量测实验十四 翼型表面压强分布测量实验
（一） 实验目的和要求
1、测量气流攻角?=0α，?4，?8，和?12的翼型表面压强分布。
2、由压强分布计算升力系数。
3、绘制攻角?=4α的翼型表面压强分布图。 （二） 实验装置
1. 空气动力台，NACA0021型二元翼型，斜管压差计或多通道扫描阀； 2 小型风洞，NACA23015型二元翼型，多通道扫描阀装置。 （三） 实验装置介绍：
1. 小型风洞或气动台实验装置以及原理：（见图1
）
图1 风洞与气动台实验装置原理图
其中，p 0为驻点压强或总压。当气流经收缩段进入实验段后，气流速度分布比较均匀，速度为V ∞，压强为p ∞。，称为静压或来流压强。
2 翼型模型： （1）对于本实验小型风洞中使用NACA23015二元翼型，其弦长C=280mm ，表面周长0s =582.8mm ，上下对称布置了14个测压孔，测压孔的开孔测点示意图（图2）以及具体位置标示见表1，其中s 为表面曲线的孤长，从前缘的测点1起算，表中给出了各测点的x ，y ，s 值。
图型2翼型示意图
上 表 面
测点 1 2 3 4 5 6 7 8 x/c y/c s/s 0
0 0 0
0.05 0.06 0.04
0.1 0.076 0.066
0.2 0.095 0.115
0.3 0.1 0.184
0.7 0.05 0.352
0.95 0.01 0.48
1 0 0.505
α
1
2 3
4 5
6 7 8
9 10
11 12 13 14 x y
下表面测点14 13 12 11 10 9
x/c
y/c
s/s0
0.05
-0.039
-0.969
0.1
-0.052
0.942
0.2
-0.062
0.892
0.3
-0.057
0.844
0.7
-0.014
0.65
0.95
-0.008
0.63
表 1 NACA23015二元翼型测孔位置表
（2）气动台中使用的NACA0021型二元翼型，其弦长C=100mm。其测孔
位置见下表2：
测点编号 1 2 3 4 5 6 7 x(mm)上0 5 10 20 30 60 80 y(mm)上0 6.221 8.195 10.04 10.504 7.986 4.591
测点编号8 9 10 11 12 13 14 x(mm)下100 80 60 30 20 10 5 y(mm)下0.221 -4.591 -7.986 -10.504 -10.04 -8.195 -6.221
表 2 NACA0021型二元翼型测孔位置表
3．多管差压计：
将14个测点以及总压静压用导管引出与倾斜式多管压差计相连接，便可以
直接读取各个测压管数值，由以上公式，即可计算各点压强系数。
4. 多通道扫描阀：
本多通道扫描阀由50各电磁开关，2个高精度压差传感器，以及7017型数
据采集模块，24v供电电源，TLC-485-9D接口转换器等组成。
由此，通过电磁阀对各个测点通道的开关控制，利用压差传感器将测出各测
点压强与来流压强的差，以及驻点压强和来流压强的差，转化成7017型数据采
集模块可以识别的电压信号，编制相应数据采集处理软件，使其还原成压差数值，从而实现了计算机的自动实时数据采集，以及相应的数据计算处理。
多通道扫描阀的工作原理如图3所示：
图3 多通道扫描阀的工作原理示意图
（四） 实验原理以及数据计算方法：
气流绕翼型模型流动时，流动变得复杂起来。
在流体力学中，一般将压强用无量纲的参数——压强系数C P 来表示各个测点的压强系数值：
∞
∞∞
∞=
=
-p p p-p V p-p C 02
p 2
1ρ
式中，,0,p p p ∞分别是测点压强，来流压强，驻点压强（总压）。其由伯努利方程
2
2
02
12
1V
p V p p ρρ+
=+
=∞∞ 而来。
对于倾斜式多管压差计，取两个液面，则有：
θρcos )(1221l l g p p -'=- （2- 7-1）
式中，1l 和2l 是倾斜式压差计测压管液面读数满，压差传感器直接测量压差，ρ'是压差计工作液体的密度，θ是多管压差计读数板铅直偏角。 将稳压箱压强0p 和来流段压强∞p 接至测压管，根据伯努利公式
2
2
02
12
1u
p V p p ρρ+
=+
=∞∞ （2- 7-2）
则有
()θρρ
ρ
cos 2
)(2
00∞∞∞-'=
-=
l l g p p V （2- 7-3）
于是 对于多管压差计有：
∞
∞∞
∞∞--=--=-=
l l l l p p p p V
p p Cp 002
2
1ρ （2- 7-4）
所以，直接读取各个测点与总压，静压在多管压差计上的数值，即可求出各个测点的压强系数值； 对于多通道扫描阀：
∞
∞∞--=-=
p p p p V
p p Cp 02
2
1ρ （2- 7-5）
可通过计算机数据采集系统直接采集到各个测点与总压的差值，以及总压与静压的差值，从而得到各个测点与静压的差值，计算得到压强系数值。
升力的计算方法：
气流给予翼型的总合力在y 轴上的分量称为升力。记做F L ，紊流绕流中，粘性切应力对总合力的贡献仅占很小份额，因此，通常仅考虑压强的作用。
升力系数的定义为
A
V F C L L 22
1∞
=
ρ （2- 7-6）
式中A 是升力作用面的面积，对于二元翼型，升力的作用面等于弦长C 乘于单位宽度。
升力的计算有以下两种方法
y p x θ ds
dx
图4 翼型升力计算示意图
1、压力法
参见图4，设上表面的微面积ds ，设该面积上的压强为p ，则压力为pds ，投影到y 轴得-pdscos θ，负号表示压力方向为y 轴负向。对于下表面，合力应为正值。
因而，升力是下表面合力（正）和上表面合(负)的代数和，
FL=?0
(
上下
P （P -P)dx
（2- 7-7）
升力系数
C L =
?
?
-=
-=
∞
∞1
2
2
))/(2121ξd C C c x d PV P P C
PV F P P x
L 上下上下 （2- 7-8）
式中,C x /=ξ。积分用梯形公式计算，参见相关教材。如果令上下P P C C f -=)(ξ，则])()(1)[2
178723221ξξξ?++?+?++?+=f f f f f f C L
（2- 7-9）
2、速度环量法
根据翼型理论公式，升力与速度环量Γ的关系是Γ=Γ∞Pv L ，由此得到升力系数
C
V C L ∞Γ=
2 （2- 7-10）
按定义，环量Γ的表达式为一
V ?=Γ·一
ds ，由翼型理论知，当升力L F 为正时，速度环量必为顺时针方向。因此，上式的封闭曲线积分应为顺时针方向。 在翼型上表面，气流速度与积分方向相同 而在下表面，速度与积分方向相反，因而由压强系数的定义
2
2
)(
121∞
∞
∞-=-=
V V PV p p C P （2- 7-11）
从而
??
