第三节、第四节 空气的力量.doc

第三节 空气的“力量”
教学建议
课时安排：1课时
重点、难点：
重点：大气压强的存在及产生的原因。
难点：解释生活中大气压强的现象。
教材分析：
大气压强是重要的物理现象，它与生产、生活有密切的关系。第三节“空气的力量”介绍大气压强的初步知识及有关的应用；
“大气压强”和“测量大气压”两个内容，一是说明空气由于受重力作用，对浸在它里面的物体有压强，并用几个实验来证明大气压强的存在；二是讲述大气压强的值，介绍了托里拆利实验。课本中没有讲述玻璃管倾斜时，水银柱高仍是76cm，为的是简化内容，突出主要内容，减少干扰因素，节约教学时间。对于气压计教材主要讲了常用的空盒气压计的构造和工作原理，对水银气压课本未作介绍，只简单讲了它的原理，管式弹簧压强计不要作深入探讨。
“大气压的变化”，讲述了大气压随高度的变化、气压计、标准大气压以及气压变化对沸点的影响。课本中用图绘出了不同高度处大气压的数值，可以更形象地使学生认识大气压随高度变化。课本第十章讲沸点时，由于学生还没有大气压强的知识，所以本节联系大气压的变化对生活的影响，讲述了沸点随气压而变这一科学意识。
课标要求：
1、 理解大气压产生的原因；能说出几个证明大气压强存在的事例；能用大气压强解释简单的现象。
2、 知道托里拆利实验和标准大气压的大小。
3、 知道大气压强随高度的增加而减小，大气压强的大小可以用气压计来测量。知道大气压强随高度增加而降低的关系。
措施与建议：
由于空气看不见，摸不着，在日常生活中又不易感觉到大气压强的存在。因此，为了使学生认识大气压强，可先让学生阅读信息窗“马德堡半球实验”引发学习兴趣，启发学生思考：这么大的力量是怎样产生的？然后让学生做迷你实验：“空气的‘力量’”，注意：两手拉吸盘的力的方向要与吸盘的圆面垂直，这时力是克服大气压力的，用很大的力才能把吸盘分开。通过实验让学生认识到大气压确实存在。最后再与学生分析、讨论大气压强产生的原因。
托里拆利实验对认识大气压强的值很重要，是物理学史上的一个重要实验，应该让学生知道，但是由于汞有毒，不宜在教室里演示给学生看，教学中可以利用课本上的插图或教学挂图讲这个实验，使学生有所认识，在分析汞柱为什么不下降时，只要简要地说明，是大气压强支持着玻璃管内的汞柱就行了，不必分析得过细，以免进增加学习困难。
对汞气压计和金属盒气压计只要说明它们的构造原理，让学生知道利用气压计可以测量大气压的值就可以了。关于标准大气压，要求学生知道相当于760mm高汞柱　大气压强叫标准大气压，并记住标准大气压约105Pa。
大气层的结构是越到高空大气越稀薄，这些知识学生在地理课中已经学过，讲大气压随高度变化时，要注意联系。课本上图11－40给出了不同高度处的大气压随高度的变化是不是均匀的。
有条件可以在教室里放映录像片或利用多媒体教学，展示托里拆利实验的演示、大气压强可以支持约10m高的水柱，大气压随高度变化等内容，以补充课堂教学之不足。
课时教案
教学目标；
1、 理解大气压强产生的原因；能说出几个证明大气压强存在的事例；能用大气压强解释简单的现象。
2、 知道托里拆利实验和标准大气压的大小。
3、 知道大气压强随高度增加而减小，大气压强的大小可以用气压计来测量。知道大气
重点：大气压强的存在及产生的原因。
难点：解释生活中大气压强的现象
教学准备：
实验器材：
教师用：铁皮罐、水、电炉子、插座、水盆、两个小吸盘、托里拆利实验挂图、空盒气压计、汞气压计、管式气压计
学生用：每人两个挂东西的小吸盘
教学设计
教　师　活　动
学生活动
说明
大气压强
讲述：我们生活的地球是一个蔚蓝色的星球2。厚厚的气体包围着坚实的土地，养育、保护着地球上的生命。这厚厚的气体人们通常称之为大气层。
大气层的厚度大约有几百米，主要由氮气、氧气等多种气体组成。其中，大部分气体分布在距离地球表面几千米厚度的范围内。
已知ρ空气＝1.29kg/m3，试计算充满你教室的空气的质量。
讲述：在大气层里，下边的空气被上边的空气所压。空气有质量，在地球引力的作用下会在所作用的面积产生压强。
演示水浇铁罐实验（由学生完成）。问：
实验现象说明了什么？
讲述：空气内部向各个方向都存在压强，这种压强称为大气压强，简称大气压。
引导学生完成空气的力量实验。
这个实验说明了什么？
组织学生阅读“马德堡半球”实验。
测量大气压
介绍托里拆利实验。
对于课本图11－34实验，问：

