人教版九年级《第十四章 压强和浮力》教师用书(纯word版)_初中物理人教版_物理学习网
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人教版九年级《第十四章 压强和浮力》教师用书(纯word版)
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人教版九年级《第十四章 压强和浮力》教师用书(纯word版)
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　　人教版九年级《第十四章 压强和浮力》教师用书(纯word版)
　　课程标准的要求
　　1．通过实验探究，学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。知道增大和减小压强的方法。了解测量大气压强的方法。
　　2．通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理。
　　3．通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。
　　全章概述
　　本章学习压强和浮力的知识。内容包括：压强、液体的压强、大气压强、气体的压强与流速的关系、浮力。
　　本章力图体现课程标准的教育理念，突出以下特点：
　　1．强调学生是学习的主人，为了使学生的知识来源扎实，本章对压强、浮力的规律性知识的学习，尽量安排探究性的学习，主要安排了以下的探究活动：压力的作用效果跟什么因素有关？气体的压强跟流速的关系；浮力的大小等于什么？使学生获得关于压强、浮力的基本认识。
　　本章安排的探究性学习活动，具有实验操作方便、规律性强、结论容易获得的特点，适宜初中学生探究。学生通过进行自主研究，体验科学研究的过程，受到科学研究方法的教育；从收集的证据中，总结和归纳出规律性的知识，初步学习归纳的方法；从获得的成功中获得愉悦，为提高学习能力和自信心打基础。
　　与过去的教学大纲相比，课程标准对浮力的知识要求有所宽松。因此，本章对浮力内容的编写，与过去相比有比较大的改变，这是与课程标准的要求吻合的，跟学生的认识水平也是吻合的。
　　2．本教材的编写力求提高学生学习的兴趣。首先，注意从生活走向物理。从学生熟悉的生活现象引入教学内容，或回应教学内容，例如生活中常见的连通器、浮力现象、抽水机等。第二，注意从学生的认知能力出发，在现象的对比中发展学生的学习兴趣，例如比较小小的蝉的口器和庞大的骆驼产生的压强，期望学生在现象的对比中，提升对科学理念本质的认识，在对科学的理解中，获得和发展兴趣。第三，注意把现代科技材料展示给学生，使学生理解新闻事件和生活中的科学技术，满足学生强烈的求知欲望，体会物理知识是有用的，驱动学生学习的兴趣，并使学习兴趣得到发展。第四，在学生的学习中，尽量保护他们学习自信心，使学生在自信中获得对物理知识追求的愿望，例如通过探究方法得到阿基米德定律，等等。
　　3．强调实验的作用。物理学是一门以实验为基础的科学，它的基本研究方法之一是实验。本章一如既往，仍然突出实验在教学中的作用，尽量安排教师的演示实验和学生动手操作的实验活动，让学生在观察演示实验和自己亲身的实验中，经过观察、体验的过程，从中获得最直接的、生动的实验事实，为理解物理概念和规律打好基础。课本不仅对教师的演示实验提出要求，还提供了大量的照片图，还在想想做做、动手动脑学物理等栏目中，提供了大量的实践性的活动，期望学生在实践性学习活动--实验过程中，体会和感悟实验方法对物理学习的重要性，激发学习物理的兴趣。
　　4．密切联系社会生活的实际
　　把压强、浮力的知识跟社会生活实际紧密地结合，是这一章的另一个特点。物理学是有用的，表现在它的知识渗透在社会生活的许多方面，成为现代社会的重要支柱，对社会的发展和人们生活水平的提高起重要作用。教材体现了物理知识在现代社会生活中是十分必要的，它充满魅力，在社会生活中充满了活力。
　　物理学习的重要目的，是理解社会生活中的科学技术，应用物理知识解决实际问题。基于这样的考虑，这一章教材在补充传统课外作业的形式方面也做了一些努力，习题中尽量提供一些结合社会生活实际的题目，让学生在多种形式的学习活动中成长。
　　课时建议
　　本章共分五节，建议8课时。
　　第一节 压强 l课时
　　第二节 液体的压强 1课时
　　第三节 大气压强 2课时
　　第四节 气体压强与流速的关系 1课时
　　第五节 浮力 2课时
　　复习和总结
　　说明与建议
　　章首图
　　本章的章首图是在空中排成阵列的飞机正在表演的情景。启发学生思考，飞机的飞行跟这一章的内容有什么关系？
　　阅读指导
　　阅读指导概要地介绍了本章的主要内容和展开的顺序，给学生一个循序渐进的学习线索。
　　第一节 压强
　　1．知识与技能
　　了解压强的概念。理解什么是压力，什么是物体的受力面积。
　　理解压强的大小跟哪些因素有关。
　　了解压强公式中各个物理量的名称、单位及符号，知道压强单位的物理意义和由来。
　　了解压强的增大和减小的主要方法。
　　2．过程与方法
　　观察生活中各种跟压强有关的现象，了解对比是提高物理思维的基本方法。
　　探究压力的作用效果跟什么因素有关？经历探究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象、采集的实验数据，获得对压强比较深入的了解，初步学习使用控制变量法。
　　解读课本图13．1－1、13．1－2，了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性。
　　解读课本图13．1－4、13．1－5、13．1－6的内容，了解改变压强的实际意义，了解改变压强大小的基本方法。