?
???
????
?????? ??-???
?
?????? ??=Γ
=??
∞
∞∞00022s s d V V s s d V V
C s C V C L
下面
上面
（2- 7-12）
令ξ=S/S 0为无量纲的曲线弧长，则
[]
?
?
--
-=下面
下上上面
ξξd C d C C
s C P P L 112
0 （2- 7-13）
积分仍用梯形公式计算 （五）实验步骤： 1． 多管压差计方法：
（1）.装试验段。调平多管测压计，使测压排管与垂线的夹角为0°，将翼型测压管与多管测压计连接，并使翼型1号测孔中心位于角度盘的0°（定位），然后转动翼型使指针置于16°角，取走实验台面上的活动板；
（2） 接通电源，慢慢开大两侧的调节阀门，用多管测压计酒精库的升降来调节排管的液位达到最大量程（排管液位达满量程），然后拧紧酒精库的固定螺丝。待测压管稳定后，读取稳压箱，收缩段和各个测点的测压管读数，（读取液位波动的平均值）并记录，观察稳压箱和收缩段是否有变化；
（3）转动翼型，改变角度，可分别记取4°，8°，12°，记录各个数值； （4）实验完成，关闭电源。
（注意事项：整个实验过程，不要对气流进行干扰，从而引起测压管数值的大幅度波动，影响实验结果） 以下给出实验记录表格示例：
气温=________（0），翼型弦长C=__________（mm ），翼形表面周长S 0________（mm ）.
压力计倾斜角α=_________,测压管读数0l =_______（mm ）。∞l =_________（m m ） 风速∞v =_________(m/s)。 实测数据与计算 实验数据记录与处理表 测点 x/c
s/x 0
0=a 0
4=a
8=a 0
12=a l
C p l
C p l
C p l
C p 上
1 2
表面3 4 5 6 7 8
下表面9
10
11
12
13
14
升力系数
C L 压力法环量法标准值
2．多通道扫描阀：
（1）检查各个测压管是否相接正确；
（2）按下多通道扫描阀上左上角绿色电源按钮；
（3）点击计算机桌面上数据采集系统“CY-NACA1.0翼型表面压强测试系统”，进入“进入测试界面”，填写实验人员及班级，点击“确定”
（4）出现界面提问是否需要覆盖前述的文件，点击“是”；
（5）将看到如下测试界面：
图5 测试状态图
（6）点击“打开串口”，显示“关闭串口”状态，点击“OK？”确认；
（7）调节翼型与来流之间的夹角：气动台上可直接旋转角度指针，确定翼型模型与来流方向的攻角，小型风洞上，由于翼型上下不规则不对称而且有所松动，可直接用手调节翼型模型，当模型玹线与0-180度线平行的位置确定为0度攻角，之后按照玹线前部指示的角度依次增加4度，8度，12度；
（8）将翼型模型与来流的夹角值填写入“攻角输入”；
（9）“风速”中删除“60.0”，风速大小由所实验最终测定的总压与静压差值的平均值计算得出；
（10）多通道扫描阀箱子中共计50个电磁阀开关，以10个为一组分档，分为A、B、C、D、E这5档，翼型模型上14个测点按照顺序与多通道扫描阀的1-14号通道一一对应接好，即采用了A档的1-10号和B档的11-14号通道；
（11）在测试界面，“档位与孔号选择”，即可依次选择档位及孔号，每选择一个孔位，将多通道扫描阀上的旋转式开关旋转至相应的位置上，然后点击“记录Cpi”，则计算机自动采集并在右侧数据栏中显现出两个压差传感器的值，即总压
与静压的差值，测点与总压的差值，并将此测点的压强系数值计算结果显示出来；
（12）14个测点完成后（注意11-14测点要选择B档，前10个测点测完后要复位），点击“记录Cl”，则计算机自动计算出在此攻角下翼型的升力系数值并显示在下方的数据栏中；
（8）不要清空数据，只需改变模型攻角，重复以上步骤，数据会累加在数据栏中；
（9）按照实验要求各个攻角测量完后，点击测试界面上部菜单中的：“测试结果”,点击“Excel表格”，则可以看到生成Excel报表文件，可打印或保存拷贝测试结果；
(10)关闭串口，关闭通道扫描阀电源，退出测试界面，关闭风洞或气动台电机电源，实验测试结束。
五、测试结果及处理分析要求：
1绘制翼型某个攻角情况下的压强分布图；
2计算各个攻角下的升力系数。
延伸阅读思考：
1. 是不是攻角越大，升力系数一直保持越大？
2. 流体的速度对升力系数的影响？
注：美国国家宇航局给出了NACA23015翼型的升力系数C L的标准值：
0 2 4 6 8 10 12 14 16 17 18
(0
)
C L 0.12 0.31 0.56 0.75 0.94 1.17 1.37 1.53 1.67 1.70 1.64
实验:利用注射器估测大气压的值 江苏丰县初级中学戴松方 实验目的: 通过注射器等身边的器材来估测大气压的大小。 实验原理: 1.,其中F为大气压力,S为受力面积。 2.二力平衡知识。当注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞所受的大气压力近似等于弹簧测力计的拉力大小。 实验器材: 2ml的注射器、弹簧测力计、刻度尺等。 实验步骤: 1.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔。 2.如图1所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F(近似等于大气对活塞的压力)。 图1 3.观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。求得活塞的横截面积。 4.由计算此时大气压的数值。 实验数据: 大气对活塞的压 力F/N 注射器的容积 V/ml 注射器有刻度部 分的长度L/cm 活塞的横截面积 S/m2 大气压的值 p/Pa 交流评估:
1.注射器的容积不要太大,因为容积大的活塞横截面积大,作用在活塞上的大气压力大,有可能超过弹簧测力计的量程,导致实验无法进行。 2.按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小。产生这种现象的主要原因就是:实验前筒内空气没有排尽,或实验时橡皮帽密封不严,有气体进入,都将使弹簧测力计测得的拉力变小,从而导致测得大气压值偏小。 图2 3.考虑到活塞与注射器内壁间存在摩擦力,将会导致测得大气压值偏大。这时可以设法测出活塞与注射器内壁间的摩擦力,方法:如图2,注射器的小孔不盖上橡皮帽时,水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F1。根据二力平衡知识,这里F1就等于活塞与注射器内壁间的摩擦力。若排尽空气后盖上了橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数就是F2。则大气对活塞的压力F=F2-F1,测量出的大气压强 等于。 2014-05-07 人教网 关闭 打印 推荐给朋友 大中小
实验十一、粗略测算大气压强的实验 【实验目的】： 粗略估算大气压强的数值。 【实验器材】： 注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。 【实验原理】： P=F/S 知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气 压力处于平衡状态时，即二力平衡。） 【实验步骤】： ①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔； ②如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F； ③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V； ④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 【实验记录】： 【数据处理】： ①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L ②根据公式p=求出大气压强；