听讲

听讲

估算体积、计算质量

听讲、思考

观察实验现象
回答：空气内部各个方向都有压强

完成实验
学生回答
阅读、思考

思考、听讲

引入新课

感受空气的质量

由学生完成实验，增加学习兴趣

增加兴趣
巩固所学知识
加深理解

1、（a）中为什么玻璃管内装满汞？
2、（c）玻璃的上方有空气吗？
3、为什么管内水银柱比槽内水银高760mm。
4、如果将玻璃管倾斜会怎样？
教师纠正、补充
问：760mm汞柱产生的压强多大？
如果用水做托里拆利实验，需多高的水柱？
出示空盒气压计挂图产，解释工作原理。
出示管式弹簧压强计挂图，引导学生一起分析其工作原理。
大气压的变化
讲述：大气压强的大小不是一成不变的，其大小与海拔高度有关。为了便于对比，人们通常把1.013×105Pa的大气压叫标准大气压。
1标准大气压＝1.013×105Pa
讲述：在海平面附近，大气压强大约1.013×105Pa。离地面越高的地方，空气越稀薄，那里的大气压强越小。
出示大气压强随高度而变化的挂图。
让学生分析挂图包含的物理知识。
讲述：在高山煮食，由于大气压比平地低，故水的沸点低于100℃
例如在珠穆朗玛峰，水的沸点为73.5℃，使用高压锅可以解决该困难。同学们能分析其原因吗？
同样，在制糖工业中，糖汁也需要在低于100℃下沸腾，你有办法吗？
教师补充，完善
你能总结出气压与沸点的关系吗？

回答

学生计算
学生计算
学生分析工作原理
学生分析工作原理

记忆、背诵

听讲

分析高度与大气压的关系
听讲、分析原因

利用气压与沸点的关系，找出办法

总结规律

通过回答这些问题，加深对托里拆利实验的理解

加深对大气压的理解

增加物理与生活的联系
小结：组织学生小结本节内容
小结本节内容

作业：课本P37页

板书设计：
第三节　空气的“力量”
一、 大气压强
空气内部向各个方向都存在着压强，这种压强称为大气压强。
产生原因：空气具有重力且有流动性
二、 测量大气压
托里拆利实验
三、大气压的变化
大气压随高度的增加而减小，等于760mm汞柱的大气压称为标准大气压。
液体的沸点与气压的关系：气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。