　　通过实际动手，实践如何改变压强。
　　3．情感态度与价值观
　　经历观察、实验以及探究等学习活动，培养学生等重客观事实、实事求是的科学态度。
　　通过亲身的体验和感悟，使学生获得对压强、浮力基本知识理解的感性认识，为深入理解和应用这些知识打基础。
　　通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。
　　感悟科学是人类创造发明的基础，激发学生的学习热情。
　　说明与建议
　　想想议议
　　本节教学可以从展示自然界的有关压强的现象开始，也可以从学生们讨论式学习开始。
　　生活、生产中有各种各样的跟压强有关的现象，让学生们收集相关的资料，无论图片、文字、实物都可以。由于学生参与实际的学习活动，学习兴趣会很高。通过对资料分析，挑选那些对比强烈的现象，不仅可以使学生获得感性认识，而且通过对比，更容易激发求知的欲望。课本上的蝉和骆驼2幅图片，可以丰富学生关于压强的感性认识，并形成鲜明的对比，激发学生对压强知识的求知欲。
　　这里可能需要让学生谈一谈蝉的口器对树皮的压力的作用效果，还要谈谈庞大的骆驼的体重作用在蹄子上，蹄子对沙漠松散沙子的作用效果，或者谈一些个人在生活中获得的相关感受。通过效果的对比，突出主题，激发学生进行探究活动的兴致，为深入教学引路。
　　探究 压力的作用效果跟什么因素有关？
　　首先需要通过比较，了解什么是压力，强调压力一定要跟受力面垂直。然后通过探索，获得实验的实际数据和观察到的现象上的差异。要放手让学生自己去探究。
　　探究的最后应该适当地进行方法性的总结，以便培养思维的条理性。
　　猜一猜：通过实际数据的计算，通过了解两种情况下每平方厘米受力面积所受的压力的大小，具体理解观察到的实验现象--压痕的深浅跟什么有关。
　　通过探究，学生已经获得一些压强的感性认识。知道压强是如何产生的，压强与哪些因素有关。理解什么是压力、压力跟重力的关系，即在什么情况下，压力的大小就是重力的大小。
　　了解压强公式中各个物理量的名称、单位及符号。了解压强的物理意义，压强的单位和由来。
　　例题意在练习压强公式的应用，加深理解压强。要理解什么是压力──垂直于受力面积的力，什么是受力面积──发生压力作用的面积。
　　怎样减小和增大压强
　　首先，了解任何物体都有承受压强的限度。通过实例，使学生知道这个知识的必要性，它跟实际需求密切相关。
　　想想议议
　　理解课本图13．1-4、13．1-5、13．1－6，并再列举一些事实，说明压强的增大和减小的示例，归纳改变压强的主要方法。
　　教学时，可以安排一些实践性的活动，例如一块砖，如何放置压强最大？如何放置，压强最小？砖如何放置，承受的压力最大？以加强对改变压强方法的应用和理解。
　　动手动脑学物理
　　1．学生想出办法的先测出鞋底的面积，让学生清楚地了解这个测量的目的是测量受力面积，获得一般非规则物体的接触面积的测量方法。
　　2．这是一道实践性练习题。可以在课上完成，让同学集思广益，互相启发，也可以在课下完成。
　　3．F＝G＝mg＝2&105N，S＝5m2
　　p＝F／S＝2&105N／2．5m2＝8&104Pa．
　　4．这是一道实践性练习题。让学生实际做一做，探究自己的假设是否成立。
　　第二节 液体的压强
　　1．知识与技能
　　了解液体内部存在压强，以及液体内部压强的方向。
　　了解液体压强的大小跟什么因素有关。
　　认识液体压强的实际应用--连通器，了解生活和生产中形形色色的连通器。
　　2.过程与方法
　　通过对演示实验的观察，了解液体内部存在压强的事实，知道液体内部不同深度处压强的大小和方向。
　　体验和感悟游泳时身体受到水产生的压强。
　　3．情感、态度与价值观
　　在观察实验过程中，培养学生的科学态度。
　　密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
　　鼓励学生积极参与探究活动。
　　说明与建议
　　课本图13．2－1是一幅潜水艇的外形图，图注指出它是用厚钢板制成，意在引起学生的思考：为什么钢铁块放在水中一定沉入水底，而轮船却可以浮在水面航行？为什么潜水艇既可以浮在水面，又可以沉入水下？
　　想想议议
　　从生活中的现象入手，引起思考：
　　1．带鱼生活在深海中，为什么我们没有见过活带鱼？
　　2．潜水艇为什么要用抗压能力很强的厚钢板制作？水下的压力大吗？
　　液体压强的特点
　　课本图13．2－2的实验现象应给学生演示一下，使学生对液体内部压强有一个粗略的认识。课本图13．2－3是演示实验，有条件的学校可以把这个实验变为学生实验或并进式实验，尽量增加学生的实践机会，使他们获得直接感知到的材料：
　　在液体内部的同一深度处，各个方向压强的关系；
　　液体内部压强与深度的关系；
　　对于学有余力的学生，还可以设计实验，研究液体内部压强与液体密度的关系。
　　实验前，应该使学生学会使用压强计，会比较准确地读出液体压强的数据。
　　让学生把实验测量的结果记录下来。最后通过对数据的归纳和总结，把填空式的结论填好。
　　连通器
　　课本图13．2－4是连通器的示意图，教材直接给出了&连通器里的水不流动时，各容器中的水面高度是相同的&结论。教学时，要把连通器拿给学生看，可用图13－l所示的较简单的连通器演示，可以看到，尽管连通器外形的形状粗细不同，但是盛入水后，各个容器的水面总是一样高，这会使学生对连通器的印象很深。
　　想想议议
　　分析连通器水面相平的原因。可以用液体压强的知识来解释，引导学生向这方面思考。
　　设想在图13－l的底部有一个小薄塑料片AB，分析在液体不流动时，它两侧受到的压力和压强的情况。液体不流动时，小薄塑料片AB处于平衡状态，两侧受到的压强相等，两管液面的高度相同。
