与桌面的接 触面积，算出大气压的 大小。 用吸盘测量大气压 Ø只能估测大气压，不精确。 二、大气压的测量 托里拆利实验——测定大气压值 问题的引出：我们做过“覆杯”实验,不用纸板， 你还有办法不让杯 的中水流出来吗？ 在实验一中，如果能找到大气 压能托起水柱的最大高度，则 水柱产生的压强等于大气压强。 水柱太高，用水银代替 托里拆利实验 1．最早测定大气压的是意大利科 学家托里拆利 实验四：托里拆利实验 760m m =r水银 gh =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m =1.013×105 Pa p大气=p水银 标准大气压 p0= 1.013×105 Pa 2．大气压的数值 粗略计算标准大气压可取为105 Pa 不同地点,不同高度的大气压值是不同的 讨论: (1)如果玻璃管倾 斜,会影响结果吗? 为什么? 水银柱长度怎么变? (2)改用粗一些或细一些的玻璃管,会影响结果 吗?为什么? (3)如果外界大气压强变了,水银柱的高度 是否变化?为什么? (4)在槽内加水银,水银柱的高度是否变化?为什 么? P大气=P水银=ρgh 3．气压计：测定大气压的仪器 水 银 气 压 计 金属盒气压计 （又称无液气压计） 三、大气压强的应用 实验 拿着自制气压计从楼下到楼上，观 察玻璃管内水柱高度的变化。 大气压随高度增加而减小 大气压强变化图象 思考 大气压强变化有哪些规律？ 大气压强的变化： （1）大气压随高度的增加而减小，在海拔3km 以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa. （2）大气压除了受高度的影响外，还受天气、 季节的影响. （3）在体积不变的条件下，一定质量的气体， 温度升高，压强增大；温度降低，压强减小. 水的沸点在标准大气 压下是100°C，随着大气压 的减小，水的沸点也会降低. 我国青藏高原的大部分地 区水的沸点仅为84~87°C 高原边防哨所，水的沸点不 足70°C，战士必须用压力锅 煮面条. 离心泵工作过程演 示 动画演示：活塞式抽水机 课堂小结 系统归纳 大 气 压 强 1.大气压强的存在 2.大气压的测量 (1).粗略测量 (2).托里拆利实验 3.气压计 标准大气压可取为105 Pa 1、盛满水的玻璃杯，用硬纸片把杯口封严， 小心地将杯口朝下，纸片不会掉下来，这是因 为（ ） A 纸片太轻了 C 水把纸片粘住了 D 水由于惯性处于静止状态 B 空气对纸片向上的压力大于水的重力 B 当堂演练 达成目标 3、在冬天，保温瓶未装满水，当瓶内温度下降 时软木塞不易拔出，这主要是（ ） A 塞子与瓶口间摩擦力太大 B 瓶口遇冷收缩 C 瓶内气压小于大气压 D 原先塞子塞的太紧 2.在做托里拆利实验时，如果使玻璃管倾斜，那么 管内水银柱（ ） A长度减小 B高度不变 C高度增大 D高度减小 B C 4. 高山上煮饭不易煮熟，如要煮熟饭，下列措 施中合适的是（ ） A.加大火力烧 B.锅上加一个不漏气的盖子 C.降低气压，可使水沸点升高 D.都可以 B 教材习题解答 （见教材P43） 1. 人的血压的正常值（收缩压和舒张压）大约是 多少帕？自己查找资料进行估算. 解答：健康成人的收缩压为90~140mmHg （12～18.6kPa），舒张压为60~90mmHg （8～11.9kPa）. 2. 1654年，在德国马德堡市的广场上曾经 做过一个著名的马德堡半球实验.人们把两 个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空 气，用两支马队向相反的方向拉两个半球. 当两侧的马匹达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大 的响声.图9.3-9为同学们利用直径26cm的压力锅代替 空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形.他们将压力锅拉 开需要多大力？实际用力大小与计算的结果是否相同？ 请说出你的理由. 解答：由p=F/S可得 F=pS=105×3.14×(0.13)2N≈5.31×103N.实际用力小于 计算结果，因为压力锅内可能还有少许空气，实际用力可能 为大气压力减去压力锅内气体压力的差. 3. 小明为家中的盆景设计了一个自动供 水装置.如图9.3-10，用一个塑料瓶装满 水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没. 当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时， 空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高， 瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出.这样盆景盘中的水位可 以保持一定的高度.请问：是什么原因使得水不会全部流掉 而能保留在塑料瓶中？ 解答：每次瓶内放出水后，对瓶口而言，瓶内的气体 压强与瓶内水的压强之和总是与瓶口受到的大气压相 等，这样就使得瓶口可以放出部分水后，又停止. 4. 屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力有多 大？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？ 解答：F=pS=45m2×105Pa=4.5×106N 屋顶上下方都分别受到向下和向上的大气压力， 彼此平衡，所以不会把屋顶压塌. 5. 小强利用图9.3-5所示的自制气压计研究大气压 与高度的关系.