最新中考物理总复习大气压强、流体压强课件课件PPT.ppt 39页

'中考物理总复习大气压强、流体压强课件 5．影响大气压的因素：(1)随高度的增加而_____，海拔3000m以内，每升高10m气压约降低100Pa，海拔越高，减小得越慢。(2)同一位置大气压随天气变化而变化。阴天气压低，晴天气压高，冬天气压高，夏天气压低；大气压随高度的增加而减小，而且这一减小是不均匀的。拓展：大气压与空气的湿度有关，湿度越大，气压越低，湿度越小，气压越高。6．大气压的应用：(1)液体的沸点随气压的减小而______，随气压的增大而______。(2)生产生活中的应用：活塞式抽水机、离心式抽水机、高压锅、打气筒等。减小增大增大 【例1】〈2015·宁波〉如图甲所示的覆杯实验中：(1)硬纸片不会掉下的事实是________存在的证据；(2)有同学认为实验中是水粘住了纸片，老师用如图乙所示装置进行实验，随着空气被抽出，纸片掉下了，排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时间会________(填“变短”“变长”或“不变”)。(忽略杯子的杯口大小对装置内空气的体积的影响)大气压考查角度1利用大气压的实例不变 (3)晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量并写出大气压强的表达式。①将橡胶管注满水，用两个铁夹夹紧橡胶管的两端，一端浸没于装有水的水盆中，另一端用细绳提至10m以上高处；②松开橡皮管底部的铁夹，待橡皮管内水面下降至静止时，用卷尺测出水盆内水面至水柱上表面的竖直高度，记为h；③表达式：p＝ρ水gh。解 本题属于探究型实验，是课本知识的创新实验，解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及注意事项。(1)用刻度尺测量塑料吸盘的半径r，利用S＝πr2求得塑料吸盘与水平板的接触面积S；吸盘脱离水平板时，小桶对吸盘的拉力(大小等于桶和细沙的总重力)等于大气对吸盘的压力，则F＝G＝Mg，；(3)跟托里拆利实验的步骤相同，不过用的是橡胶管，不是玻璃管，由于大气压能支持大约10米高的水柱，所以橡胶管灌满水后其一端要提到10米以上。 举一反三训练2.塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图所示的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为下列说法中正确的是()A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上B．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力C．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值D．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物C 考点二流体压强与流速的关系1．流体：________________________。2．流体的压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置_________，流速越小的位置__________。拓展：飞机机翼的升力产生原因：机翼形状_______________，当气流迎面吹来时，在相同的时间内上方气流经过的路程_____下方气流经过的路程，因此上方气体流速较大，压强______，下方气体流速较小，压强______。机翼上、下表面受到了非平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者合力是向上的，便是我们所说的升力，如图所示。3．流体压强与流速的关系的应用：__________________________。具有流动性的气体和液体压强越小压强越大下方平上方凸起大于较小较大飞机起飞、水翼船、安全线 【例3】〈2016·舟山〉如图所示装置可以用来研究液体压强与流速的关系，打开阀门，水流经该装置时，可观察到a、b两管口均有水喷出，且____管口喷出的水柱更高，原因是_________________________________________。b考查角度1流体压强和流速的关系打开止水阀门，水流经该装置时，由于水的流量一定，a管下端管道横截面积小，b管底部管道横截面积大，a管下端水的流速较大，b管下端水的流速较小，根据流体压强和流速的关系可知，b管下端水的压强比a管下端水的压强大，所以，b管口喷出的水柱更高。b管下端管道横截面积大，水流速小，压强大 举一反三训练3.〈2015·杭州〉小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球(如图所示)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气，并将手指移开，看到的现象是____________________，原因是______________；小王看到小明的实验后说，朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气也能达到类似的实验效果，原因是______________________________。