教学反思：

教学参考：
1、 拔火罐的秘密
找一个水杯或玻璃罐头瓶和一块旧棉布。把棉布湿水后，叠成几层，平放在桌面上，然后给瓶里放上一团棉花，用火燃着，不等火熄灭，就赶快把瓶子扣在湿布上，瓶子就把布吸住了。
这是因为瓶里的空气，有一部分受热膨胀后跑掉了，瓶子扣在湿布上以后，里边空气很快凉下来，瓶里空气的压强小于外面空气的压强，在里外压力差的作用下，湿布就好像被一只无形的手按住一样，掉不来了。拔火罐就利用了这个道理。拔过火罐的人都会感觉到，在罐口处有一股向上拔的劲，就是　劲促进机体的新陈代谢，达到一定的治疗目的。拔火罐的医疗方法在我国已有很悠久的历史，大约在公元四世纪就开始使用了。这说明在1500多年前，我们的祖先就已知道气体热胀冷缩的现象，并且利用它。
可是，为了证明大气压力存在，科学家们却花费了大量的精力。其中最有名的实验，就是德国科学家冯·葛利克于1654年进行的。他用铜做了两个中空的半圆球，直径是37cm ，两个半球的边缘都镶了涂有油脂的皮圈，使它们合在一起的时候不会漏气。起先，把这两个半球合在一起，轻轻地一拉，它们就分开了。接着，又把这两个球合在一起，抽去球内的空气。这次人再也拉不开了，改用16匹马（一边各8匹）向相反的方向拉，才把铜球拉开。这是因为抽气前，球内外的受的气压相同，轻轻用力就可以把两个半球分开；抽气以后，球内的气压很低，几乎没有，铜球受到外部气压的作用，被紧紧地压在一起，据计算这种压力2100kg呢，难怪很难把它拉开。
以后科学家们还发现，一定气体析压强还随着温度的升高而增大。明白了这个道理，我们就可以解释日常生活中的许多现象，如用高压锅做好饭后，为什么不能马上打开锅盖，为什么爆米花机能把结实的米粒爆成松脆的米花等。
2、 宇航员之死
1875年，三名法国人驾驶热气球升到了8000m的高空，突然全部昏倒。等气球瘪了自己落回到地面时，除了一人苏醒，另外两人因为缺氧死亡。高空为什么会出现缺氧症状呢？难道8000m的高空就没有氧气了吗？
不是的，空气照样有，只不过稀薄而已。罪魁祸首在于大气压强。因为高空的大气压强低，5.7km的高空，大气只有海平面的一半；到了32km的高空，大气压就只有1了。
大气压强低了，为什么会造成缺氧呢？这是因为我们呼吸必须依靠大气压强的帮助。吸气时，人体的横膈肌收缩，使胸腔的体积扩大，肺里的空气因为稀薄，压强变小，外界空气的气压大于胸腔的气压，因此空气就进入胸腔的肺内。空气进入肺泡后，空气中氧气的压强要比血液里氧气的压强高，氧便从压强高的地方向压强低的地方扩散，人便得到了氧。同样，在呼气时，我们用力使胸腔的体积缩小，肺内气体的压强大于大气压强，废气便被排出体外。
三名法国人升上高空以后，大气压强变得很小了，可是人体里的压强仍然那么大，肺泡中的氧气压强比大气的氧气压强还要高，结果不但吸入了氧气，反而是人体里氧气向外扩散，造成高空缺氧。
3、 佛罗伦萨之迷
4、 佛罗伦萨是意大利的一个古城市。1640年，为了适应采矿业发展的需要，佛罗伦萨的技师们制成了一架活塞式抽水机，用来抽取深井中的水。但令人费解的是，水只能升高到10m左右。聪明的技师一遍一遍地检查，不断地改良抽水机，但跟活塞上来的水，升到10m左右，就再民不上升了。于是，一些人只得用“自然害怕真空”，来解释这个谜：活塞上升，在抽水梵里留下了真空，由于“自然害怕真空”，所以水再也不能上升。
后来，一名叫巴利安尼的机械师动去向当时最著名的大物理学家伽利略请教。遗撼的是，
这时伽利略忆经年迈，而且还受宗教的迫害，双目已经失明，确已力不从心。尽管如此他还是指出了比重不同的液体，用抽水机提升的高度是不同的。但究竟怎样解释佛罗伦萨之谜，他没能给出令人满意的答案。1642年，惨遭罗马教皇迫害的伽利略饮恨而亡，揭开此谜的重任落到了他的学生托里拆利的肩上。
托里拆利，于1608年5月5日出生在意大利北部的拉文那省法思扎的一个贵族家庭里。他在20岁时去罗马跟随开斯脱学习数学。在开斯脱的的建议下，于1641年去佛罗伦萨拜访伽利略，并成为其助手，帮助整理著作。他以巨大的热情继续了伽利略未完成的物理研究工作，成为伽利略科学事业的杰出继承者之一。
托里拆利和他的学生维护安尼与1643年做卫个著名的测定大气压强的实验：在长为1m，一端封闭的玻璃管内装满汞，用手指封住管口将玻璃管倒于汞槽内，然后放开手指，则原来达到管顶的汞下降到高于槽中汞面的某一高度。实验结果：玻璃管中的汞柱降到比管外的汞面大约高出76cm时就停止了。即使把玻璃管倾斜，进到管里的汞会多些，但是管内的汞面仍然是比管外汞面高约76cm。
这一实验使托里拆利欣喜若狂，他确信：亚里士多德关于“自然害怕真空”的说法是错误的。他对实验做了解释：为什么汞柱没有落下来呢？这只能说明汞槽中的汞对它有一个向上托的力。这个向上托的力从哪里来呢？别的可能性再也没有了，只能来自于大气对槽内面上产生压强。
为了彻底揭开佛罗伦萨之谜，托里拆利又反复做了实验。最后，他终于测出了大气压强的数值，恰76cm高汞的压强。现在人们把相当于76cm高汞柱压强的大气压称为1个校准大气压。