他将气压计从1楼带到5楼的过程中， 观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示. 根据表中的数据，可以大致得到怎样的结论？ 解答：大气压强随海拔高度的升高而减小. 自主学习 预习检测 1.物理学中把具有流动性的______和______统称为 流体. 2.在流体中，流速越大的地方压强越____. 3.飞机机翼的形状特征是：底____上____. 液体 气体 小 平 凸 是什么力使得硬币向 上“跳”起来了？ 自研互学 生成新知 流体 具有流动性的液体和气体. 例如： 水 空气 1.往硬币上方吹气改变了什么？ 2.硬币的上表面的气压有什么 变化？ 3.形成什么方向的压强差？ 思考 猜想 气体的压强与气体的流速有关系. 实验一 拿两张纸，使其自 由下垂，向纸中间吹气. 现象： 可以看到两张纸向中间靠拢 实验二 把乒乓球放置于漏斗里， 从漏斗尖端朝下用力吹. 现象： 可以看到乒乓球并 不下落，反而上升 实验三 把两只等高的点燃的蜡烛相 距约10cm并列竖放在水平桌 面上，用玻璃管吹两只蜡烛的 中间. 现象： 可以看到两只蜡烛的火焰往中间靠拢 结论 流体在流速越大的位置，压强越小. 飞机的升力 飞机机翼的形状：底平上凸 在相等的时间里，机翼上下气流通过的路程不同， 即气体的流速不同。 飞机机翼上面气流的速度大，气体的压强小;下面 的气流速度小，气体的压强大。因此在上下表面产 生了压强差，这就是向上的升力。 机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。 视频讲解：飞机的升力 生活中有关流体压强与流速关系的现象 动 画 演 示 两艘高速行驶的轮船如果 靠得太近，船间的海水流 速大于船两边的海水的流 速，两船之间的海水对船 产生的压强小于船两边的 海水对船的压强，所以两 船会发生碰撞。 草原犬鼠的“空调”洞穴 地铁站台安装屏蔽门 铁路旁有防护网 化油器 喷雾器 1.流体在流速大的地方压强较小，在流速小 的地方压强较大. 2.机翼上下表面的压强差是产生 升力的原因. 课堂小结 系统归纳 1.在气体和液体中，流速越大的位置 。 2.飞机前进时，对机翼来说，上方空气流速 ， 压强 ，而下面空气流速 ，压强 ， 从而 形成了压强 ，产生了向上的升力。 压强越小 大 小小 大 差 当堂演练 达成目标 3.我国铁路大提速后，站台上的乘客与列车间的空 气流速和压强也发生了变化，为了有效地防止安全 事故的发生，站台的安全线距离由原来的1m变为 2m。关于列车与乘客间空气流速及压强的变化，判 断正确的是（ ） A.空气流速变大，压强变小 B.空气流速变大，压强变大 C.空气流速变小，压强变大 D.空气流速变小，压强变小 A 4.你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨 中，如图所示，一阵大风吹来，伞面可能被 “吸”，严重变形。下列有关这一现象及其解释， 正确的是（ ） A.伞面被向下“吸” B.伞上方的空气流速大于下方 C.伞上方的空气流速等于下方 D.伞上方的空气流速小于下方 B 5.某科技管内，有一个风洞实验室，一架模型飞机 固定在托盘测力计上，如图所示，当无风时，托 盘测力计示数为15N，当有风时，托盘测力计示 数 15N，且风速越大，托盘测力计示数 。小于 越小 教材习题答 （见教材P46） 1. 如图，在火车站或地铁站，离站台 边缘一定距离的地方标有一条安全线， 人必须站在安全线以外的区域候车.请 分析，为什么当列车驶过时，如果人 站在安全线以内，即使与车辆保持一 定的距离，也是非常危险的. 解答：当火车驶过来带动着它周围的气体以 很大的速度向前流动.人此时若站在安全线 以内，则人身前和身后的气体流速不等，造 成前后的气体压强也不相等，身后的气压大， 身前的气压小，压强差就会推动人向前与运 动着的火车靠拢，从而引发危险. 2. 风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会 飘向窗外；居室前后两面的窗户都打开时，“过 堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开.请解释以 上现象的原因. 解答：因为当风吹过居室时，衣柜外气体的流速 大于衣柜内气体的流速，所以衣柜外气体的压强 小于衣柜内气体的压强，向外的压强差就会将衣 柜门推开. 3. 据说1912年秋天，当时世界上最大的轮船之 一——奥林匹克号在海上全速前进，另一艘比 它小得多的霍克号军舰，沿着与它的航线几乎平 行的方向疾驶，两船最初相距100m左右，随后 相互靠近.一件令人吃惊的事发生了：霍克号突 然偏离了自己的航道，向奥林匹克号直接冲过来. 最后，两船剧烈相撞，霍克号把奥林匹克撞出了 一个大洞.请你用所学的物理知识解释这一事故 发生的原因. 解答：两船靠近时，中间水的流速比船外侧 水的流速大，中间水的压强小，两船在外侧 与中间水的压强差的作用下，就会互相靠拢， 所以两船相撞. 4. 如图，把长20cm左右的饮料吸管A插在盛 水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管 的上端.往B管中吹气，可以看到A管中的水面 上升，这是什么原因？ 如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想 一想，这个现象有什么实用价值？ 解答：当空气从B管小孔迅速流出，B管小孔附 近空气的流速较大，使压强减小，小于容器中 的水面上方的空气压强，压强差使水沿着A管 上升.从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾 状.家用喷雾器就是根据这个原理制成的，实验 室的流水抽气机也是根据这个原理来抽气减压 的.