　　教学时，要注意把握学生讨论的过程，注意思路的整理，不要教师过多的代替，给学生思维留有机会。
　　课本图13．2－4和13．2－5是两幅有关连通器的图，图13．2－4是连通器的原理，图13．2-5是实际中的连通器的例子。教学时，也可以先分析课本图13．2－5，在学生获得具体的知识后，再分析图13．2－4，分析为什么在连通器中水不流动时，各容器中的水面高度总是相等的。当然，也可以按照书上的顺序进行教学。
　　科学世界
　　三峡船闸是我国目前正在建造中的人造连通器。教学时，有条件的学校可以带领学生参观船闸，或模拟船闸，或音像资料，使学生获得一定的感性认识，再分析实际例子中船闸是怎样工作的。利用课本图13．2－6，重点分析船闸工作的过程，理解其中的原理。
　　还要挖掘这个内容中蕴藏着的爱国主义的教育素材，培养民族自信心和自豪感。
　　1．课本图13．2－7是讨论液体内部压强大小的题目，意在深入认识液体内部压强的特点。
　　2．这是一道联系实际的题目，一方面加强液体内部压强知识的应用，另一方面培养学生的科学批判意识。
　　第三节 大气压强
　　1．知识与技能
　　了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。
　　了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位
　　了解抽水机的工作原理。
　　了解生活中利用大气压强的现象。
　　2．过程与方法
　　观察跟大气压强有关的现象，感知大气压强是一种客观存在。
　　观察演示实验现象，感知大气压强的大小和单位。
　　通过观察感知人类是如何利用大气压强的。
　　3．情感、态度与价值观
　　培养实事求是的科学态度。
　　通过大气压强应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。
　　说明与建议
　　想想议议
　　本节内容包括大气压强的存在、特点和大气压强的应用。
　　引导学生们认识大气压强的客观存在。为导入本课创设情景。
　　大气压强的存在
　　通过实验或同学之间的交流，了解由于大气压强的存在而产生的现象。分析大气压强产生的原因。
　　空气看不见，摸不着，大气压强的存在不容易被认识。教学时，也可以从马德堡半球实验故事入手，让学生感知大气压强的存在。本节的&动手动脑学物理&中介绍了用压力锅做马得堡半球的实验，不妨组织学生试一试。
　　课本提供了图13．3－l的现象，说明大气压强的存在。教学也可以从课本图中的生活事实入手，通过给塑料吸盘扎眼、饮料瓶口堵上或者把铁桶口的塞子拔下等，使实验器件内部和外部的压力平衡，通过分析和从现象的变化中，体会空气在图片展示的现象中所起的作用，从另一个角度体会空气的作用，感知大气压强的存在。
　　大气压的测量
　　做这个实验，大致了解大气压强的大小。
　　想想做做
　　测量吸盘与桌面的接触面积，可以有多种办法。这里可以让学生自己说出可行的办法，鼓励学生积极思考。
　　这个实验得到的大气压的数值，会给学生一个悬念，大气压强有那么大吗？它意味着大约10m高的水柱产生的压强！
　　演示（录像）
　　演示托里拆利实验的实验过程要让学生了解，使学生了解大气压强大小的由来。由于实验要用水银，如果不能实验，也可以通过看VCD，让学生了解实验的过程和事实。
　　托里拆利实验对认识大气压强的值很重要。由于水银是中学物理实验室限制使用的物品，不宜在教室给学生演示。但是，可以用教学挂图或教学VCD讲解这个实验。分析中要引导学生着重观察：在实验中无论玻璃管竖直还是倾斜，水银柱的高度差总是76cm高。
　　在得出这个实验数值的基础上，可以与前面哪个实验得到的数值对比，使前面&想想做做&中引起的那个悬念得到证实：是大气压强把玻璃管中的水银柱压那么高！我们身边的大气压强确实很大，相当于76cm高的水银柱产生的压强。然后应该通过实际演算，利用学过的密度的知识和压强的知识，计算出大气压强的大小。
　　要让学生记住标准大气压的大小和单位。
　　实验中要让学生了解玻璃管中水银柱上方是真空。
　　想想做做
　　通过实例计算，使学生感悟大气压强产生的压力的大小。
　　测量大气压强的仪器是气压计。常见的气压计主要有水银气压计和金属盒气压计。水银气压计是通过读出水银柱高度差，课本图13．3－3示出了它的基本原理。金属盒气压计在生活中很常见，在氧气瓶、灭火器等器件上都有，课本图13．3－4介绍了金属盒气压计的结构和应用。
　　想想议议
　　抽水机在生活中比较常见，主要有活塞式和离心式两种。抽水机是应用大气压强的机械，这里主要介绍了抽水机的基本工作原理。课本上没有用文字叙述抽水机的工作过程，也没有用文字介绍工作原理，而是通过4幅图，让学生自己通过对图甲的观察，尝试说出活塞式抽水机的基本结构，并以此为基础，说出活塞式抽水机的工作过程。
　　离心式抽水机的结构复杂，乙图示出它的工作过程，并配以简单的文字，说明大气压强的作用。
　　动手动脑学物理
　　1．让学生自己调查得到人体血压值，并进行估算。
　　2．可以让学生设计压力锅进行马德堡半球实验，并可在教师指导下实施。
　　3．这是一个实践性的练习，可以让学生做一做。
　　4．这是一道实验题，应该给学生演示，并启发学生思考。
　　5．这是提高学生探究能力的题目，可作为研究性学习的一个内容，让学生自己去研究，拓宽学生的知识面。
　　第四节 气体压强与流速的关系
　　1．知识与技能
　　了解气体的压强与流速的关系。
　　了解飞机的升力是怎样产生的。
　　了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象。
　　2．过程与方法