【考点方向】 1、该实验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面：答：一、活塞与注射器之间存在摩擦；二、空气难以排尽。 2、若不考虑其它因素，根据二力平衡的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。 3、注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果偏小。 4、空气无法排尽可以采取的方法是：将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口。 5、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有：一、减小摩擦；二、增加气密性。 6、实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的：可以减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的精确程度。 7、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以采取的方法是：可换用小量程注射器。（减小活塞的横截面积） 8、该实验的原理依据是：P=F/S 知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气 压力处于平衡状态时，即二力平衡。） 9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是排尽筒内空气，密封注射器。（从而使得作用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力）10、实验过程中应该水平方向、缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数，此时拉力等于大气压力。 11、实验过程中为了减小活塞与筒壁之间的摩擦除了采用涂抹润滑油外，还可以采用：在用橡皮套封住注射器端口前，将其注射器水平放置，用弹簧测力计匀速拉动活塞，测出摩擦力的大小，密封端口后再次拉动测得的弹簧测力计示数减去摩擦力就是大气压力。 12、如果考虑活塞和筒壁之间摩擦力对实验的影响，所测的大气压值应该比标准值偏大。
《大气压强》的评课记录 葛荣清老师：这是一堂实用、有效的公开课，教学过程中非常注重引导学生如何学、如何做，目的是帮助学生学习，教学基本功扎实，教学目标非常明确，而且学案切合学生实际，课件的制作非常实用。 张艳梅老师：教师能面向全体学生，激发学生的深层思考和情感投入，鼓励学生大胆质疑、独立思考，引导学生用自己的语言阐明自己的观点和想法，真正做到把课堂交给学生，让学生成为学生的学习主人，还有一点对于大气压强这一节课的引入利用瓶吞鸡蛋，实验的改进用鹌鹑蛋来代替鸡蛋,用250毫升的长颈烧瓶来代替广口瓶,由于鹌鹑蛋大小相差不大,煮熟后蛋白质软而易挤压,一般去壳鹌鹑蛋都能与长颈烧瓶口径恰当配合,而且由于长颈烧瓶颈部较长,延长了蛋吞入瓶内过程、提高了演示效率。对于纸杯覆水实验改演示实验为分组实验，可以提高学生的动手能力。 孙立峰老师：这是一节新课改理念下的好课，在让学生感受大气压强之大时，让学生利用塑料吸盘模拟马德堡半球实验，让学生亲身感受到大气压强之大，还有利用注射器和弹簧测力计刻度尺来测量大气压强的大小，不但培养了学生的动手操作能力，还培养了学生收集数据和处理数据的能力。 张立洁老师:新的课程观认为“世界是学生的教科书”，新教材具有开放性的特点。教师能善于用教材去教，能依据课程标准，因时因地开发和利用课程资源，注重联系社会变革和学生的生活实际。能利用多媒体辅助教学，使学生融入当时的情境，为学习知识做了很好的铺垫，
但注意不能用多媒体字幕代替板书. 孙晓雷老师：教学设计思路清晰，教学实施能以实例引发学生思考讨论，引导学生积极参与课堂教学、课堂教学基本上能体现三维目标，较好达到教学目的；在介绍大气压强与沸点关系时让学生上网查找资料培养了学生自学能力和接收新信息的能力。 柳庆祥老师：语言亲切自然，有亲和力；能充分调动学生思维，学生参与欲望强烈，课堂容量大，既注重基础又注重拓展，能利用实例引导学生积极参与课堂教学，能让学生大胆发表自己的意见，课堂实施效果较好。合作探究能激发学生的创造力，有助于培养合作意识和合作技能，有利于学生之间的交流与沟通。课堂中，老师充分调动学生的合作学习精神。让学生运用学法自由组合学习小组，经过小组讨论，最后由学生汇报学习结果。整个过程都是学生自主合作探究，这不仅调动了学生的积极性、自主性，而且增强了创新的意识和团结协助的精神。 教学建议： 1、应让学生充分发表自己的意见，给学生足够的讨论时间，和动手操作时间，适当控制教学节奏。多鼓励学生，充分调动学生学习的积极；总之，在传授知识与技能的同时，也要注意过程与方法，情感态度价值观的体现。 可以给学生更充分的时间，适当控制教学节奏；
探究液体压强的特点实验 一．选择题（共8小题） 1．使用微小压强计探究液体压强的规律时，如图所示下列说法正确的是（） A.用手按橡皮膜，两管出现高度差，说明此时橡皮膜的气密性很差 B.该实验装置中的“U”形管是一个连通器 C.“U”型管形管两管液面的高度稳定后，右管中的液体受到非平衡力的作用 D.橡皮膜伸入液体越深，两管液面高度越大，则液体压强越大 2．在学习《科学探究：液体的压强》这节课时，教师做了这样一个演示实验：有一个玻璃器皿，在其侧面的高、中、底部有三个完全相同的孔，用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住，如图所示．然后往器皿中加入水，使水面高过最上面的孔，观察到三张橡皮膜的变化是不同的，要求大家根据这一现象提出一个科学探究问题．经过全班同学的讨论，提出了以下四个问题，其中最有探究价值且易于探究的是（） A.液体的压强与液体的密度有关 B.液体的压强与液体的质量有关 C.液体的压强与液体的深度有关 D.液体的压强与容器的形状有关 3．如图所示的实验现象说明（） A.液体压强的大小跟液体的密度有关 B.液体压强的大小跟深度有关
C.在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等 D.液体内部向各个方向都有压强 4．某同学在做“研究液体内部压强规律”实验，图是其中的一次实验和分析．根据图示情况可以知道，该同学这次操作的主要目的是（） A.探究在同一深处液体向各个方向的压强大小关系 B.说明液体内部压强随深度的增大而增大 C.研究液体内部压强与其密度关系 D.验证液体内部压强公式 5．如图的实验中，探究的物理问题是（） A.大气压强的测量 B.液体内部压强与方向的关系 C.液体内部压强与液体深度的关系 D.液体内部压强与液体密度的关系