乒乓球不会掉落吸气时，乒乓球将下面的管口封住，漏斗细管内的气压减小，小于下方的大气压，在大气压的作用下，使乒乓球不会掉落；从漏斗口向下用力吹气，乒乓球上方空气流速大压强小，乒乓球下方空气流速小压强大，乒乓球受到向上的压强大于向下的压强，乒乓球不会掉下来，这个小实验说明气体流速越大处压强越小。大气压的作用气体流速越大的位置压强越小 【例4】汽车是我们熟悉的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造中涉及许多物理知识：有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀(如图所示)，当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较_____，汽车能产生较大的抓地力。小考查角度2应用实例【思路点拨】汽车的气流偏导器的形状上平下凸，当汽车高速行驶时，上方的流速小，压强大，下方的流速大，压强小，形成一个向下的压力差，故汽车能产生较大的抓地力，更安全些。 举一反三训练4.〈2016·自贡〉我们经常看到这样的现象：在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动，如图所示，汽车向左行驶，马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动()A．向A方向飘动B．向B方向飘动C．向C方向飘动D．条件不足，无法判断A 第六章交通方式分担 6.1交通方式分担的概念一个出行（trip）与一种交通方式（mode）相对应。一个区域（zone）的全部出行数中，利用某种交通方式的人占所有出行的比例就称为方式分担（modalsplit）。每种交通方式所分担到的交通量叫做该方式的分担交通量。分担交通量占全部交通量里的比例称为方式分担率（或称选择率）。交通方式分担预测的内容：确定各种交通方式的分担率大小。交通方式选择问题是交通规划和政策制定中的重要部分。进行方式分担分析的目的在于通过对现状和未来的分析，从而建立起一个合理的分担关系。 交通方式划分模型的建模思路：思路①：在假设历史的变化情况将来继续延续下去的前提下，研究交通需求的变化。思路②：从城市规划的角度，为实现所期望的交通方式分担率，研究如何改扩建各种交通设施来引导人们的出行，以及如何制定各种交通管理规则等。 交通方式简介：城际间：铁路、公路、航空、水运、管道。城市范围：轨道（地铁、轻轨、独轨等）、水运、道路（步行、非机动车、摩托车、出租、公共电汽车、私家车、公务车；客车、货车）。代表交通方式单种交通方式出行：多种交通方式出行：代表交通方式按照“铁道－公共汽车－小汽车－摩托车－自行车－步行”的优先顺序来进行确定。 6.2影响方式选择的因素出行主体（出行者）的特性职业、年龄、性别是否拥有或是否可以利用小汽车是否拥有驾驶执照家庭结构（年轻夫妇？、夫妇加小孩？、退休人员？、单身？、家庭人口构成、年龄构成、性别构成等）收入其他方面的因素 出行特性出行目的：出行目的不同，对交通方式服务质量的要求不同。上班、上学出行：汽车利用率低、公共交通利用率高。业务出行：因需要在多客户处停留，装卸货物等，所以汽车利用率高、公共交通利用率低。自由出行：汽车(出租)利用率高。出行时间如深夜出行（过晚或过早）就难于利用公共交通方式（有一定的服务时间限制出租车出行）。“划分工作日、休息日、早高峰上班时间段、平峰时间段、晚高峰回家时间段等”。 交通设施的特点从“可量测的因素”和“难于量测的因素”两个方面进行说明。可量测的因素（通常决定了各种出行方式的效用大小）相关的出行时间（出行时耗）：出行距离和时间是出行者进行方式选择的最重要的因素。相关的货币费用：如票价、燃油及其它直接费用（过路桥费等）。是否有停车场、停车费如何等。难于量测的因素舒适程度、便利性。可靠性、准时性。防护物、安全性。 6.3交通方式划分的阶段交通方式划分依据其在四阶段模型中所处阶段位置的不同，有如下的5种分类。方式划分阶段可以单独解决，也可以与某个子问题中的任何一个结合起来共同解决。 6.4交通方式分担预测的分析方法6.4.1预测体系的分类预测各交通方式分担量的方法先根据分担率模型预测分担率，然后再乘以发生、吸引量或分布量，从而得到各方式的分担交通量。Case1：由分担率乘以发生、吸引交通量多用于“G－MS－D－A”类预测模型中。Case2：由分担率乘以分布交通量多用于“G－D－MS－D”类预测模型中。两种情况都要求首先获得现状各种方式的出行分布，而这利用基年居民出行OD调查易于实现。 方式分担预测模型的分类根据交通需求预测过程中，考虑方式分担的阶段不同，可以把方式分担模型划分为出行末端模型（tripendmodel）和地区间模型（tripinterchangemodel）两大类。出行末端模型：将各个交通小区的发生交通量（集中交通量）在交通分布计算之前就分配到各方式上。地区间模型：先计算各交通小区间的分布量，然后再推算方式分担量。 预测体系还可以按下述方法分类根据方式选择特性分类一阶段方式分担率模型：不将用户分为固定阶层（固定地使用某种交通方式的阶层）和选择阶层，而是一起考虑。