　　通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象。
　　体验由气体压强差异产生的力。
　　3．情感、态度与价值观
　　初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。
　　说明与建议
　　想想做做
　　硬币&跳高&比赛是一个有趣的游戏。由于这个游戏的现象与学生的主观猜想有矛盾，学生可能更愿意试一试。
　　课本图13．4-1的游戏现象，最好教师现场做一下，实验现象出乎学生的意料，因而更加激发学生的兴趣。由这个游戏引入课题，能够引发学生学习的愿望和深入的思考。
　　做好硬币&跳高&的实验，需要教师研究：如何吹硬币？硬币放在什么位置合适？栏杆多高效果最好？栏杆放在什么位置合适？等等，教师要亲自做做，给学生展示实验时一次成功效果最好。然后再请几个学生做这个游戏，由于效果的差异，更容易激发学生学习的热情。
　　气体的压强跟流速的关系
　　用想想做做的实验引入本课题时，要引导学生的思维，分析硬币飞起来的现象：谁与硬币接触了？吹气造成了硬币的上下表面的气体发生了什么变化？猜想硬币上下表面的压强如何变化才能使得它飞起来？让学生探究前，要引导学生把要探究的核心内容思考清楚，并且做出自己的猜想，以明确观察的目的和对象。
　　探究时，用两条纸来研究空气的压强跟空气的流速有关系。应反复实验三次以上，使得学生确信实验的事实：吹气前，两条纸互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两条纸相互靠近，这表明：由于吹气，两条纸之间气体的流动速度大，两条纸外侧的空气流动速度小，纸条的互相靠近说明了纸的两侧受到的压力不同，可以总结得出实验的结论：在气体中，流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。
　　液体跟气体一样，也是流体。气体的压强跟流速的关系的规律，对流动的液体也适用，最后得到课本中给出的结论：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。
　　教学时，可以把&动手动脑学物理&中的第一题作为例子，让学生共同分析，获得常识性的安全方面的认识。
　　飞机的升力
　　飞机能够升空是由于机翼的上下表面产生了压强差。
　　想想做做
　　用飞机的机翼模型做机器受气流作用的实验，可以获得机翼在水平气流作用下，向上翘起的现象。由于前面已经学过&在气体和液体中，流速越大的位置压强越小&的结论，学生会想到机翼向上翘是由于下面的压强大引起的。
　　通过实验，学生可以接受&机翼向上翘是由于下面的压强大引起的&的结论。但是，为什么机翼下面的压强大？对于初中学生，这个问题比较难理解。教学时，可以按照教材给出的思路给学生讲解。
　　动手动脑学物理
　　1．这是一道联系实际的问题。如果学生想不明白，可以给学生做模拟实验，帮助学生思考。
　　2．这是一道实践性的习题。材料好找，一定让学生亲自做一做。
　　3．可以让学生观察，并做资料汇集，与同学交流，获得有关信息。
　　4.这是一道实践性练习，对理解本节内容有帮助。
　　第五节 浮力
　　1．知识与技能
　　了解浮力是怎样产生的。
　　理解浮力的大小等于什么？
　　知道浮力的应用。
　　2．过程与方法
　　通过观察，了解浮力是怎样产生的。
　　通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
　　3．情感、态度与价值观
　　初步认识科学技术对社会发展的影响。
　　初步建立应用科学知识的意识。
　　说明与建议
　　轮船、鸭子都能浮在水面，认为它们受到浮力，是很正常的。但是沉在水底的物体是否也受到浮力，学生就说不清了。浮力这个物理概念，跟生活关系密切，但是还是要在教学中辨析它的科学意义，注意与前概念加以区分，才能使学生从本质上掌握这个概念，并能准确地使用。
　　通过对浮在水面物体的浮力的分析中可以得知，物体受到的浮力的方向是垂直于水面向上的。
　　想想做做
　　通过实验，使学生引起认知冲突：铝块放入水中能够沉入水中。它受到浮力的作用吗？为什么在空气中铝块拉弹簧测力计的力比较大？而同一个铝块浸入水中时拉弹簧测力计的力小了？
　　分析物体在空气中拉弹簧秤的力，可以知道那是物体的重力，方向向下，大小等于G，即F=G，如图13－3所示。物体在水中拉弹簧测力计的力小于重力，如图13－4所示。
　　这说明：浸入水中的物体除了受到重力外，还受到向上的浮力，使得弹簧测力计受到的力F=G－F浮，所以大小减小了。
　　浮力的大小
　　提出问题，引起学生的思考。
　　想想做做
　　1．造船比赛。要学生通过实践，找出获得最大浮力的办法。
　　2．图13．5－2示出实验的基本器材，通过手压空易拉罐的方法，体验易拉罐所受浮力的大小跟浸入水中的深度的关系。
　　这个&想想做做&的内容为探究活动做铺垫。
　　探究 浮力的大小等于什么什么？
　　做好这个探究很重要。课本用图13．5-3示出实验的主要内容。实验结果很容易得到，这就是阿基米德原理：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。这个表述简明扼要地说出浮力的大小，容易为学生记忆和理解。
　　有的物体能够浮在液体的表面，有的物体能够沉入液体中，序言中的鸡蛋实验，鸡蛋可以漂浮在水面上，向水中撒入盐后，又能浮在水里，这是为什么？教学时，可以引入一些现象，说明不同物体在水中处于上浮、悬浮、下沉三种状态，引起学生的思考。最好能通过实验，使学生获得物体在水中沉浮的直接经验，抓住重力和浮力大小的关系，利用二力平衡的知识，得到沉浮的条件：
　　物体上浮物体受到的浮力＞它的重力
　　物体悬浮物体受到的浮力=它的重力