初中物理大气压强小实验 地球周围被厚厚的大气层包围着。著名的马德堡半球实验证明了大气是有压强的，这个压强我们把它叫做大气压强。认真的做一做下面的实验，就会体验到大气压强是确实存在的。 一、倒不满水的杯子 实验器材：玻璃杯1个细长颈玻璃瓶1个水 实验步骤： 1．将瓶子里加满水。 2．把玻璃杯倒扣在瓶口上。 3．把瓶子与玻璃杯同时倒置过来后，把玻璃杯放在水平桌面上。水从瓶中流入玻璃杯里了吗？水会从玻璃杯里溢出来吗？ 4．向上提一下瓶子，当瓶口离开玻璃杯中的水面时，瓶子中的水又会流入到杯子里一些，直到玻璃杯里的水没过瓶口时，瓶子里的水就会停止流出。（如图1所示）
实验现象：当瓶口在玻璃杯中水面的上方时，瓶子里的水就会流入到玻璃杯里，只要瓶口低于玻璃杯口边缘的高度，玻璃杯里的水就不会倒满。 现象解释：装满水的瓶子倒置时，水会从瓶子里流入到玻璃杯里，在玻璃杯里的水没过瓶口时，瓶中的水再流出，瓶内气体的压强会小于大气压强。当瓶内气体的压强与瓶内水柱的压强和等于大气压强时，瓶内的水便不再流动；当瓶口离开玻璃杯中水面时，空气由瓶口进入瓶内，瓶子里的水又会流出来，直到瓶口再次被玻璃杯内的水没过，瓶内的水又会停止流动。 二、瓶吞鸡蛋 实验器材：玻璃瓶（装酸奶用的）1个熟鸡蛋1个热水 实验步骤： 1．将熟鸡蛋的硬壳皮剥掉。 2．往玻璃瓶中加满热水，过几分钟后倒出玻璃瓶中的水。 3．瓶中的热水倒出后，迅速把剥了皮的鸡蛋放在玻璃瓶口上，使鸡蛋竖直，并用手稍微压一下鸡蛋，让瓶口吸住鸡蛋后松开压鸡蛋的手，这时鸡蛋就会压实在瓶口上。（如图2（1）所示） 4．一会儿鸡蛋就会挤入瓶口中，再过几分钟的时间，鸡蛋就会挤入瓶子中，落到瓶底。（如图2（2）～（6）所示）
测量大气压强的实验 1．（1）在托里拆利实验中，在大气压为760mm水银柱的房间里做托里拆利实验，测出管内水银柱的高度为755mm，可能的因为是． A．玻璃管太长了 B．玻璃管放斜了 C．管内水银面上方进入少量空气 D．玻璃管比较粗 （2）在托里拆利实验中，如果将玻璃管由竖直变为倾斜，则 A．水银柱长度增大，高度升高B．水银柱长度不变，高度降低 C．水银柱长度减小，高度减小D．水银柱长度增加，高度不变 （3）关于托里拆利实验，下面说法中正确的是． A．玻璃管内径越大，管内、外水银面高度差越小 B．往水银槽内多倒些水银，管内、外水银面高度差减小 C．玻璃管顶端突然破了一个小孔，水银会向上喷出 D．把760mm水银柱产生的压强称为一个标准大气压． 2．在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验． ①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内空气，测出吸盘的直径为d； ②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上； ③用小勺轻轻向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的质量为m．请完成下列问题： （1）蘸水的目的是． （2）吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是：，测得大气压数值的表达式是：p大气压=．（写出最终的化简结果） （3）实验中误差产生的主要原因是（写出一条即可）：
3．（2017春?西城区校级月考）某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺取测大气压的值．主要实验步骤如下： ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔； ②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平向右慢慢拉动注射器筒， ③如图所示，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F（即大气对活塞的压力）；读取注射器的容积V； ④用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L． （1）大气压力等于弹簧测力计示数的原理是． （2）活塞的横截面积S= ．（用题目中的字母表示） （3）计算大气压强的表达式为p=．（用题目中的字母表示） （4）如果注射器漏气会导致所测量的大气压值．（选填“偏小”或“偏大”） 4、如图所示，小宁用轻质吸盘等器材估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A．记录弹簧测力计的示数为F． B．将蘸水的塑料吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘． C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面． D．测出吸盘与玻璃板接触面的直径D． E．计算出大气压的大小p． （1）小宁由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序应为． （2）实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是尽量将吸盘内的空气排干净．（3）要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量．（选填“大一些”或“小一些”）． （4）实验中计算大气压的表达式是P= （用测得的物理量表示） （5）小宁通过实验测出的大气压值与标准大气压值相差很大，她分析了以下原因：
科学探究：液体的压强（基础） 【学习目标】 1、知道液体压强的特点； 2、了解连通器及其原理； 3、能用液体压强公式进行简单计算。 【要点梳理】 要点一、液体压强（高清课堂《液体压强》388899） 液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的，液体的压强虽然是由液体受的重力产生的，但它的大小却与液体受的重力无关，液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力，只有侧壁竖直的容器，底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。 要点诠释： 通过实验探究发现，液体压强具有以下特点： ①液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。 ②液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等。 ③不同液体的压强还跟它的密度有关系。 要点二、液体压强公式： 1、公式推导：如图所示，设想在密度为的液体中，液面下深度为处有一水平放置的面积为S的小平面，在这个平面上就有一个假想的液柱。液 柱的体积：液 柱的质量：液 柱受到的重力：小 平面受到的压力：小 平面受到的压强： 由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等，因此用于液体内部向各个方向压强的计算。 2、液体压强计算公式：，式中P表示液体自身产生的向各个方向的压强，不包括液体受到的外加压强，单位是Pa，是液体密度，单位是，是常数，，h是液体的深度，单位是m。 要点诠释： 1、由公式知，液体压强与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关。当深度一定时，P与 成正比，当一定时，P与h成正比。 2、液体的深度h指的是液体中被研究点到自由液面的竖直距离，即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测
