初三物理第十三章 压强和浮力 气体压强与流速的关系、浮力知识精讲 人教实验版.doc

初三物理第十三章压强和浮力气体压强与流速的关系、浮力知识精讲人教实验版【同步教育信息】一.本周教学内容：第十三章压强和浮力—（二）气体压强与流速的关系、浮力【例题分析】今天我们来学习气体压强与流速的关系、浮力。一、气体压强与流速的关系。1.前面我们学过，大气由于受到重力，而且具有流动性，所以大气对浸在它里面的物体要产生压强，叫做大气压强。那里研究的气体是静止的，那么气体流动起来，气体压强又会怎样呢？我们已经做过一个实验：在离桌边2cm~3cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10cm左右用直尺或钢笔等架起一个栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气，硬币就能跳过栏杆。是什么力使得硬币向上“跳”起来了呢？原来，在你吹气时，硬币上方空气的流速大了，压强减小了，在上、下两面压强差的作用，把硬币托起，使它“跳”过栏杆。手握两张纸，让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气，会发现纸片被“吸”在一起。通过分析，我们可以得出：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。2.有关气压与流速的现象是很多的。下面我们运用得出的结论来解释几个现象。（1）在火车站或地铁的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的位置上候车。当火车驶过时，如果人站在安全线以内，有可能被火车“吸”过去，为什么？答：火车在行驶中，要带动附近的空气也高速运动，使火车附近气体压强减小，人就有可能在大气压与其压强差的作用下，被迫贴近火车，而发生事故。（2）你能解释两艘同向并行的船只为什么不能靠得太近的原因了吗？试一试。（3）你在踢足球时，踢过“香蕉球”吗？它的道理又是怎样的？答：当你用力踢足球的一侧，使足球旋转前进时，使得足球两侧空气流速差异较大，从而产生较大的压强差，使得足球的前进沿弧线进行，这就是我们所说的“香蕉球”。（4）你知道常见喷雾器的工作原理吗？喷雾器的工作可用下图装置来解释。将一根细管A插在盛水的杯子里，用另一根细管B贴靠在A管的上端吹气。使A管管口空气流速加快气体压强减小，在杯中水面上大气压的作用下将水压进细管A。若吹气速度较快，气体压强变得很小，水可以从细管A中流出，并喷射出去。若用活塞代替人来吹气，且使气流速度很快，很容易实现“喷雾”现象。3.大气压强现象和气压与流速的关系现象的联系与区别。上面解释喷雾器原理中水上升与用嘴吸饮料中水上升有什么不同？水上升的根本原因是相同的，都是由于大气压强的作用。但使管中水面上气体压强减小的原因是不同的。喷雾器中气压减小是由于管口空气流速加快导致的，而用嘴喝饮料则是由于吸走管中空气使空气减少造成的。例1.将一个漏斗口朝下放置，里面放一个乒乓球，不准直接接触乒乓球，你有几种方法使它不掉下来？方法一：用嘴吹球的下方，给球一个向上的支持力。方法二：用嘴吸漏斗管口，吸走管内空气，大气压支持球不掉下来。方法三：用嘴吹漏斗管口，使空气流速加快，气体压强减小，大气压支持球不掉下来。4.飞机的升力。简单讲，由于机翼的特殊形状，使机翼上方气体流速较大，它对机翼的压强较小，下方气体流速较小，它对机翼的压强较大，使机翼的上下表面产生压强差，从而产生向上的升力。二、浮力1.轮船、鸭子能漂浮在水面上，是因为水向上托着它们，给它们一定向上的力。浸在液体中的物体受到液体对物体向上托的力叫做浮力。漂浮的物体受浮力，在水中下沉的物体也受浮力吗？受。你能用实验说明吗？用弹簧测力计悬挂一铝块，测出它的重力G，再把铝块放入水中，读出此时弹簧测力计的示数F，发现示数减小，说明还受到其他力，这就是浮力F浮。并且F浮=G－F。2.浮力的大小通过探究我们已经得到了计算浮力的阿基米德原理。其内容是：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理。公式表示为F浮=G排。说明阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体。我们进一步推导：F浮=G排=m排·g=ρ液gV排。F浮=ρ液gV排。由公式可得：浸在液体（或气体）中的物体受到的浮力与液体（气体）的密度和它排开液体（或气体）的体积有关。例2.一块铁块与一块同体积的铝块，让铁块浸没在水中，铝块浸没在酒精中，谁受到的浮力大？答案：铁块受到的浮力大。铁块、铝块体积相同，都浸没在液体中。V排相同，由于ρ水>ρ酒，根据F浮=ρ液gV排。可判断，铁块受到水的浮力F浮大。（与是铁块、铝块无关）3.物体的浮沉条件浸没在液体中的物体，当它所受的浮力大于所受重力时，物体上浮。当它所受的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它所受的浮力等于所受重力时，物体可以悬浮在液体中。当物体漂浮在水面上时，F浮=G。密度计是利用漂浮在液面的条件工作的。例3.在远洋轮船的船舷上，都漆有五条“吃水线”，又称“载重线”，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到