　　物体下沉物体受到的浮力&它的重力
　　浮力的应用，要处理好两方面的问题：如何调节重力和浮力来实现浮沉的；浮力应用的实例，例如轮船、气球、潜水艇、飞艇的原理。课本上的这4幅图，是关于浮力应用的内容。课本图13．5－5是要求学生填图，画出在不同状态下，物体的受力情况。其余的三幅图简要地示意潜水艇、飞艇是如何实现浮沉的。密度计是利用浮力的测量仪器，可以让学生初步了解它的应用。
　　动手动脑学物理
　　1．船能够装载的货物的质量是t=3200t，轮船自身的质量是2600t。
　　2．这是一道实践性的题目。
　　3．这是实验性的题目。
　　4.略。
　　《第十四章 压强和浮力》参考资料
　　帕斯卡（162－1662）
　　帕斯卡是法国数学家、物理学家。他没有受过正规的学校教育，但由于有良好的家庭教育，加上他自己聪明好学，因此语文学得很好，数学也学得很出色。16岁时参加了巴黎数学家和物理学家小组的学术活动，并发表了一篇有关圆锥曲线的出色论文，这篇论文使年轻的帕斯卡名声大震，正式踏进了法国学术界的大门，取得了一个又一个的成果。
　　帕斯卡在物理学方面的主要成就是对流体静力学和大气压强的研究。1653年发现了液体传递压强的规律，但到1663年（他去世后的一年）才正式发表。他还指出盛有液体的容器的器壁上所受的压强也仅跟深度有关。他还做了大气压强随高度变化及虹吸现象等实验。
　　帕斯卡对文学也极有造诣，对法国文学颇有影响。1962年，世界和平理事会曾推荐帕斯卡为被纪念的世界文化名人之一。
　　由于过度劳累，帕斯卡39岁就病逝于巴黎。为了纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位--帕斯卡，简称&帕&。
　　几个压强的参考数值／kPa
　　一般有缝钢管能承受的压强 1960
　　无缝钢管能承受的压强
　　载重汽车对地面的压强 137～196
　　轻的六轮汽车对地面的压强 1225
　　履带拖拉机对地面的压强 39．2～588
　　炊事用高压锅（安全塞熔化时） 120～130
　　微小压强计的原理
　　课本图13．2-3所示的压强计是用来测量较小的压强的。在U形管内装有色液体，两侧液面都受大气压的作用，两侧液面在同一高度。用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管一侧，用手指按橡皮膜，手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递这个压强，而使左侧液面降低，右侧液面升高，U形管两侧液面出现高度差。手按橡皮膜压强越大，液面高度差也越大。
　　如果把金属盒放入液体中，橡皮膜受到液体压强的作用，而向里凹，封闭在管内的气体把这个压强传递给液体，两侧液面出现高度差。此时右侧液面受到的压强仍是大气压，左侧液面受到的压强等于大气压强与液体压强之和再减去橡皮膜单位面积弹力的平均值。如果橡皮膜的弹力很小，两侧液柱高度差所产生的压强就近似等于液体的压强。
　　压强计也可以用来测气体的压强。把压强计的左侧管跟被测的气体相通，如果被测气体的压强大于大气压，压强计右侧液面比左侧的高，如果被测气体的压强比大气压小，左侧液面比右侧液面高，两侧液柱高度差产生的压强近似等于被测气体的压强与大气压的差。
　　大气压随高度减小
　　离地面越高的地方，空气越稀薄，那里的大气压强越小。图13－5表示出了大气压随高度变化的情况。
　　如果预先测出不同高度的大气压强，列成表，那么到一个高度末知的地点，只要测出大气压强，就可以知道当地的高度。为什么大气压随高度减小呢？
　　原来，大气层的结构，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。图13-5给出了不同高度处的大气压值，要指导学生看图，从图上可以找到不同高度的大气压值。还可以研究一下大气压随高度的变化是不是均匀的。
　　关于大气压存在的实验
　　模拟马德堡半球实验，可以用橡皮碗。可以用研磨汽车、拖拉机气门的皮碗（农村的生产资料商店、城市的汽车零件商店中出售）。如果没有橡皮碗，可以用塑料挂衣钩（两个）来代替。
　　实验时应注意，两手拉皮碗的力的方向要与皮碗的圆面垂直，这时力是克服大气压力的，用很大的力才能把皮碗拉开。如果用力的方向与圆面平行，这时用的力是克服皮碗间的摩擦力，用不大的力就能把皮碗分开。
　　课本图0.1-10也是演示大气压的存在。实验时可将玻璃瓶放到冒着热汽的热手壶嘴熏一下，然后迅速靠近吹鼓了的气球上。由于温度的降低，瓶子内水蒸汽变成水，从而压强降低，大气压的作用使玻璃瓶咬住了气球。
　　托里拆利（）
　　托里拆利是意大利的物理学家和数学家。他的一位老师是伽利略的学生。有一次这位老师把托里拆利的一篇力学论文拿给伽利略看，咖利略看后非常欣赏托里拆利的卓越见解，邀请托里拆利作自己的助手。在伽利略生命的最后3个月中，虽已双目失明，但仍未放弃科学工作。托里拆利担任了伽利略口述的笔记者，成了伽利略的最后一位学生。
　　著名的托里拆利实验，证明了大气压强使水银柱保持在管内不下落。为了进一步证明管中水银面的上方是真空，托里拆利在水银槽中加水，然后把倒插在水银槽里的玻璃管缓缓上提，当玻璃管口升到水银和水的界面以上时，管内的水银就流出来，同时水就进入玻璃管中，并充满玻璃管，从而证明了真空的存在。
　　演示托里拆利实验时应注意的问题
　　（1）水银要清洁。
　　（2）如果管里有残留的空气，所测的大气压就不准确，所以向管里灌水银时，必须把管里的空气排净。向管里填水银以前，可先把一根穿着线的针放到管底，线的一头留在管外（用细铁丝或细漆包线也行），然后用漏斗往管里慢慢灌水银，一边灌，一边提提针，就可以把管里的空气排出。