量，它不是高度，高度由下往上量的，判断出h的大小是计算液体压强的关键。 要点三、液体压强的测量由于在同一深度，液体向各个方向的压强相等，所以我们只要测出液体某一深度某一方向上的压强，就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。如图所示,液体压强可用压强计来测量，工作原理是：当金属盒上的橡皮膜受到挤压时，U型管两边的液面出现高度差；压强越大，两边的高度差越大，读出高度差即可得出压强计金属盒所处之处的压强。 要点四、连通器及其应用（高清课堂《液体压强》388899）上端开口，底部互相连通的容器叫连通器。要点诠释：1．连通器特点：连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下各部分直接与大气接触的液面总保持在同一水平面上。 如图，在连通器内取一很薄的液片AB；AB受到左边液面对它的压力，也受到右边液面对它的压力，AB平衡，根据二力平衡关系有，根据压力与压强的关系有 ，由于AB是薄片，有，所以，又根据，则有 ，所以同种液体不流动时各液面相平，若连通器里装有不同的且不能均匀混合的液体，连通器液面将不再相平。 2．连通器原理的应用 ①茶壶：茶壶口高于茶壶盖的设计。 ②锅炉水位计：利用连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。 ③自动饮水器：利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。 ④船闸：利用连通器原理使轮船通过水库，拦河大坝等。 要点五、帕斯卡定律及其应用 1、帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递，这一规律叫做帕斯卡定律。 要点诠释： 1、帕斯卡定律是法国科学家帕斯卡发现的，这一规律同样适用于密闭气体。 2、用于测量液体或气体内部压强的压强计就是利用了帕斯卡定律。 2、帕斯卡定律的应用---液压传动 （1）原理 在液压系统的小活塞上施加较小的力，该力对液体产生的压强，由液体大小不变的向各个方向传递，由于大活塞比小活塞的面积大，于是液体就对大活塞产生较大的压力。（如下图）
大气压测量实验 1、某课外兴趣小组用容积为V 的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只，设计了一个估测大气压强的小实验，主要步骤如下： ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后，用一个橡皮帽封住注射器的小孔． ②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右匀速拉动注射器筒．当注射器中的活塞移动到某一位置时，立即记下弹簧测力计的示数为 F ． ③用刻度尺测出注射器的全部刻度长度为L ． 根据以上实验方案，用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为p=_________. 2．某课外兴趣小组用容积为20cm 3 的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只，设计了一个估测大气压强的 小实验，主要步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后，用一个橡皮帽堵住注射器的小孔。 （2）如图13-47所示，用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右匀速拉动注射器筒，当注射器中的活塞移动到某一位置时，立即记下弹簧测力计的示数F 为18N 。 （3）用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L 为10cm 。 请根据以上实验数据算出大气压的值。 3．某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值．主要实验步骤如下： A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔； B ．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平向右慢慢拉动注射器筒，如图14所示，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F （即大气对活塞的压力）； C ．读取注射器的容积V ； D ．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L ． （1）完成实验步骤A 的目的是 ． （2）活塞的横截面积S ＝ ． （3）请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整（不要求填入实验记录数据）． 大气对活塞 的压力F /N 注射器的容积V /m 3 活塞的横截面积S /m 2 （4）计算大气压强的表达式为＝ ． （5）由于注射器漏气会导致所测量的大气压值 ．（选填“偏小”或“偏大”） 3、已知1标准大气压的值约为105Pa 。小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大？他设计的实验方案 是：将蘸水的的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气。用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面。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。再设法量出吸盘与桌面的接触面积，然后算出大气压（如图所示）。它选择的实验器材是：量程为5N 的弹簧测力 图13-47 图14
探究液体压强的特点 1．（2011年中考·浙江丽水、金华卷）小朱在学习液体压强时，用压强计做了如图实验，获得下表数据： 根据表中信息，判断小朱研究的问题是 （ ） A ．液体压强与液体温度的关系 B ．液体压强与液体体积的关系 C ．液体压强与液体深度的关系 D ．液体压强与液体密度的关系 1.D 解析：两次实验中，保持深度和橡皮膜朝向不变，只改变液体的密度，比较压强的大小，所以小朱研究的问题是“液体压强与液体密度的关系”。本题答案为D 。 2．（2011年·山东济宁卷）小明在学习液体压强时，用压强计做了如图所示的实验，获得的数据如下表。据表中信息判断小明研究的问题是（ ） A ．液体向各个方向压强的大小关系 ．液体压强与液体深度的关系 C. 液体压强与液体密度的关系．液体压强与气压的关系 2.B 解析：A 、如果研究液体向各个方向压强的大小关系，必须保证液体的密度和深度相同，改变橡皮膜的方向，不符合题意；B 、液体的密度一定，方向一定，深度不断增加，压强计的液面高度差增大，压强增大．所以此实验利用控制变量法探究液体压强跟液体深度的关系，符合题意；C 、如果研究液体压强与液体密度的关系，保证深度不变，改变液体的种类来改变液体的密度，不符合题意，D 、实验中没有反映气压的大小变化，不能研究液体压强跟气压的关系．不符合题意。故选B ． 3．（2011年中考·广西河池卷）张雨同学用压强计做了如图所示的实验。你能从这个实验中总结出哪些结论？请写出其中两个：
