第九章 压强
一、《课标》要求及课时建议
(一)《课标》要求
2.2.7通过实验， 理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。
2.2.8通过实验， 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生
活的关系。了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。
(二)课时建议
第1节压强 1课时
第2节液体的压强 2课时
第3节大气压强 1课时
第4节流体压强与流速的关系 1课时
第1节压强
(一)教学目标
1.能通过实验，探究压力作用的效果跟压力的大小和受力面积的关系。
2.能描述压强概念的建立过程。能熟练写出压强公式、单位，并能用压强公式进行简单计算。
3.会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法，并能解释与压强有关的物理现象。
(四)补充练习
1 .质量为45 kg的某同学站在水平地面上，两脚与地面的总接触面积为300 cm^2，则他对地面的压强p1=____ Pa。若他走路时对地面的压强p1，则有P1_____ P2(填“>”“<”或“=”)。
答案: 1.5x10^4 ; <
2.一箱用长方体纸箱包装的牛奶放在水平桌面上，要求测出这箱牛奶对桌面的压强，请你完成下列问题。
(1)选择生活中的测量工具进行测量，请写出所需测量工具的名称。
(2)写出每种测量工具直接测出的物理量名称。
(3)用(2)中测出的物理量，计算出这箱牛奶对桌面的压强(可以用文字叙述)。
答案: (1)台秤、刻度尺。
(2)用台秤测出整箱牛奶的质量，用刻度尺测出纸箱与桌面接触面的长和宽。
(3)通过整箱牛奶的质量计算出重力，可以得知桌面所受的压力，利用接触面的长和宽计算出受力面积，根据p=F/S计算出压强。
3.在滑雪场，同样体重的步行者腿脚深陷雪中，而滑雪者却如履平地，为什么?
答案:根据p=F/S，在压力相等的情况下，滑雪者受力面积大，对雪的压强小。
(四)补充练习
1 .取一小瓶，用嘴从瓶内吸出一-部分空气，小瓶便会挂在嘴唇上，这是为什么?
答案:吸出-一部分空气后瓶内气压小于瓶外大气压，小瓶在外部大气压作用下被压在嘴唇上。
答案:大试管中水的压强小于外界大气压强，小试管在大气压的作
用下上升。
第4节 流体压强与流速的关系
(一 )教学目标
1.通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。
2.能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。
3.能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。
(三) “动手动脑学物理” 参考答案及说明
1.当列车驶过时，列车周围的空气流速增大，压强减小。此时如果人站在安全线以内，人身体前后有压强差，因而有压力差。这个压力差会把人压向列车，非常危险。所以人必须站在安全线以外的区域候车。
2.风沿着窗外的墙面吹过时，窗外空气流速大，压强小，窗内外存在压强差，因而有压力差，使窗帘飘向窗外。有“过堂风”吹过时，衣柜门外空气流速大，压强小，柜门内外存在压强差，因而有压力差，使衣柜门被吹开。
3.两船平行急速行驶时，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船相撞。
4.往B管中吹气时，A管上方空气流速加大，压强减小，杯中水面上方与A管上方存在压强差，因而有压力差，使A管中的水面上升。
利用这种现象可以制作喷雾器。
说明:以上各题考查流体压强与流速的关系及其在生活中的应用，使学生通过对问题的解释增强将物理知识应用于实际的意识。
(四)补充练习
1.在科学晚会上，小亮用- -根胶管表演了一个有趣的节目。如图9-20所示，他一只手握住管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住管的上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这- .现象的原因是_________________。