　　(3)把装满水银的玻璃管倒放在水银槽里的时候，动作要慢一些，并且要用力把管口按紧，以免水银流出来；管口没入槽内水银面以后，再放开手指。
　　（4）水银是有毒的，使用时，不要用有伤口的手接触水银，否则会中毒。按管口的手指应戴上橡胶套，以免手指与水银接触。空气中的水银蒸气达到一定程度，对健康有害，所以做实验时要把窗户打开，实验做完后，要立刻把水银装入瓶内，并把瓶盖盖紧。
　　大气压强和标准大气压
　　从本质上了解大气压强的产生，对理解某些现象是十分重要的。
　　大气压强的实质，要用气体分子动理论来说明。气体的压强是大量的做无规则运动的气体分子与容器壁不断碰撞而产生的。由于气体分子向各个方向碰撞的几率是相等的，根据分子动理论可以推导出
　　式中的nD是单位体积内的气体分子数， 是分子的平均平动动能。由于气体分子的平均平动动能与气体的绝对温度成正比，当温度不变时，气体的压强只与单位体积内的分子数成正比。把一个开口的玻璃瓶封闭起来，其中的压强仍然是大气压强，就是因为容器内外单位体积内的气体分子数是相同的。
　　由于重力的影响，大气中气体分子的分布是不均匀的，单位体积内的分子数随高度的增加按指数律递减，从而气体的压强也随高度的增加而按指数律递减。从理论推导可以求出，在温度T恒定时，如果地球表面上大气的压强为p0则在高度h处大气的压强减小到
　　式中的M是气体的摩尔质量，R=8．31&mol－1&K－1是普适气体恒量。
　　在托里拆利实验中，水银柱产生的压强是用公式p=pgh来计算的，式中p表示水银的密度，g是重力加速度，h表示水银柱的高度。由于水银的密度跟温度有关，而重力加速度g与测量地点的纬度和高度有关，所以只给出水银柱的高度760mm并不能准确地规定标准大气压的数值。1954年第十届国际计量大会决议声明：在所有应用中采用下列定义，
　　1标准大气压＝101325N／m2。
　　大气压和天气的关系
　　大气压跟天气有密切的关系。一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。这里所说的高气压和低气压是相对的，不是指大气压的绝对值。某地区的气压比周围地区的气压高，就叫做高气压地区；某地区的气压比周围地区的气压低，就叫做低气压地区。
　　在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天。
　　由于气压跟天气有密切的关系，所以各气象哨所每天都按统一规定的时刻观测当地的大气压，报告给气象中心，作为天气预报的依据之一。
　　高山反应
　　人的许多生理现象跟大气压大小有关系，高山反应就是常见的一种。高山反应也叫高山病。是由高山气候引起的一种疾病。高山地区的气候叫高山气候。临床文献中的高山气候是指海拔1000m至1300m高处的气候。在体育运动中，高山气候是指海拔3000m以上的高山地区的气候。
　　有些登山运动员在进入高山地区后，会发生高山病。高山病的症状差别很大，包括：头晕、头痛、耳鸣、恶心、呕吐、脉搏和呼吸加速、四肢麻木等。每个人的反应随一系列的条件而不同，主要决定于训练的程度和海拔高度的转变速度等。
　　登山运动员初次迅速攀登很高的山峰时，机体的各个系统常发生许多障碍。中枢神经系统会出现兴奋过程亢进和抑制过程削弱的现象：睡眠不好，全身感觉不舒服，软弱无力，懒散和情绪低落，动作协调性差。呼吸系统的症状是：气喘，时常感到空气不足，睡眠时发生周期性的呼吸停顿，夜间感到窒息发闷。由于心脏血管系统机能状况变化引起头晕、鼻出血、耳鸣和血管跳动的感觉，皮肤和粘膜变得青紫或苍白，常常恶心和呕吐。严重的会陷入昏迷、甚至死亡。
　　高山病的主要原因是高山地区空气稀薄，大气压低，人们呼吸时吸入的氧气的分压也低，造成肺泡中的氧分压降低，血液中含氧量减少。
　　平原地区的青年人在高山地区居住一段时间后，对高山气候的适应能力和缺氧的抵抗能力都会提高。一般地说，高山病的急性症状就会逐渐减轻，以至消失。身体健康的人和训练有素的登山运动员对高山气候的适应能力也强。
　　潜水病与减压病
　　潜水病是潜水到一定深度后发生的一种病。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105Pa。为了使体内外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。在从深海逃难或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，阻止血液流过。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，而是缓慢地减小，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，即仔细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180min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。
　　关于物体浮沉的两个演示
　　(1)漂浮条件的演示。如图13－6，在天平盘上放溢水杯，让杯里的水面恰到管口处，使天平平衡。然后往杯里放一木块，天平这一端就下降，同时木块排开的水从管口流出，等排开的水流完以后，天平又恢复平衡。这说明，木块重等于它排开的水重，即等于浮力。
　　（2）悬浮体的制作
　　用硬纸做成边长约5cm的立方体盒，将熔化的石蜡倒入空盒中。用天平称出约10g的粗砂粒，放入熔化的石蜡中（因为石蜡密度为0．87～0．93，使125cm3的石蜡变为平均密度为1的石蜡，需加入约8．7～16．2g的砂）。当盒内注满蜡液后，将盒放在通风阴凉的地方冷却，使石蜡凝固。从盒内取出凝固的蜡块，放入水中，如果有少部分体积露出水面，可将几枚大头针插入蜡块内，直到它悬浮在水中为止。向蜡块中增加或减少大头针，蜡块就可以下沉或上浮。
