第3节 大气的压强（第3课时）

第3节 大气的压强（第3课时）

第三课时 气压与沸点、流速的关系 1、在高山上，用普通的锅难以将饭烧熟。 你知道这是什么原因造成的吗？ 大气压随着高度的增大而减少。 在高山上气压低。 2、有什么办法可以解决这一问题呢？ 可以使用高压锅烧饭。 3、你知道高压锅利用什么原理制成的吗？ 1．如图用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，再用 大号注射器缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内的气压增 大。这时，你可看到：_____________________。 2、移开酒精灯，待水温稍降一些，用注射器抽出烧 瓶里的空气，使瓶内的气压降低。这时，你可看到 ： ________________________。 原来沸腾的水停止沸腾 停止沸腾的水又会沸腾起来 六、气压对液体沸点的影响 1、实验结论： 当气压增大时，液体的沸点会升高 ； 当气压减小时，液体的沸点会降低。 表2-3 水在不同气压下的沸点 气压 （毫米汞柱） 1520 787.7 760 707 657 611 567 525.5 487 450 沸点（℃） 120.6 101 100 98 96 94 92 90 88 86 1、当外界气压较低时，液体的沸点也会降低， 这是液体较容易沸腾。那么，食物就更容易烧熟， 对吗？ 不对。因为虽然这时液体较容易沸腾，但由于 液体的沸点较低，食物不能达到足够的温度， 所以较难被烧熟。 2、那么，有什么办法可以使食物更容易被烧 熟呢？ 应当设法增大液面的气压。使液体沸点提高。 3、一般家用压力锅内的压强接近2×105帕， 查表2-3，锅内水的沸点约是几度？120℃左右 2、高压锅原理： 利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理 制成的。 外界气压为 1×105 帕时， 一般家用压力锅内的压强 接近2×105帕。 锅内水的沸点在120℃左右 所以，可提高烧煮的速度， 节省燃料。 注 意 ：压力锅的使用有比较严格的要求 ， 如果违反操作要求，容易造成危险。 列车站台上，都标有一道平行于铁轨的直线，叫做 安全线（如图）。当列车驶过时，旅客必须站在这 条线外，以保证人体与铁轨有足够的距离。你知道 这一要求的科学原理吗？ 七、气体的压强与流速的关系 1、如图所示，双手分别捏着两张纸条的一端， 使它们垂挂在胸前，沿两张纸条中间向下吹气。 你预测的现象是什么？实验结果你看到了什么 现象？如何解释？ 纸条向中间合拢。 纸条内侧受到的 压强小于外侧受 到的压强。 2、拿一张纸条，将它放在下嘴唇底下，沿着纸条 的上表面用力吹气。你预测的现象是什么？你看到 了什么现象？如何解释？ 纸条向上飘动。 纸条上方受到的 压强小于下方受 到的压强。 这两个现象说明了什么科学道理？ 事实表明，气体的压强与流速的大小有关。 1、气体的压强与流速的大小关系 气体的流速越大，压强越小。 气体的流速越小，压强越大。 你现在知道列车站台上设安全线的科学原理吗？ 列车高速行驶时，会带动周围的空气流动，使 周围的压强减少。旅客站在边上，他身体靠近 铁轨的一侧的压强要小于远离铁轨一侧的压强。 如果旅客过于靠近铁轨，就容易出危险。为了 保证旅客安全，当列车驶过时，要求旅客必须 站在安全线外。 1、刮大风的时候，虽然风向与墙面平行，但 挂在窗内的窗帘却会向外飘出，如图所示。 你能够解释这一现象吗？ 窗外刮大风，流速快， 压强小。窗内的窗帘却 会向外飘出。 2、当你在浴室里淋浴时，如果 边上垂挂着浴帘，浴帘常常会 飘打到你的腿上。这是为什么？ 淋浴时，水龙头的水向下洒下， 带动周围的空气流动，使得浴 帘内侧的气压小于外侧的气压， 于是浴帘向内飘打到你的腿上。 飞机的升力 飞机是现代的重要交通工具，自从1903年莱特 兄弟用他们设计制造的飞机成功地进行试飞以 来，飞机制造业已有很大的发展。现代大型飞 机的质量可达数百吨，速度已达数百米每秒。 飞机那么重，它的升力是怎样获得的呢？ 飞机的机翼是 什么形状的？ 为什么制作成 这样的形状？ ＡＢ 机 翼 剖 面 当飞机的螺旋桨 高速转动，或发 动机向尾部喷气 而向前运动时， 飞机的周围就会 形成相对于飞机的高速气流。 由于机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形 状，上方气流的速度就要比下方气流的速度大得 多。这样，机翼下侧受到气体向上的压强就要比 机翼上侧受到气体向下的压强大得多。正是这个 压强差，使得飞机得到了一个向上的升力。 V大，P小 V小，P大 如图2-32所示，把一根玻璃管斜插在烧杯的 水中，当用另一根玻璃管对着它的上端吹气时， 将会出现什么现象？ 有水从插着玻璃管中吹出。 上端吹气时，流速大，压强小。水被大气压从 烧杯中通过水管压出。 以上的工作原理在生产生活中有什么应用？ 怎样解释这一现象？ 