托里拆利不愧为“真空的鼻祖”，他终于圆满地揭开了佛罗伦萨之谜的谜底：水之所以能随着活塞沿水管上升，是由于大气压强的作用。当水上升到大约10m处，10m高的水柱也会产生一个压强，这个压强是：10m高水柱产生的压强。也就是说，这段水柱产生的压强等于当时的大气压强，大气压强再也无法将水压到更高的地方去了。
4、 利用大气压差发电的设想
利用大气压差发电，是一种新能源的构想，可望在将来实现。
什么是大气压差发电呢？要回答这个问题，我们必须从什么是大气压说起。地球表面包裹着一层几十千米厚的大气，据计算，它的总重量相当惊人，大约有5130104亿t！地面上每平方米大约要10t重的大气柱的压力！气象科学上的大气压，就是单位面积上所受大气柱的重量（大气压强），也就是大气柱在单位面积上所施加的压力。
大气柱的重量还受到密度的变化的影响，空气的密度越大，也就是单位体积内空气的技师越多，斯民产生的大气压力也越大。
由于大气的质量越地面越密集，越向高空越稀薄，所以气压随高度的变化值也是越靠近地面越大。例如在5～6km的高空，每上升100m，气压降低约700Pa；而到9～10km的高空，每上升100m，气压便只降低约500Pa了。
气压无时无刻不在变化。在通常情况下，　每天早晨气压上升，到下午气压下降；每天冬季气压最高，夏季气压最低。但有时候，如在一次寒潮影响时，气压很快升高，冷空气一过，气压又慢慢降低。所以气压的变化是经常性的。
所谓大气压差发电，是指利用地球表面大气压在垂直方向上分布的差异所造成的空气流动动力，来带动发电机发电的发电方式。
由于大气压是地面向高空逐步递减的，并且受到地球重力的作用，所以，一般情况下，不会引起空气的剧烈流动。正如坡很小的河流，虽然也有一定水位差，但很不明显，水注所产生的冲击力很小，不能发电。但是，如果我们能利用一些特殊的装置，人为地增加水位　差（修水坝提高水位差），那么，流水产生的冲击力就会急剧增大。正如人们为了用水发电，拦河筑坝提高水位一样，如果我们也采用了一定的装置，增加气压之间的压差，那么它产生的能量，同样也是十分巨大的。
实际上，人们早已经在使用类似的装置，如我们平时所见到的烟囱，就是一个很好的例子。故空气在气压的作用下，产生一种气流动力，将烟尘排入高空大气中。很明显，烟囱的作用就像拦河坝一样，人为　地增大了大气压差，造成了空气的剧烈流动。
在烟囱的启发下，科学们设想，如果能利用一定的装置，如风轮机，将这种空气流动所产生的动力转化为旋转力，带动发电机发电，就可以得到一种既卫生、安全，又取之不尽的新能源。因为这种动力不用任何燃料，不排放任何污染物，可以昼夜不停地连续工作，是人类理想的动力之一。
5、 潜水病与减压病
潜水病是潜水到一定浓度后发生的一种病。减压病是当潜水员超过了潜水时间或是达到一定深度之后快速出水时发生的一种病。
潜水员每下潜10m，他身体受到的水压强就增大10.5Pa。为了使体内各部分的压强处于平衡，必须吸入压强跟周围水压相等的压缩空气，这就使得潜水员呼吸时吸入的气体增多。吸入的气体不只在肺中发生气体交换，氮和氧一样也会进到血液和组织中去。氮气进入血液并产生一定的压力，这种压力对潜水人员会引起一种麻醉作用，这种病的症状跟喝醉酒出现的症状差不多，患者失去正常工作能力，动作失调，失去控制能力，这就是深水麻醉。
潜水员潜入深海以后或在潜水箱中工作时，有相当多的氮气溶解于潜水员的血液和组织中，在潜水员从水中升起时，上升的速度必须相当缓慢，以便血液和组织中的氮气能扩散出来。在从深海逃难工深海潜水中必须快速上浮时，压强从几个大气压突然下降，这对人体是特别有害的。这时氮气从组织中释放出来形成不溶解的气泡。这种气泡在小血管中形成栓塞，阻止血液渡过。这会引起肌肉和关节疼痛，如果中枢神经系统发生栓塞，甚至会出现麻痹，厉害时甚至瘫痪或死亡，这就是减压病。
减压病主要是由于压强突然减小造成的，如果外部压强不是突然减小，而缓慢地减小，那么血液中的气体就可以慢慢地扩散出来，不致形成气泡，对潜水员就不致造成伤害。对于潜入10m以下的潜水员，为了避免减压病危险，必须制定详细的减压时间方案，即计算好他的上浮时间和减压时间。比如，潜水员要潜40m深，在水中停留50min（其中包括下潜到这个深度所用的时间），为了保证他安全返回水面，所需的上浮时间和减压时间总共约需61min，其中潜水员一定要在9m深处停留5min，在6m和3m深处各休息约20min。如果潜入120m深处，停留20min，所需的减压时间就要长达180nin左右。
减压的安全时间，不仅与潜水深度和在水中持续的时间长短有关，同时还与吸入气体的成分有关系。为了预防潜水病和减压病的发生，现在潜水员都使用氦氧混合气体来代替压缩空气，这可以防止深水麻醉，也可以避免减压病，还能增加潜水深度。
第三节 空气的“力量”
　学习目标　
1、 理解大气压强产生的原因；能说出几个证明大气压强存在的事例；能用大气压强解释简单的现象。
2、 知道托里拆利实验和标准大压的大小。
3、 知道大气压强随高度的增加而减小，大气压强的大小可以用气压计来测量。知道大气压强随高度增加而降低的关系。
学法指导：
1、 我们生活在大气层的最底部，为什么空气会对浸在它里面的物体产生压强？并且空气内部向各个方向都有压强？