　　将小的透明塑料袋装入红色或蓝色的水，而后将塑料袋口用细线扎紧，放入水中，也会成为很好的悬浮体。
　　核潜艇及其模拟演示
　　核潜艇是以核能为动力的潜水艇。世界上第一艘核潜艇是美国的&红鱼&号，是在日开始首次试航。首次试航即显示了核潜艇的优越性，人们听不到常规潜艇那种轰隆隆的噪声，艇上操作人员甚至觉察不出与在水面上航行有何差别。它84h潜航了1300km，这个航程超过了以前任何一艘常规潜艇的最大航程10倍左右。月，&红鱼&号和几艘常规潜艇一起参加反潜舰队演习，反潜舰队由航空母舰和驱逐舰组成。在演习中，常规潜艇常常被发现，而核潜艇则很难被发现，即使被发现，核潜艇的高速度也可以使之摆脱追击。由于核潜艇的续航力大，用不着浮出水面，因而能避免空中袭击。
　　早期的核潜艇均以鱼雷作为武器。以后由于导弹的发展，出现了携带导弹的核潜艇。核潜艇安上导弹之后，便出现了两种类型：一类是以近程导弹和鱼雷为主要武器的攻击型核潜艇；另一类是以中远程弹道导道为主要武器的弹道导弹核潜艇（又称战略核潜艇）。攻击型核潜艇主要用于攻击敌水面舰艇和潜艇，同时还可担负护航及各种侦察任务。弹道导弹核潜艇则是战略核力量的一次重要的转移。在各种侦察手段十分先进的今天，陆基洲际导弹发射并很容易被敌方发现，弹道导弹核潜艇则以其高度的隐蔽性和机动性，成为一个难以捉摸的水下导弹发射场。
　　我国第一艘鱼雷攻击型核潜艇，经过三年的航行试验于日正式交付海军服役，成为世界上第五个拥有核潜艇的国家。核潜艇是集当今世界高、精、尖科学技术和工业发展于一身的产物，它涉及到冶金、机械、造船、电子、航天、化工、原子能、兵器等许多工业部门。因此，我国在十年动乱时期、在被封闭的条件下造出了自己的核潜艇，又一次震惊了世界。现在我们也拥有了自己的导弹核潜艇，并且成功地进行了水下发射导弹试验。
　　潜水艇的工作过程可以模拟演示：
　　取一只试管，用一个钻了两个小孔的橡皮塞塞紧管口。在两个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管端分别接上一根长度适当的软胶管，其中一根胶管与注射器相连（演示用的50cm''注射器效果为好），另一根胶管只要在试管水平浮在水面时，管口能没在水面以下即可（如图13－7）。为使试管能水平浮在水面，可在试管的底端绕几圈铁丝作为配重，使它平衡，同时可以增加试管浮沉时的可见度。演示时，将试管放入大玻璃水槽中，使它水平浮在水面。用注射器从试管中抽气，试管里的水就增多；往试管里压气，试管里的水就减少。控制进入试管内的水量，试管就会在水中下沉、上浮或悬浮。做这个模拟演示时，要注意把装置的某些部分与潜水艇的构造作类比，如试管相当于水箱，用注射器往试管里压气，相当于用压缩空气排出水箱中的水。这样便于学生观察、想象和理解。
　　关于物体浮沉的两个演示
　　(1)漂浮条件的演示。如图13－6，在天平盘上放溢水杯，让杯里的水面恰到管口处，使天平平衡。然后往杯里放一木块，天平这一端就下降，同时木块排开的水从管口流出，等排开的水流完以后，天平又恢复平衡。这说明，木块重等于它排开的水重，即等于浮力。
　　（2）悬浮体的制作
　　用硬纸做成边长约5cm的立方体盒，将熔化的石蜡倒入空盒中。用天平称出约10g的粗砂粒，放入熔化的石蜡中（因为石蜡密度为0．87～0．93，使125cm3的石蜡变为平均密度为1的石蜡，需加入约8．7～16．2g的砂）。当盒内注满蜡液后，将盒放在通风阴凉的地方冷却，使石蜡凝固。从盒内取出凝固的蜡块，放入水中，如果有少部分体积露出水面，可将几枚大头针插入蜡块内，直到它悬浮在水中为止。向蜡块中增加或减少大头针，蜡块就可以下沉或上浮。
　　将小的透明塑料袋装入红色或蓝色的水，而后将塑料袋口用细线扎紧，放入水中，也会成为很好的悬浮体。
　　核潜艇及其模拟演示
　　核潜艇是以核能为动力的潜水艇。世界上第一艘核潜艇是美国的&红鱼&号，是在日开始首次试航。首次试航即显示了核潜艇的优越性，人们听不到常规潜艇那种轰隆隆的噪声，艇上操作人员甚至觉察不出与在水面上航行有何差别。它84h潜航了1300km，这个航程超过了以前任何一艘常规潜艇的最大航程10倍左右。月，&红鱼&号和几艘常规潜艇一起参加反潜舰队演习，反潜舰队由航空母舰和驱逐舰组成。在演习中，常规潜艇常常被发现，而核潜艇则很难被发现，即使被发现，核潜艇的高速度也可以使之摆脱追击。由于核潜艇的续航力大，用不着浮出水面，因而能避免空中袭击。
　　早期的核潜艇均以鱼雷作为武器。以后由于导弹的发展，出现了携带导弹的核潜艇。核潜艇安上导弹之后，便出现了两种类型：一类是以近程导弹和鱼雷为主要武器的攻击型核潜艇；另一类是以中远程弹道导道为主要武器的弹道导弹核潜艇（又称战略核潜艇）。攻击型核潜艇主要用于攻击敌水面舰艇和潜艇，同时还可担负护航及各种侦察任务。弹道导弹核潜艇则是战略核力量的一次重要的转移。在各种侦察手段十分先进的今天，陆基洲际导弹发射并很容易被敌方发现，弹道导弹核潜艇则以其高度的隐蔽性和机动性，成为一个难以捉摸的水下导弹发射场。
　　我国第一艘鱼雷攻击型核潜艇，经过三年的航行试验于日正式交付海军服役，成为世界上第五个拥有核潜艇的国家。核潜艇是集当今世界高、精、尖科学技术和工业发展于一身的产物，它涉及到冶金、机械、造船、电子、航天、化工、原子能、兵器等许多工业部门。因此，我国在十年动乱时期、在被封闭的条件下造出了自己的核潜艇，又一次震惊了世界。现在我们也拥有了自己的导弹核潜艇，并且成功地进行了水下发射导弹试验。
　　潜水艇的工作过程可以模拟演示：