2、气压与流速关系的应用 喷雾器的原理 ① 喷雾器 许多喷雾器喷洒雾状药液和一些香水瓶喷出雾 状香水。就是利用流速变大，压强变小的原理。 ② 化油器的装置 化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供 给部分相连，当气流经过狭窄的管道时， 由于流速变大，压强变小，汽油就会从喷 管喷到气流之中，变成雾状。 汽车和摩托车上的汽 油机工作时，需要将 汽油变成雾状，按一 定比例和空气混合后 再喷入气缸内燃烧。 3、气压与流速关系可以解释许多现象 ① 高速公路上飙车会使汽车“发飘”，难以控 制方向，请分析其原因？ V大，P小 V小，P大 导流板（尾翼） 导流板（尾翼）除了增加汽车的美观以外， 还具有 增加汽车行驶稳定性的功能。特别是在高速行驶时， 气流通过尾翼会产生一个下压力，从而减少了气流 通过车身所产生的提升力。 ② 强风会吹翻雨伞、屋顶。 V大，P小 V小，P大 ③ 草原上的鼠洞 土堆由于各洞口突出地 面的高度各不同， 较低的洞口处空气 流速慢、压强大， 较高的洞口处空气 流速快、压强小； 这样，洞穴内的空 气在气压作用下自 然流动，从而改进 洞穴内的通风状况。 V大，P小 V小，P大 改进洞穴内的通风状况 把乒乓球放在漏斗里，对 着漏斗嘴使劲向下吹气， 可见乒乓球只是在漏斗里 跳动，而不会掉下来。 ④ 掉不下来的乒乓球 当对着漏斗使劲吹气时， 产生一股向下的气流，因 为漏斗上小下大，因此上 方的流速较大，下方的流 速较小，这样乒乓球上部 的气压小于下部的气压，所以乒乓球掉不下来。 如图 2-37所示，将两只相同的杯子口对口，相隔约1厘 米，放在水平桌面上，其中一只杯中放一只乒乓球。用 双手扶稳两只杯子，沿垂直于两杯的轴线的方向，对着 两只杯口之间的空隙快速吹一口气，你将发现乒乓球会 从原来的杯中滚出来，进入另一只杯中。再吹一口气， 乒乓球将又滚回原来的杯中，如此循环往复。 ⑤ 来回滚动的乒乓球 吹气时，杯口空气的流速较大， 压强较小，乒乓球两侧受到的 压强不相同，就会被压到杯口。 当乒乓球运动到杯口后，由于 惯性，会继续向另一个杯内运 动。而当球处于另一个杯内时， 再吹气，就循环往复。 4、液体的压强与流速的关系 1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋 轮之一 “奥林匹克号” 正在大海上航行，离 它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁 甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶（如图）。 突然，小军舰偏离了 方向，一个劲地向 “奥林匹克号”冲去， 最终与“奥林匹克 号”相撞在一起。 当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于 被挤在一起，水相对于船的流速要比外部大，压 强就要比外部小。外部压强较大的水就把两船挤 在一起了。 结论：在流动的液体中，窄处流速大,压强小。 其原因解释： 由于气体和液体具有很多相似的性质， 人们常将它们统称为流体。 六、气压对液体沸点的影响 当气压增大时，液体的沸点会升高 ； 当气压减小时，液体的沸点会降低。 高压锅原理：液体的沸点随气压的增大而升高 七、气体的压强与流速的关系 气体的流速越大，压强越小。 气体的流速越小，压强越大。 气压与流速关系的应用 ②.喷雾器 ③.化油器的装置①.飞机机翼 1、在核电站的“心脏”——核反应堆中，核 燃料释放出来的能量是用水来吸收的。在一种 称为压水堆的核反应堆中，为了提高水的传热 效率，要求水的温度即使高于 300℃也不沸腾。 要达到这样的要求，你认为采取怎样的措施？ 可以通过给水施加很大的压强（实际压强大于 150个大气压），以提高水的沸点。 2．刮大风时，媒体上常有房屋顶部被大风掀 起的报道。试解释房顶为什么会被大风掀起。 房屋上方空气流速很大时，屋顶空气的压强要 比屋内空气压强小得多，于是出现屋顶掀翻。 3、龙卷风的实质是高速旋转的气流，把地面上的 物体或人畜“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸” 起物体的主要原因是--------------------------（ ） A.龙卷风使物体受到的重力变小 B.高速旋转的气流流速大，压强小 C.龙卷风使物体受到的浮力变大 D.高速旋转的气流流速大，压强大 B 4、气体的流速越大，压强越小。下列现象的产生 与此相关的是-------------------------------------（ ） A 5、让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定 后，为什么最后喷出的是“温水”）？ P处水流速度快，压强小，在 大气压的作用下将热水压到管 子中，从而最后喷出的是温水。 6、请你解释如图所示乒乓球 可以悬空的原因？ 电吹风使乒乓球周围产生空气 流动，从而产生向上的升力， 与乒乓球的重力相平衡。