（1）；（2）。 3.（1）液体内部有压强（2）液体的压强和液体的密度有关（答案不唯一，合理即给分） 解析：本实验中，压强计两管有高度差，说明液体内有压强；压强计两管的高度差越大说明液体的压强越大，比较（a）、（b）两个实验，可知，液体的压强与液体的密度有关；比较（b）、（c）两个实验，可知，液体的压强和液体的深度有关。 4.（2011年中考·山东青岛卷）探究液体压强规律： 4.压强计；实验检验；类比；盐水(或其它液体) 解析：利用控制变量法探究液体压强与深度的关系，需要同一种液体水，测量不同深度处的压强大小，即还需要压强计；小雨研究的思维程序是：提出问题（液体的压强与什么因素有关？）→猜想（通过类比法猜想液体压强可能与深度有关）→实验验证（利用控制变量法）→得出结论（同种液体中，深度越大，压强越大）。若要继续研究液体压强与液体密度的关系，需要保持深度不变，改变液体的密度，故需要再增加的器材是盐水(或其他液体)。 5．（2011年中考·重庆卷）有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化_______(选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U 形管两边的液面应该________。
《大气压强》教学设计 【教学设计思想】 1．初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣；而物理教学又以实验为基础，实验几乎始终伴随着整个教学过程，所以，实际教学中，在注重知识逻辑的同时，应重视学生的个人经验和心理特点，把学生对生活中物理现象的认识与掌握物理知识结合起来，加强学生的直接经验和亲身体验。 2．在教学中，按照“体验→思考→分析→探究→应用”的思路逐一展开，让学生通过实验，体验大气压的存在，讨论大气压的特点，应用大气压知识解决实际问题，以及探究测量大气压的方法。 3．在教学中，不仅要关注学生“知道什么”，更要关注学生“怎样才能知道”，所以，能动手做的实验就让学生自己动手做，给学生亲近感和真实感，多媒体仅起到穿针引线的作用。 【教学目标】 1．知识与技能： ·知道大气有压强；
·知道大气压数值的测量方法以及估测方法。 2．过程与方法： ·体验大气压强的存在； ·探究测量大气压强的方法； ·联系实际，培养学生观察、思考和分析问题的能力，应用知识解决简单问题的能力。 3．情感态度价值观： ·培养学生动手和积极探究的精神； ·认识大气压的存在与变化对人类生活的影响。 【教学用具】 矿泉水瓶1个，玻璃杯1个，玻璃管1根，烧杯1个，水槽1个，量筒1只，吸盘1个，乒乓球1只，硬纸片1块，水适量，弹簧测力计1只，注射器1只，细尼龙线若干，刻度尺1把；多媒体。 【教学重点】 1．了解测量大气压的方法； 2．知道大气压对人类生活的影响。
【教学难点】 1．设计多种方法证明大气压的存在； 2．测量大气压大小的方法。 【教学方法】 自学与指导，实验与讨论相结合的综合启发式。 【教学流程】 1．引入：从生活走向物理。 （投影并解说）我们生活在大气“海洋”底层，其中，有许多看似意外却是真实的现象或故事在发生着：患有关节炎的人会在阴雨天（气压明显变化）感到疼痛；生活在高原处的人知道水加热到80℃左右就沸腾了…… 实验演示：将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，请同学们猜测瓶子倒过来后会发生什么现象 [说明：抓住学生好奇的心理特点，用直观的教学方法，让学生对生活中与大气压有关的现象产生浓厚的兴趣] 2．怎样知道大气有压强
探究液体压强的特点 一、实验目的 1.通过实验探究知道液体内部处处存在压强。 2.通过实验探究掌握液体压强的大小跟什么因素有关。 3.通过演示实验，培养学生的观察能力；经历用分析推导方式得出液体压强公式，培养学生的抽象思维能力。 二、实验器材 压强计、大烧杯、水、盐水、刻度尺。 三、实验原理 由于液体有重力，有流动性，所以液体内部处处存在压强。液体内部的压强的大小与液体的深度和液体的密度有关。 四、实验过程 1．准备工作 向玻璃容器中装入普通水（不要太满），将红色水注入压强计的U形管中，到管的一半高度（注入红水时要连续进行，以免在液体中间夹着气柱）。 2.组装仪器 先将微小压强计背面的螺丝上好，并装在方形底座上，然后安装好液体内部压强实验器，检查乳胶薄膜后再将液体内部压强实验器和微小压强计的橡皮管用玻璃管连接好。 3.使压强计的金属盒膜面向上放入水中，观察U形管两遍液面时否出现高度差，水的内部是否存在压强？ 4.旋动金属盒支架上的旋钮，改变橡皮膜所对的方向，观察压强计，看水的内部各个方向上是否都有压强？ 5.保持压强计金属盒所在的深度不变（9cm），使橡皮膜朝上、朝下或朝任何侧面，分别记下U形管两边液面的位置，并求出液面的高度差，记录数据，填入表格。
6.改变金属盒的深度，上移至6cm，再移至3cm处，分别求出压强计的液面高度差，并记录实验数据，填入下表中。 7.比较深度相同，但密度不同的液体的压强，把记录的数据填入下表中。 五、实验结论 1.液体对容器底和容器壁都有压强，液体内部各个方向上都有压强。 2.在同一深度处，液体向各个方向的压强相等，液体的深度增大，压强也增大。 3.液体的压强还与液体的密度有关系，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 六、注意事项 1.压强计放入液体前，要先检查装置的各连接处是否漏气。用手轻按金属盒上的乳胶薄膜，若微小压强计显示出高度差且维持一些时间不变，说明该套装置密封不漏气，否则要检查原因，重新连接或者更换元件。 2.在测试同一深度、不同方向的压强时，要改变金属盒上橡皮膜的方向，这时应注意保持金属和中心位置的深度不变。 3.观察U形管两边液面的高度时，视线应与液面相平，并以液面凹处为准。
大气压专题讲解 精测大气压：托里拆利实验知识点总结: 实验方法及注意：(1)一只手握住玻璃管中部，在管内灌满水银，排除空气，用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里待开口端全部浸入水银槽内时放开手指，将管子竖直固定当管内外贡液液面的高度差约为76cm时，它就停止下降，读出水银柱的竖直高度; 1、下列现象不是利用大气压的是（） A、用吸管吸饮料 B、医生用注射器给病人注射药液 C、吸盘帖在光滑的墙面上 D、墨水被吸进钢笔 E、人体肺部吸气 2、做托里拆利实验，测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm，下面的哪些措施可以使这个高度差改变（） A、往槽内加入少许水银 B、使玻璃管稍微倾斜一点 C、把玻璃管往上提一提 D、把实验移到高山上去做 E、将细管换成很粗的管子 F、本实验器材从夏天放置到冬天 G、将玻管顶端凿一个很小很小的孔 H、试验时天气有晴转阴 I、将试管压一压（但水银柱上方任有真空） J、在试管足够长时，将汞换成水 题3 题4 题5 3、如图3所示，在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根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，从管子上端吹入少量气体，就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上，玻璃管内水柱的高度，水对容器底的压强。(填“变小”、“不变”或