　　取一只试管，用一个钻了两个小孔的橡皮塞塞紧管口。在两个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管端分别接上一根长度适当的软胶管，其中一根胶管与注射器相连（演示用的50cm注射器效果为好），另一根胶管只要在试管水平浮在水面时，管口能没在水面以下即可（如图13－7）。为使试管能水平浮在水面，可在试管的底端绕几圈铁丝作为配重，使它平衡，同时可以增加试管浮沉时的可见度。演示时，将试管放入大玻璃水槽中，使它水平浮在水面。用注射器从试管中抽气，试管里的水就增多；往试管里压气，试管里的水就减少。控制进入试管内的水量，试管就会在水中下沉、上浮或悬浮。做这个模拟演示时，要注意把装置的某些部分与潜水艇的构造作类比，如试管相当于水箱，用注射器往试管里压气，相当于用压缩空气排出水箱中的水。这样便于学生观察、想象和理解。
　　飞艇主要由艇体、动力装置、尾翼和吊舱组成。艇体的气囊内充比空气轻的氢气或氦气--浮升气体，利用它受到的空气浮力，飞艇才能浮在空中。动力装置用来推进飞艇。尾翼用来起稳定、控制作用和改变飞行方向、吊舱用来载人和货物。飞艇的升降调整有多种方法，如改变气囊中的气体量（放气或充气）、抛掉压舱物（水或沙袋）、利用艇体或翼面的气动升力和改变推力方向等。
　　（1）软式飞艇艇体由主气囊和前后副气囊组成（图13－8）。气囊不仅要求密封，还要有相当强度能承受一定的压强。气囊上装有安全活门，压强超过规定值时能自动放气保证气囊不被胀破。主气囊内充浮升气体。副气囊内充空气。副气囊的作用是在不排放主气囊内气体的条件下，保持主气囊内外压强差为定值。当飞艇爬高，外界大气压强降低时，副气囊放气使主气囊增大容积，从而保持主气囊原来的内外压强差。当外界大气压强增大时，向到气囊内充气使它膨胀。从而压缩主气囊的容积，使主气囊的压强仍能保持略高于外界大气压强。设置前后副气囊还可调节浮力中心的位置。仅向后副气囊充气时，重心后移，飞艇产生抬头力矩；反之，产生低头力矩。
　　（2）半硬式飞艇气囊构造与软式飞艇相似，但在气囊下部增加刚性的龙骨架，组成半硬式飞艇的艇体。
　　（3）硬式飞艇艇体由刚性骨架外罩蒙布或薄铝皮构成（图13－9）。整个艇体不密封，主要起维持流线型和连接各部分的作用。艇体内部由隔框分割成许多小气室，每个小气室内放有密封的小气囊，内充比空气轻的气体。在地面时，小气囊没有完全胀满气室。随着飞行高度增加，外界大气压强降低，囊内气体随之膨胀，在达到规定高度时，气囊恰好胀满气室。众多小气囊可提高飞艇的抗损性和安全性。部分小气囊受损，整个飞艇的浮力不会完全丧失。
　　第一艘飞艇是法国的H&吉法尔于1852年制成的。1900年德国的齐柏林公司开始制造大型硬式飞艇，在第一次世界大战期间，曾多次用飞艇进行远程轰炸。
　　充氢气的飞艇容易发生事故，还由于飞机在30年代和40年代有了很大发展，因此，后来就不再生产飞艇了。但是，跟飞机比，飞艇有很多优点。它噪声小、耗油少，对空气污染轻，运载量大，能垂直起落和悬浮空中。因此，在70年代又有些国家提出制造充氮飞艇的设想，并在逐步实现中。今后，飞艇在勘探、运输、救灾、海洋研究、通信广播中，将有广阔的应用前景。
　　我国近十余年来先后研制出热气飞艇、充氢试验艇、充氢遥控飞艇、浮空4（FK4）载人实用飞艇。其中由华航飞艇开发集团研制的FK4飞艇采用氦气为浮升气体，囊体材料为自行研制的层压复合材料，并设置有俯仰偏转正负90度的螺旋桨，填补了我国充氮实用飞艇的空白。
　　密度计以及自制
　　密度计也叫比重计或浮秤，是工农业生产和科学实验中使用很普遍的一种测量液体密度的仪器。它是一根密闭的玻璃管，上部粗细均匀，内壁贴有刻度纸，下部较粗，下端装有铅丸或水银，使玻璃管能竖直浮在液面上。
　　常用的密度计有两种。一种是用来测量密度大于水（即密度大于1．0&103kg／m3）的液体的密度计，俗称比重表，它的下部装的铅丸或水银多一些，这种密度计的最小刻度是&1．00&，它的最小刻度线在最高处，由上而下，顺次是1．1，1．2，1．3&&，全部刻度线都在1．00刻度的下面。另一种是用来测量密度小于水的液体的密度计俗称轻表，它的下部装的铅丸或水银少一些。这种密度计的最大刻度是&1．00&，它的最大刻度线在最低处，由下而上顺次为0．9、0．8、0．7&&。全部刻度线都在1．00刻度的上面。
　　另外在贸易、生产和化学实验中，还常用到酒精计、（直接指出酒精的浓度），硫酸计（直接指出硫酸的浓度），检乳计（直接指出牛奶的浓度）等，这些仪表实质上也都是密度计，只是它们的刻度不是指出密度的大小，而是直接指出所要测的数据罢了。
　　自制密度计，要在木棍的一端绕上保险丝，目的是使密度计能竖直浮在液体中。没有保险丝或铜丝，在木棍下端的轴心按入一个图钉，也能使木棍竖直地浮在液体中。如果找不到均匀的木棍，用一支带有橡皮头的铅笔来代替也可以。在橡皮头上沿铅笔的轴向按上一个图钉，然后放在清水中，可以看到铅笔竖直浮在水面。在铅笔与水面接触处划一条细横线，这就是水的密度的刻度，一个简易的密度计就制成了。把它放在食油或盐水中，就可以比较出三种液体密度的大小。
　　阿基米德（公元前287～前212年）
　　阿基米德是古希腊杰出的数学家和物理学家。他青年时代曾在古希腊世界文化中心亚历山大里亚学习，在那里研究天文学、数学和力学。他发明了&阿基米德螺旋提水器&和靠水力发动的天象仪；系统总结并严格证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础；他发现阿基米德原理，奠定了流体静力学的基础。公元前212年阿基米德所在的斜拉古城被罗马军队占领，正在沙地上画着几何图形聚精会神地思考问题的阿基米德，被闯进来的罗马士兵杀死。
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