2、 能解释课本图11－32所示的实验吗？试一试看。

3、 马德堡半球实验证明了什么？你能计算出压在每个半球上的大气压力吗？

4、如果托　拆利实验中，倒置在水银槽中的玻璃管倾斜，会出现什么情况？1标准大气压等于多少帕斯卡？如果托里拆利实验用水来完成的话，玻璃管至少需要多长？

5、请回答042和图043，所提出的问题。这两个实验说明了什么？

6、大气压随高度而发生怎样的变化？你能说出海拔2km高度的大气压的大小吗？

7、液体的沸点与大气压有什么关系吗？在高山上食物很难煮熟，怎样解决该困难？

8、将牛奶粉时，为了保持牛奶的营养成分，不能用高温煮沸，为此，人们制造了一种“低压锅”。用这种锅煮牛奶，可以使牛奶里的水不到100就沸腾。这种“低压锅”的物理原理是什么？

释疑解难
1、 课本图11－31中，大气压把铁皮都压扁了，人怎么却安然无恙呢？
答：人体本身也有对外的压强，足以对抗大气压；而且人类长期生活在这样的条件下，也习惯了。但如果你上高原或爬山，体外的大气压变小，那感觉就不同了。
2、 气压究竟有多大？
与液体压强由液体重力产生类似，大气压是由大气重力产生的。尽管空气密度很小，但由于地球外围包着厚厚的一层大气，产生的大气压还是挺大的。下面我们再通过一个有趣的实验来看一看，大气压究竟有多大？
在桌子上放一根薄木条，稍稍露出桌处，用锤子击木条，木条完好无损地翻落在地。但如果先用一张报纸盖在木条上（报纸必须平整）然后再用锤子击木条（图044）会怎样呢？结果木条被敲成两段，报纸却仍然不动，丝毫无损！
一张报纸怎么会有这么大的力量把木条压住呢？算一算就知道了，一张报纸的面积大约是0.21m2，根据F=pS（其中p约等于1个标准大气压），大气对它产生的总压力约是21210N之多。
4、 在上一个问题的计算中，大气对报纸的压力是21210N，桌子为什么没有被压坏呢？
答：大气压的方向是“四面八方”的，桌下的空气也向上压，上下抵消了。
5、大气压对人类有什么帮助？
大气压是人类看不见的助手，许多事情要靠它帮忙。例如，你要往自来水笔吸墨水，得先把笔囊里的空气挤出去，然后一松手，墨水就到笔囊里了。这是因为笔囊里空气少了，压强小了外边的大气压就把墨水给压进去了。吸管“吸”汽水、注射器“吸”药水等等，也都是大气压的作用。吸盘挂衣钩利用的也是大气压，这种吸盘挂钩有个凹腔（跟课本图11－30的小吸盘类似），把吸盘压在光滑的墙面上，凹腔里的空气被排挤出来，没有了对外的气压，但吸盘外面却受到巨大的气压，所以它就被牢牢地压（即“吸附”）在墙面了。工厂里常用橡皮吸盘搬运玻璃板，道理也是一样的。
可能你不愿意相信，苍蝇的脚就长着类似的小吸盘，既能在天花板上爬，也能在饭碗、菜盘里爬来爬去，真讨厌！
人们一时一刻也离不开大气压。我们的呼吸也要依靠大气压，吸气的时候总是扩张胸腔，使肺里的气压降低，外边的大气压就把空气压进去了。人可以在失重下生活，却经受一住半秒的失压。飞行员驾驶飞机从地面迅速升入高空，人体所受大气压突然降低，血液中溶解的部分空气就会从血液中跑出来，以小气泡的形式存在于血液中，小气泡对血液的流动起阻碍的作用，甚至会堵塞微小的血管，这种小气泡如果出现在脑和心脏等重要部分，就可能危及生命，所以在高空飞行的飞机必须用密闭座舱，机舱内的气体压强总是与地面大气压相近，以保证安全飞行。1971年苏联“联盟11号”宇宙飞船返回地面过程中，由于一个阀门突然漏气，使原来飞行船内的气压顿时下降，宇航员来不及报警就失去了知觉，飞船上三名宇航员全部遇难。
5、 托里拆利实验是历史上著名的重要实验，为什么既一演示，也不让我们动手操作呢？
托里拆利实验的确是一个重要实验　。但汞有毒，会损害身体、污染环境，而换用水或其他液体，就需要很长的管子，很不方便。
自我检测：
1、 医生用注射器打针前，要把药液吸进注射器，简单描述医生如何把药液吸进注射器，并且作出解释。
答：首先将活塞推到针筒的底部，排出空气后，将针头插入药液中，提出活塞，药液进入针筒。这是因为提起活塞时，针筒内活塞下方的形成真空，在大气压强的作用下，药液进入了针筒。
2、 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？
3、 答：F＝PS＝1.01×105Pa×45m2=4.545×106Pa上下两个表面的压力互相抵消了。