“变大”)如果在瓶中装满水，就可以制成一个较准确的测量仪器 (请写出它的名称)。 4、 4、如图4所示,将托里拆利装置放在天平上,并用铁架台将玻璃管固定,使管口不与槽底接触,在右盘放砝码使天平平衡,此装置移到山上,分析天平的状态变化. 5、试管中有一段被水银柱密封的空气柱，将此试管分别如图所示旋转，若空气柱的压强为P，大气压为P0，则满足P＜P0的是：（）A、甲; B、乙; C、丙; D、乙和丙。 估测大气压：方法一：注射器等器材组合 小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下：①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔；②如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始移动时，记下弹簧测力计的示数F；③观察并记录注射器筒上所标明的容积V，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。 （1）根据以上实验方案，用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为p=_______。 （2）在如右上图甲乙所示的实验装置中，小明不能采用图的装置来估测大气压强，其原因 是。 （3）按照上述实验方案测得的大气压强的值，往往会比大气压强的实际值偏小。你认为产生这种现象的主要原因是：___________________________________________。若一同学测量值比真实值偏大，可能的原因又是（数据读取没问题） _____________________________________ （4）实验学校的同学们在进行估测大气压实验时，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程，慢慢的拉注射器（甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计的示数分别是F1和F2。则他们测量出的大气压强最接近于（）A．F1L/V B．F2L/V C．（F2-F1）L/V D．（F2+F1）L/V 方法二：橡皮碗等器材组合 学习了大气压的知识以后，小明对大气压强通常有1．0×105Pa这么大存有疑问，想亲自证实一下；如是
《大气压强》教案 湖北省襄樊市建昌子校张利民 【教材简析】： “大气压强”是初中物理（人教版）第一册第十章第一节的内容，它主要讲述有关大气压强的初步知识，既是前一章液体压强知识的延续拓展，又是后一章中学习流体压强和高中学习气体性质的基础，本章的其余三节内容都是以“大气压强”作为中心内容展开深化的。在教材中，这节课有着承上启下的作用。 这节课的重点是理解大气压强的存在，会用大气压强解释简单的现象，难点是用水银做托里拆利实验测出大气压值的原因。 大气压强虽然很大，身体却感觉不出来，但是人们生活中许多常见的现象又都与大气压强有关。教学中可设法让学生亲自感受到大气压的存在，再利用知识的迁移来学习大气压，同时尝试着解释常见的大气压现象。这样能利于学生对大气压的理解，还能深刻体会到物理就在身边，物理知识有用，学习是快乐的。初三下学期，能保护延续学生对物理的兴趣也是很重要的。 托里拆利实验的原理很难理解，而水银有毒，最好不演示，如果只靠画图讲解，枯燥乏味学生根本听不懂，可以借助多媒体教学手段，既能看到实验的全过程，增加了可信度，又直观、形象，易于接受，且能调动学生兴趣，可利用“暂停”键让学生仔细观察实验步骤，同时把难点知识分成若干个小问题，分步提问，层层引导，个个击破，从而突破难点。 本节课可主要采用“导、辅、训”三位一体的教学方法。 【学情分析】： 初二学生经过一个多学期的物理学习，对这门学科有了简单的了解，物理观察、实验、分析和概括能力已初步形成，也亲身体验到了物理知识与人们生活、生产的密切联系，对物理有了一定的兴趣和强烈的求知欲。他们希望教师能满足他们对新知识的好奇、渴求，希望在老师的引导下获得锻炼及施展自己能力的机会，同时更希望品尝到成功学习的快乐。教学中应注意设计好问题，引导学生的同时保护学生的学习兴趣，激发学生探索新知识的勇气，教会他们发现问题、提出问题及解决问题的方法，真正让学生成为探究式学习的主角。
2019年中考物理实验专题复习—— 探究液体内部压强特点的实验 命题点 1.实验前要检查装置的气密性(用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化，若漏气，两液柱的两个液面差几乎没有变化) 2. U形管中的液面的调平(不平的原因是橡皮管中有气体，应拆开橡皮管,重新安装) 3.判断压强的大小(观察U形管两液柱的两个液面差) 4.控制变量法的应用 (1 )探究液体内部压强与方向的关系(控制金属盒在同种液体,相同的深度处,改变金属盒的方向) (2)探究液体内部压强与深度的关系(控制金属盒在同种液体，金属盒方向不变，变化金属盒的深度) (3)探究液体内部压强与液体密度的关系(控制金属盒在相同的深度,金属盒的方向不变，变化液体的种类) 5.液体压强大小计算 6.实验结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等.深度越深，压强越大.液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时，液体的密度越大，压强越大 典题欣赏: 1．（2018?沈阳）为研究液体内部压强恃点，如图甲所示，小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。 （1）将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强：将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的有关； （2）接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度（选填“大于“、“等于”或“小于”）水的密度。 （3）将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色通明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有。 （4）使装置保持丁图所示位置不变，在橡皮膜上戳个洞，会有部分液体从洞口流出，最后
用注射器测量大气压实验的相关问题 实验：用弹簧测力计拉动注射器来估测大气压强的值，其实验步骤如下： （1）首先，将注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后，用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔。 （2）然后，用细尼龙绳栓住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后，水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始滑 动时，记下弹簧测力计的示数（即大气对活塞的压力）F。 （3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，用这个长度去除它的容积V， 得出活塞的横截面积S： S=V/L （4）由P=F/S计算此时大气压强的数值。 首先，推动活塞排尽注射器筒内的空气存在很大的难度，由于活塞与注射器筒 之间的气密性问题，气体很难完全排尽，这将会导致实验过程中很容易拉动注 射器，拉力偏小，从而导致大气压强测量值偏小。另外，在实验时，很多实验 者为了图方便，直接用手堵住或用橡皮帽封住注射器的小孔，然后就开始拉动 注射器进行实验，这样做也会导致实验误差的增加，因为在注射器筒的尖端处 还有一段小孔，活塞无法到达这里，这样将会导致在小孔中留有残留的空气， 严重影响正常测量，导致拉力更加偏小，从而导致测量值偏小，出现很大的测 量误差。而为了排出小孔中残留的空气，我们最好在将活塞推至注射器筒的底 端后，用蜡烛油将小孔封住，完全排出小孔内的空气，使实验数据变得准确， 减小实验误差。 们可以在注射器筒与活塞之间涂上适量的凡士林，这样就可以减小摩擦，同时，还可以增加注射器筒与活塞之间的气密性，一举两得，可以极大的减小实验误差。 在测量活塞的横截面积S时，也存在一定的误差，我们通过公式S=V/L得出的 横截面积S，严格意义上讲应该是在注射器筒内移动的活塞的横截面积，而我 们需要测量的是活塞与空气直接相接触的颈部那一部分的横截面积。显然，我 们测量的面积S比注射器与空气接触的实际面积偏小，其结果也将导致测量值 略微偏大。 另外，该实验中所使用的注射器最好用2ml的，在实验过程中弹簧测力计还会 不停的晃动，给读数带来很大的困难，导致实验很难操作，增大实验误差，使 实验结果不准确。