二阶段方式分担率模型：将用户分为固定地使用某种交通方式的阶层（e.g.固定使用小汽车、固定使用公交）和可能对交通方式进行选择的阶层。另外，在决定固定阶层的方式分担率时，完全不考虑地区间的交通服务水平（换言之，在发生、吸引交通量的阶段就将选择阶层和固定阶层分离开）。 二阶段方式分担率模型选择过程示意图 根据方式选择的基本单位分类集计模型（AggregateModel）：以小区为单位将用户的方式选择集计起来进行预测说明的模型。比较简单实用，常见的有Logit模型。非集计模型（DisaggregateModel）：以个人为单位出发研究用户对交通方式的选择，并构造模型来确定各交通方式的选择概率，然后再将每个人的方式选择结果集计起来，进而预测各方式分担量的模型。该模型始于20世纪60年代，70年代之后应用于实际。常见的有多元Logit模型（MNL）、多元Probit（MVN）模型，模型较于复杂。 根据方式选择的步骤分类二者择一法（实践中应用较多）：将交通方式的选择分为两步的方法进行研究。其特点是某阶段（某步）方式分担率的计算与前阶段独立进行。多项选择法（用公式一次求出）：用包含各种方式的选择概率公式一次求出各方式选择率的方法。该方法计算简单，但难以正确地提取反映各方式选择的要素。另外，随着自变量（方式数）的增加，模型变复杂。 二者择一法的选择过程（注意：在二者择一法当中，每一步的两种方式的概率总和等于100%） 6.4.2方式分担的预测模型出行末端模型（TripEndModel）发生点和吸引点（即末端）上的总交通量的方式分担，（即在出行发生与吸引阶段进行方式划分）。Tripendmodel就是将各个小区的发生交通量在集中交通量计算之前分配到各方式上。这一过程实际上在交通产生阶段就开始考虑了，其实质是MS优于D进行，多用于城市交通规划中。Tripendmodel分为两种：适用于规划对象区域全体的全域模型；考虑各个地区特性的交通方式选择率模型。实际中使用较多的是第二种。 Tripendmodel在确定方式分担率时可以从发生端或吸引端考虑，大多数模型是发生端出行末端模型。Tripendmodel在进行方式划分时主要考虑的因素是各小区的居民特性，如：交通工具拥有量、收入、家庭结构等。其次还要考虑的因素有：到城市中心的距离、土地利用状况、人口密度、出行目的等。在Tripendmodel模型中，只能间接考虑各种交通方式的服务水平、地区间的距离时间等因素，对于地区间交通服务水平和交通方式间的竞争关系无法考虑。因此，如果将来地区间交通方式的服务水平改善时，无法在分担率模型中反映由此导致的方式选择的变化。 地区间模型（TripInterchangeModel）地区间模型是目前比较流行的模型，在城市交通规划和区域交通规划中均广泛使用。先计算各交通小区间的交通分布量，然后推算方式分担量。所以，连接各小区之间的交通方式的服务水平的差异是影响方式分担的主要因素，而地区特性则是次要因素。由于道路建设往往引起服务水平的变化，因此该模型最适合描述因服务水平变化而引起的分担率的变化。 地区间模型求算各交通方式分担交通量的步骤：Step1：设定交通网络。要设定各种交通方式的交通网络。Step2：设定各交通方式的服务水平。服务水平即是用户选择交通方式时考虑的时间（步行时间、等车时间、换车时间）、速度、票价、拥挤度、舒适性等选择标准。Step3：计算各方式的分担率。基于服务水平的分析结果进行计算，常用的计算方法有分担率曲线法和函数法两种。Step4：计算各交通方式分担到的交通量。 6.5实用方式分担预测模型6.5.1分担率曲线法分担率曲线是指各种交通方式的分担比例与其影响因素之间的关系曲线。分担率曲线：基于个人出行调查的结果，依据地区间距离、地区间各方式所需的走行时间比（或各方式所需的走行时间差）、费用等绘制的用户选择交通方式的曲线。某方式的利用率=。优点：利用分担率曲线法可以直接查得各种交通方式在城市交通区之间出行量中所占的比例。缺点：由于分担率曲线是由现状调查资料绘出的，因此无法反映出在未来情况下，特别是当影响因素发生改变时各交通方式分担率的变化。 分担率曲线法是目前国外广泛使用的交通方式分担预测方法，在国外交通方式较为单一、影响因素相对较少的情况下，该方法应用效果较好。在我国交通方式众多、影响因素复杂的情况下，绘制出全面反映各交通方式之间转移关系的分担率曲线，其工作量以及需拥有的资料是十分巨大的，可行性较小。 6.5.2函数模型法函数模型就是将各交通方式的分担率用函数形式进行表示，并以此来计算各交通方式分担交通量的方法。常用的函数模型有：线性模型、Logit模型、Probit模型。线性模型（回归模型法）最早采用的一种函数模型，将影响方式划分的各种要素用线性函数的形式表示，并以此来推求各方式的分担率。通常是通过建立方式分担率与其相关因素之间的函数关系，并利用现状数据进行参数标定。该方法简单易行但较为粗略，所需要的现状资料较多。模型无法满足的条件，应用范围有限。 Logit模型（可用于两种或多种交通方式的分担率计算） Probit模型 规划实践中采用的方法从目前我国城市交通规划的实践来看，在进行居民出行方式划分预测中，一个普遍的趋势是定性分析和定量分析相结合、宏观与微观相结合、宏观预测指导微观预测的方法，即：首先在宏观上依据未来国家经济政策、交通政策及相关城市的比较对未来城市交通结构作出估计，然后在此基础上进行微观预测。'