课外空间
1、托里拆利实验的确是个很重要的实验，它表明大气压的存在，又是历史上第一次测出大气压的值。
（1） 汞柱不下降是大气压托住的缘故，这表明大气有压强。
（2） 汞柱下降到一定程度不再下降，这表明大气压有一定的值。此时管内汞柱压强与大气压相等，只要测出汞柱的高度，就可算出大气压的植。如果倾斜管子，进入管内的汞会变多，汞柱变长，但管内汞柱高度差不变；换用其他管子，无论管子粗还是细、曲还是直，管内外汞柱高度差也不变，这些更加表明大气压有一定的值。
（3） 实验的关键是管中不能留有气泡，否则气泡产生的压强就会往下压汞柱，这时东汞柱产生的压强就小于管外的大气压。
2、气压变化所产生的影响。
先看图045所示的实验，用注射器给沸腾的水打气加压，水就停止沸腾；对沸腾的水停止加热，水也停止沸腾，但随即用注射器抽气减压，水又沸腾了。换用其他液体也有类似的现象。大量实验表明，液体的沸点随液体表面的气压的增大而升高，随气压的减小面降低，如用普通的锅就不易将饭煮熟，所以在高山上煮饭要用密闭的高压锅，锅内的水蒸气气压大于外面的大气压，水的沸点就升高，这样就能把饭煮熟。
一般登山的人，在3km至4km的高度时，就会感到头晕、关疼、耳呼、鸣，甚至恶心、呕吐；°4km以上的高度时，这些反应就更厉害，甚至造成死亡。这是因为高空空气稀薄，大气压降低，空气中氧气的含量减少，呼吸困难，不能满足人体需要所致。
潜水员在水中工作吸入的压缩空气中，有很多氮会溶解到血液和组织中，如果　工作完毕向上升得快，即减小压强时间较短时，血液内溶解的氮来不及从肺中排出，就会在血管和组织中形成氮气泡，阻碍血液循环，引起一系列症状，这就是通常所说的减压病。所以潜水员从深水上升时，止升的速度必须相当缓慢，以便血液和组织中的氮气能扩散出来；而现在潜水员都使用氦氧混合气体来代替压缩空气，这些都可以减少减压病的发生。

3关于固体，液体，气体压强的计算方法。
可以肯定p=F/S 作为最基本的压强公式，是适合于一固体、液体、气体的，但固体只能用公式，至于液体、气体是否用这个公式，不是难不能用的问题，而是方便不方便的问题。
一般情况下，液体内某一面积受到的压力大小不易 确定，用就比较困难。液体具有流动性，但压缩不了，即同一促液体的密度是均匀的；而是由结合液体情况推出来的，容易测出，所以有和来计算液体压强，就方便多了。
大气是可以压缩的，即在大气层内，越接近地面，密度越来越大，因此不能用计算液体压强的方法来计算大气压，即不能用，只能用，或是像托里拆利实验那样，将求大气压的值转化为求液体或固体的压强，这是等效替代法。
4、 怎样解释轻功踩气球奥秘
在轻功表演中，常有人脚踩气球表演“轻功”。轻轻一戳就会破裂的气球为何能承受住一个人的重力，这里的奥秘是怎样的呢？
其实，你按如下方法做也能成为一个让别人羡慕身怀“轻轻”绝技的人。
找三个质量比较好的气球，（厚厚均匀，且无疵孔）没吹开时，长约10cm，找一块平整光滑的薄木板。将三个气球吹起，（不要太胀）。扎好口，放在光滑干净的水泥地上，成品字形放置，将木板放在气球上面，注意要把气球全部放在木板底工　下，边缘不要露出。这时，请别人帮助持平木板。你呢，只需想办法支撑住全身的重力（用手吊在立框上），将双脚放在木板上，找好平衡位置，缓慢放手，这栗全身的重力就慢慢转移到木板上并加到气球上。气球虽然被压扁，但却不会破，会让观众有惊无险。这是因为，气球在人体压力下变得很扁，今明两年接触面豁大了，根据压强概念分析可知，受得压力　并不是很大，在其承受范围内，自然不会破了。
5、 怎样解释吸盘能挂重物
在我们的日常生活中，有许多地方都用到大气压强知识。常见的如吸盘挂重物就是很好的例子。
为了挂放些轻小物品，有一种不用钉子的挂衣钩，它就是吸盘挂衣钩，它可以固定在光滑的墙壁上，光滑的或玻璃上，用它来挂衣物。使用时想它固定在哪里，就在哪里稍用力按一下即可，非常方便，那么它是怎样被固定在物体上的呢？（其形状如图046所示）
原来，当稍用力按一下它时，软塑料帽内的空气就会排出去一部分。由于软塑料帽的边缘与墙壁密封得很好，所以外面　的空气进不去。于是软塑料帽内的压强低，而帽外的压强高，在这种压强差的作用下，它必然受到一个压力使其紧紧的贴在墙上。挂物品后，由于物品受到重力的作用，使吸盘有下滑的趋势，这时吸盘又受到墙壁作用于它上面的向上的摩擦力。只要物品所受的重力不大于吸盘与墙壁间的最大摩擦力，吸盘就不会掉下来。静摩擦力的大小总是等于它所受的是平衡力。在与墙垂直方向上，吸盘除了受墙壁的作用外还受到大气的压力，其方向指向墙壁，所以它能牢牢地固定在墙壁上。
吸盘能静止在墙壁上，关键是所挂物品的重力不能大于吸盘与墙壁间的最大静摩擦力，而最大静摩擦力又与正压力有关，这也就是说吸盘大一点，帽内空气排得净一些，所能挂的物品就可以重一些。
此吸盘能挂重物归根到底是大气压的功劳。
6、 制作水气压计并观察家气压的变化
为了观察大气压随高度而减小，课后可自制“水气压计”，用自制的“水气压计”处楼下走到高楼上（或从其他低处到高处）观察气压计的变化。
水银气压计制作方法：在碗里放一块制作模型用的黏土，将一把尺插进黏土里。在碗里装半碗水，另外取一个瓶子，在上面贴上刻度标尺，在瓶里装上四分之三的水。用手盖住瓶口，再将它倒置过来，放入碗中的水平面以下，然后将手移开。将瓶子和尺绑在一起，使瓶子直立，如图047所示，碗里水的气压改变，会影响瓶子里的水平面，使它或下降。
7、 制水气压计并观察气压的变化（二）
取一个玻璃瓶，装上适量带色的水。取一个两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。注意玻璃管下橡皮塞必须密合，不能漏气。不要用手直接拿玻璃瓶，以免玻璃瓶受热，影响瓶内气体的压强。
从管子上端吹入少量气体，使玻璃瓶内气体压强大于大气压强，水沿着玻璃管上升到玻璃瓶口以上（图048）。
拿着它从楼下到楼上（或从山下到山上），观察玻璃管内水柱高度的变化情况，并给以解释。