液体内部压强的探究 【内容提要】探究式教学是一种比较流行的教学方式，它体现出以人为本的思想，与现代教育观念向吻合，但有些课堂打着探究的旗号，实质与填鸭式教学相差不大，更可怕的是部分教师按照探究式教学的几个步骤墨守成规，把探究式教学变成一种新的教条主义。本文结合液体内部压强的探究，不在于提出批评和批判，在于和同行讨论和交流如何实施探究式教学，如何一起为教育这门艺术添砖加瓦。 【关键字】探究液体压强 苏科版第十章第二节《液体的压强》，主要内容概括为两个活动，即“体验液体压强的存在”和“探究影响液体内部压强的因素”，所以学生活动在这节内容的实施中占较大比重，探究式教学是常用的教学方法。探究式教学有它独有的步骤，有些教师往往按步骤行事，为了实现探究步骤而进行所谓的探究活动，使探究式教学这种新方法称为新教条。在活动过程中引导学生去发现新现象、提出新问题、解决新问题，顺其自然地让学生乐于探究才是真探究。结合本人的上课，把这一节内容的教学过程作简单介绍。 活动10.4 体验液体内部压强的存在 实验：指导学生采用底部和侧壁都有开口的玻璃管，在开口处蒙上橡皮膜，往管内倒适量水，观察橡皮膜的形状，并用手指触压橡皮膜。 师：从力学上讲，你的手指有什么样的感觉？ 生：有被挤压的感觉。 师：由此可见，若水装在容器中，水对容器的底部和侧壁都有压强。现在老师提出一个问题，在水的内部有没有压强呢？如果有的话可以怎样去验证？请同学们讨论。 生：（讨论后回答）用下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中，若橡皮膜形变，则能表示水的内部也是有压强的。 师：回答得非常好，请同学们用蒙有橡皮膜的玻璃管来验证水的内部是否有压强。 实验：指导学生把玻璃管插入水中，观察橡皮膜的变化，讨论发言。 生：可以看到橡皮膜向上凸起，表明液体内部有向上的压强。 师：很好，通过这位同学的发言，老师还想知道一些其他的问题，例如液体内部向其他方向有没有压强呢？如果想要验证的话，又应该如何操作呢？ 生：（讨论后回答）液体内部向其他方向应该也有压强，可以把橡皮膜朝向各个方向，看它有没有形变。为了解决水进入玻璃管的问题，可以在两头都蒙上橡皮膜。 师：看来同学们很懂得思考，其实要研究液体内部各个方向是否都有压强，不仅可以采用刚才那位同学的工具，而且我们有新的工具要隆重登场——压强计。 活动10.5 探究影响液体内部压强的因素 师：现在每组同学桌上都有一个压强计，请大家观察它的结构（介绍金属盒、橡皮管、U形管、刻度板等），并用手指轻压压强计上金属盒上的橡皮膜，并告诉老师压橡皮膜后你看到了什么现象？ 生：（操作后回答）手指压橡皮膜后U形管两边液面高度发生了变化。 师：有没有进一步的发现？ 生：手压得重一些，U形管两边液面的高度差就大一些。 师：U形管两边液面高度发生变化，说明金属盒的橡皮膜发生了形变，也就是橡皮膜受到了压强；手指压得重些，U形管两边液面高度差就大些，说明了液面高度差的大小表示了橡皮膜受到压强的大小。只要把金属盒放入水中，改变金属盒的朝向，就可以检验一下液体内部是不是各个方向都有压强了。 师：我想，同学们已经迫不及待想动手了吧，但动手实验之前要先知道自己应该怎
测量大气压强的三种方法 由于我们生活在大气中，对大气压强的存在及大小感知不深，其实我们利用身边的器材，有多种方法能测出大气压强的大小。 一、利用托里拆利装置测量（原理： ） 例1．在做托里拆利实验时，测得水银柱的竖直高度是76cm，真空部分长度为24cm，则下列说法中正确的是（ ） A．若改用一根2m长的管子做实验，则真空部分长度为48cm B．若用一根粗细不均匀的管子做实验，则水银柱高度不再是76cm C．若将管子倾斜放置，那么液柱的高度将大于76cm D．若用别的液体代替水银，那么液柱的高度将不再是76cm 二、利用注射器测量(原理： ) 例2．某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。 (1)图甲是按1：1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线，注射器的最大可读容积为_________，用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为 _____cm，可算得活塞的横截面积为_______cm2。 （2）实验时，小华把注射器的活塞推至注射器底端，排尽筒内空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气压值p=______ Pa。
（3）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得大气压值_______；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得大气压值_______。（均选填“偏大”、偏小） 三、利用玻璃吸盘测量（原理： ） 例3．市场上有一种圆形软塑料吸盘，把它摆在玻璃上，挤出它和玻璃之间的空气，它就可以“吸”在玻璃上。请你用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺，在家里穿衣橱玻璃上做实验，来估测大气压的数值。 （1）写出实验步骤； （2）写出大气压的计算式。 例1：解析：在托里拆利实验中，由于水银柱的竖直高度为76cm，则当地的大气压强就是76cm高水银柱产生的压强。A中玻璃管长度变了，但大气压强托起的水银高度是不变的，故水银柱的高仍是76cm，那么真空柱的长度就是200cm－76cm=124cm；B中液体产生的压强只与液体的密度、深度有关，而与底面积无关，所以粗细是否均匀，不会影响到水银柱的高度；C中将管子倾斜，由于大气压托起水银柱的高度是指其竖直高度，要保证竖直高度仍是76cm，则水银柱在管中会上升，如图1所示；D中若用别的液体取代水银，由于液体的压强与密度有关，所以液柱的高度也将发生变化。故D是正确的。 思考1：如果用水去测量，需要准备至少多长的玻璃管？ 例2：解析：（1）注射器的最大可读容积就是它的量程，为20mL；用刻度尺直接测量注射器左端至20刻度线间的总长度为5cm，则可计算活塞的面积为： S= =4cm2。 （2）大气压强 =0.7×105Pa。（3）筒内空气若没有排尽，所测拉力会变小，故得 出的大气压值会变小；若注射器内壁间的摩擦较大，所测拉力就会变大，得出的大气压值就会变大。 思考2：若要提高测量的大气压数值的准确性，该如何改进？