答案:流体流速大的地方压强小
2.如图9-21所示，一只三端开口的T形玻璃管，当从B端向管中吹气
时，A处管中的水面会( )
A.下降
B.上升
C.仍与管外液面相平
D.无法判断
答案: B
3.下列能够说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.用漏斗向下吹气乒乓球不下落
C.高压锅容易把食物煮熟
D.玻璃厂用吸盘搬运玻璃
答案: B
(二)物理史话
1.帕斯卡(B. Pascal, 1623- -1662 )
帕斯卡是法国数学家、物理学家。他没有受过正规的学校教育，但由于有良好的家庭教育，加上他自己聪明好学，因此语文学得很好，数学也学得很出色。16岁时他参加了巴黎数学家和物理学家小组的学术活动，发表了一篇有关圆锥曲线的出色论文。这篇论文使年轻的帕斯卡名声大震，正式踏进了法国学术界的大门，并取得了一个又一个成果。
帕斯卡在物理学方面的主要成就是对流体静力学和大气压强的研究。1653 年他发现了液体传递压强的规律，但到1663年(他去世后的- -年)才正式发表。他还指出盛有液体的容器的器壁上所受的压强也仅跟深度有关。他还做了大气压强随高度变化及虹吸现象等实验。
帕斯卡也极有文学造诣，对法国文学颇有影响。1962年， 世界和平理事会曾推荐帕斯卡为被纪念的世界文化名人之一-。
由于过度劳累，帕斯卡39岁就病逝于巴黎。为了纪念帕斯卡，人们用他的名字来命名压强的单位一帕斯卡， 简称帕。
2.托里拆利( E. Torricelli, 1608- -1647 )
托里拆利是意大利的物理学家和数学家。他的一-位老师是伽利略的学生。有一-次，这位老师把托里拆利的一- 篇力学论文拿给伽利略看，伽利略看后非常欣赏托里拆利的卓越见解，邀请托里拆利做自己的助手。伽利略在他生命的最后三个月中，虽已双目失明，但仍未放弃科学工作。托里拆利担任了伽利略口述的笔记者，成了伽利略的最后一位学生。
著名的托里拆利实验证明了大气压强使水银柱保持在管内不下落。为了进-一步证明管中水银面的上方是真空，托里拆利在水银槽中加水，然后把倒插在水银槽里的玻璃管缓缓上提。当玻璃管口升到水银和水的界面以上时，管内的水银就流出来，同时水就进人玻璃管中，并充满玻璃管，从而证明了真空的存在。
3.马德堡半球
1654年5月8日，在德国的马德堡市发生了一件新闻:德国国王和贵族们都赶来观看-个实验，主持这个实验的是这座城市的市长奥托.格利克，他是- -位热心科学实验的科学家。
格利克定做了两个直径约37 cm的空心铜半球，这两个半球做得很精密，把两半对好合起来可以不漏气。格利克在一一个半球上装了一个活门，从这里可以接上抽气筒，把球里的空气抽出来。把活门关好，外面的空气不能进人
球里，可以保持球里为真空(图9-25)。格利克在每个半球的拉环上拴了8匹马，让它们向相反的方向拉两个半球。赶马人用鞭子驱赶着马，16匹马拉得十分用力，然而两个半球仍旧紧紧地合在一起，没有拉开。
拉呀，拉呀，突然“啪”一声巨响，好像放炮- -样，16匹 马终于把两个半球拉开了。
格利克把两个半球仍旧合上，并抽出球里的空气，换了一个实验方法:把活门打开，让外面的空气进入球里。这时，只要用两只手就能很容易地把两个半球拉开。
这就是说，当铜球内成为真空的时候，每个半球上受到的大气压力相当于8匹马的拉力那么大。马德堡半球实验生动而有力地证明了大气压强的存在，显示了大气压强是很大的。
用这个实验还可以解释为什么人没有被大气压力压扁。从实验可以看出，当球里面成为真空的时候，巨大的大气压力才表现出来;当把活门打开，球内外相通，球里充满空气时，里面气体的压强和外边的大气压强相同，它们的作用就相互抵消了。人体内部同样是充满空气的，人体内部的压强跟外部的大气压强相等，互相平衡，所以人不觉得受到巨大的大气压力。
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