8、 吞鸡蛋的瓶子
找一个大号的玻璃瓶（或牛奶瓶）和一个剥了壳的熟鸡蛋。点燃一张纸放到烧瓶中，把鸡蛋塞到瓶口，让蛋的小头向下，把瓶口堵严不要漏所（图049），煅烧的纸熄灭以后，瓶子逐渐冷却下来。看！瓶子开始慢慢往里吞鸡蛋了，最后竟能把那个熟鸡蛋整个儿吞进“肚”里。这是怎么回事？
9、蜡烛抽水机
如图 050 所示，在左边的一个玻璃瓶内放少量的水和一只点燃的蜡烛。杯口上涂一些凡士林，再用一张穿有塑料管的硬纸片盖上 。把塑料管的另一头插入右边的水杯的水中，看！右边水被蜡烛抽过来。这是为什么呢 ？

10 怎样从瓶中取出小量感液体
如在菜肴中加几滴香油，但瓶的口却较大，整瓶拿起来倒，很不方便。
如图051所示，把吸管插入水中，用手指按住上端管口，然后再把管子提出水面，管子中就会保留下来。而放开上端管口的手指，管中的水就可以滴落在所需要的地方了。
11、覆杯实验
先将硬纸片平放在平口玻璃杯上，用手按住，并倒置过来， 注意观察，
放手后，看到什么现象？
然后将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来。放手后，看到什么现象？（图052）

12、大家都见过喷泉吗？有了它 ，环境变的更美丽了。
拔下用过圆珠笔芯上的铜笔头，用大头针把小圆珠捅掉。让圆珠笔芯的尖端向上，紧紧穿过橡皮塞。在再小瓶内装上大半瓶清水，盖上瓶塞，让笔芯的尾部插入水中。然后用嘴巴对着笔尖用力的向瓶里吹气。嘴巴离开后，小瓶内的水就会变成一股细流从笔尖小孔中喷射出来，形成有趣的喷泉。（图053）

第四节 流体的压强与流体的关系
教学建议
课时安排：1课时
重点、难点：
重点：流体压强与流速的关系
难点：流体压强与流速的关系
教材分析：
“流体压强与流速的关系”作为初中阶段，只要求学生知道流体的压强与流体之间存在这样的关系。即，流速大，压强小；流速小，压强大。并且能根据这样的关系解释一些简单的物理现象。教学中要做好课本中图11—42、11—43的实验，实验的成功与否直接影响到学生对这一关系的认识问题。教师在课前一定要做好预测工作。根据实验结果得出结论后，也可以让学生动手做一些带有悬念性的、有趣的小实验。如，用可以弯成90°角的饮料吸管吹气，使出气口竖直向上，并在出气口的上方放一个乒乓球，你会发现乒乓球不会跑掉，而只在上方打转。当然，类似的小实验不少，像“风扇吹气球”等，教师可以根据自己学校的实际情况加以选择。一方面可以巩固该教学内容；另一方面可以引出飞机机翼的升力问题。
课本上的机翼升力问题是作为“流体的流速大，压强小；流速小，压强大”这一结论的应用来处理的。在前面教学的基础上，随堂继续组织学生做好课本中图11—44的实验。结合图11—45引导学生分析机翼升力产生的原因。
课标要求：通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系
措施与建议：
流体压强与流速的关系，只需知道“流速越大的位置压强越小”即可，重在用来解释实际问题。
流体压强与流速的关系比较抽象，实验探究、迷你实验等一定要做。要在实验中观察、分析，进一步总结出结论，从而使学生获得较多的感性认识，培养学生的抽象思维能力、综合运用知识分析解决问题的能力。

课 时 教 案
教学目标
通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。
重点、难点
重点：流体的压强与流速的关系
难点：流体的压强与流速的关系
教学准备
教学仪器： 教师用：两支筷子、两个乒乓球、两只小纸船、水槽、水管
学生用：每人两支筷子、两个乒乓球
教学设计
教 师 活 动
学 生 活 动
说 明
一 流体压强与流速的关系
讲述：液体和气体统称为流体。
演示图11—42所示实验
问：实验结论是什么？
演示图11—43所示实验
问：实验结论是什么？
问：这两个实验说明了什么？
引导学生完成图11—14所示的小杂技
问：这个小杂技说明了什么？
二 声力的产生
出示：飞机机翼挂图
问：飞机的机翼在结构上有何特点？
问：飞机在机场上滑动时，流过机翼上下方的空气谁的速度快？这样会产生怎样得力？
问：飞机起飞必须满足什么条件？
讲述：水翼船的下部也有类似于飞机机翼的水翼，船在高速行驶时，水翼会获得升力，使船体与水的接触面积减小，从而减少对船的阻力，进一步提高船速。

小结：组织学生小结本节内容
作业：学习与探究 P35 开放性作业1 、2、4

听讲
学生演示图11—42所示实验、回答实验结论
学生观察
学生回答实验结论
学生回答
学生完成小杂技
学生回答

学生观察
学生回答

学生回答

引导学生完成实验

巩固结论

..培养学生解决实际问题的能力

板书设计
一 流体压强与流速关系
液体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。
气体在流速大的地方压强也较小，在流速大的地方压强也较大
二 升力的产生
机翼上面凸起、下面平直 机翼上方空气流速大、下方小
向上的升力大于重力 起飞
教学反思：

教学参考
1、 为什么旋球不走直线
发点球的队员把球踢出去后，对方守门员朝着来球的方向扑去，但是球在半途中改变了方向，绕过守门员射进了球门，球场上响起了一片喝彩声……
这种被解说员称为“香蕉球”的射门技巧是由于射出的球高速旋转而形成的，但为什么旋转的球体就不走直线了呢？这就要用空气动力学中一条重要结论来解释。这条结论简述为：物体在流体中运动，它周围的流体相对它流速越大处压强就越小，当球旋转者前进时，球的左侧面的气流相对球面来说流动速度较小，这时球左侧的压强大于右侧，则球受了一个向右的力，所以球从对方大门右侧射入。
流体力学的这条规律有多种应用，如飞机机翼的断面设计成上凸下平；喷雾器插在药液中的细管……
2、 飞机为什么会飞
飞机的机翼上下并不是对称的，上翼面的弧度要大于下翼面，这样当空气流过时就产生了压强差，当压强差体现在翼面上的总压力差大于飞机重量时，飞机就可以飞上天空了。那么怎样使空气高速流过机翼呢？这就需要飞机有一个较大的相对于空气的速度，于是螺旋桨和后来的喷气发动机，它们都能使飞机产生向前的运动，于是空气与飞机就有了相对运动，相对速度产生了。因此，过去航空母舰上的飞机为了在较短的跑道上起飞，通常是调整航空母舰的航向，使飞机迎风起飞，这样可以获得较大的机翼空气流速，使起飞距离缩短。当然，现代的航空母舰加装了起飞“弹射器”，其作用也是为了获得较大的机翼空气流速。

第四节《 流体压强与流速的关系》学案
学习目标
通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系
学法指导
1、 课本图11—42和图11—43所示的两个实验说明了什么？

2、 课本图11—44所示的小杂技说明了什么？

3、请你参照课本图11—45分析飞机升空的原因。

4、出远门时，家人常会叮嘱你，不要靠近高速行驶的列车和汽车，难道仅仅是担心你直接被车旁的物体伤着吗

5、有经验的司机都知道，在高速公路上并排行驶的两辆轿车有相互靠近的趋势。这什么原因？

图054

自我检测
1、 探究液体的某些性质，大强和小红在教师的帮助下设计制作了如图054所示的玻璃装置。两人首先应向水槽里灌满水，松开铁夹后，水流入a,b两管