第十四 章压强和浮力.docx

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第十四章压强和浮力

第十四章压强和浮力

第一节　　　压强

两课时：

●教学目标：

1．知识与技能

（1）了解压强的概念。

理解什么是压力，什么是物体的受力面积。

（2）理解压强的大小与哪些因素有关。

（3）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，能用压强公式进行简单计算。

（4）了解压强的增大与减小的主要方法。

2．过程与方法

（1）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。

（2）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。

（3）通过实际动手，实践如何改变压强。

3．情感、态度与价值观

（1）经历观察、实验以及探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

（2）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悟认识，为深入理解和应用这些知识打基础。

（3）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。

（4）感悟科学是人类创造发明的基础，激发学生的学习热情。

●教学重点：

压强的大小跟压力的大小和受力面积的大小有关

●教学难点：

压强的计算及单位

●教具：

钉板、砝码、石粉、铅笔、海棉、橡皮泥、铁钉等

●教学过程：

一．引入新课

课文76页14.1－1蝉及14.1－2沙漠之舟）引入压力的作用效果，在物理学中用压强来表示，引出本节课的课题——压强

二．新课教学

（一）压力：

1．定义：

垂直压在物体表面上的力叫做压力。

方向：

与接触面垂直。

大小：

有时等于重力（水平放置时）、有时不等于重力

2．突破难点的方法：

练习：

利用如图1几种情况分析压力的作用情况来巩固所学的压力的知识。

（图1）

（二）压强

利用探究实验进行压强的学习

1．提出问题2．进行假设和猜想3．设计方案（实验）4．进行实验（学生探究）5．分析现象6．归纳总结得出规律或结论

压力的作用效果（压强P）不仅跟压力的大小有关，还跟受力面积的大小有关。

压强的定义：

物体单位面积上受到的压力叫做压强。

压强的公式：

如果用P表示压强、F表示压力、S表示受力面积。

压强的计算公式是

符号的意义及单位：

P---压强---帕斯卡（Pa）F---压力---牛顿（N）　　S---受力面积—平方米（m2）　

1Pa=1N/m2

压强的物理意义：

以P=20Pa为例，P=20Pa=20N/m2，它表示每平方米面积上受到的压力是20N。

讲解例题，使学生能真正理解压强及有关计算（特别是公式的应用和单位的统一）

通过列举相关的实例（啄木鸟、图钉、刀等），提出问题，怎样减小或增大压强？

让学生结合自己生活感受、经验进行讨论并总结和归纳：

减小压强的方法：

（1）压力不变时，增大受力面积

（2）受力面积不变时，减小压力（3）减小压力的同时，增大受力面积

增大压强的方法：

（1）压力不变时，减小受力面积

（2）受力面积不变时，增大压力（3）增大压力的同时，减小受力面积

练习：

小李的质量是65Kg，其双脚与地面的接触面积大约是4.5dm2，当小李在水平地面上行走时，他对地面产生的压强大约是多少？

三．小结：

四．巩固练习：

尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习。

五．布置作业：

课本P79----3、4

六．教学后记：

第二节　　　液体的压强

●教学目标：

1．知识与技能

（1）了解液体内部存在压强，以及液体内部压强听方向。

（2）了解液体压强大小跟什么因素有关。

（3）认识压强的实际应用——连通器，了解生活和生产形形色色的连通器。

2．过程与方法

（1）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。

（2）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

（1）在观察实验过程中，培养学生的科学态度。

（2）密切联系实际，提高科学技应用于日常生活和社会的意识。

（3）鼓励学生积极参与探究活动。

●教学重点：

液体压强的特点、连通器应用

●教学难点：

液体压强的特点

●教具：

液体压强的演示装置、水槽、U形管压强计、连通器、水等

●教学过程：

一．引入新课

通过课文80页潜水艇，用塑料袋装水时塑料袋会胀起来等引入液体会产生压强，引出本课课题——液体的压强

二．新课教学

（一）液体压强的特点

突破难点的方法：

做好演示实验，引导学生仔细观察实验，通过所观察到的现象进行归纳、推理、总结得出结论。

演示实验：

1．用塑料袋装水时，它会胀起来，让学生感知液体会产生压强，且向各个方向都有压强。

2．用侧壁开有几个小孔的筒装有水，让学生观察到水从小孔流出来，且处于不同位置的小孔流出来的的射程都不一样，用液体压强计测出不同深度的压强大小，让学生感知液体内部压强随深度的增加而增大。

3．用压强计测量深度相同时，各个方向的压强的大小有何特点，让学生感知同一深度，液体向各个方向的压强都相等。

4．演示同一深度，液体的压强还跟液体的密度有关，且液体的密度越大，液体的压强越大。

引导学生把所观察到的实验现象得出液体内部压强的特点：

（1）液体对容器底部和侧壁都有压强；

（2）液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，各个方向的压强都相等；

（3）液体的压强随深度的增大而增大；

（4）液体的压强跟液体的密度有关。

在同一浓度，液体压强随液体密度的增大而增大。

练习：

。

（二）、连通器

1．定义：

上端开口、下端连容器叫做连通器。

2．连通器里的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

3．举例分析连通器：

茶壶、锅炉的水位计、花洒、水塔与自来水管。

4．介绍连通器的应用之一——三峡船闸。

练习：

　　　　　　　　　　　　。

练习：

　　　　　　　　　　　　。

三．小结

四．巩固练习：

尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习。

五．布置作业：

课本P85---3、4。

六．教学后记：

第三节　　　大气压强

●教学目标：

1．知识与技能

（1）了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。

（2）了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位。

（3）了解抽水机的工作原理。

（4）了解生活中利用大气压强的现象。

2．过程与方法

（1）观察跟大气压强有关的现象，感知大气压强一种客观存在。

（2）观察演示实验现象，感知大气压强的大小和单位。

（3）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

（1）培养实事求是的科学态度。

（2）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。

●教学重点：

大气层的测量

●教学难点：

大气层的测量

●教具：

空饮料盒或罐、弹簧测力计、吸盘、托里拆利实验装置、金属盒气压计、抽水机模型的图片等。

●教学过程：

一．引入新课

通过介绍马德堡半球实验、吸盘、用吸管吸饮料、吸墨水、注射器吸药水等，引导学生思考，液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体具有流动性。

空气也能流动，我们周围是否存在大气的压强？

这节课就来研究大气压强。

二．新课教学

（一）大气压的存在

1．演示

吸盘、用吸管吸饮料、吸墨水、注射器吸药水、纸板托水。

2．介绍马德堡半球实验

3．得出结论：

大气压强确实存在。

强调：

马德堡半球实验证明了大气压的存在。

（二）大气压强的测量

1．估算大气压强的数值：

课本P87页“想想做做”

2．通过演示介绍“托里拆利实验”

（1）强调第一个用实验方法测出大气压数值的是意大利的科学家托里拆利。

（2）观看托里拆利实验

提出问题：

大气压的数值是多大？

为什么

实验中换用不同大小的管来测，结果是否相同？

将管提起一些（始终未露出液面）、压入一些，结果是否相同？

将管倾斜，结果是否相同？

分析大气压强的数值等于这段水银柱所产生的压强。

把760mm水银柱产生的压强叫做标准大气压。

P0=760mmHg=1.013×105Pa。

练习：

　　　　　　　　　　　。

3．大气压的变化

（1）大气压受天气的变化而变化；

（2）大气压随大气高度的变化而变化，在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。

练习：

　　　　　　　　　　　　。

4．测量大气压的仪器叫气压计。

介绍气压计：

金属盒气压计。

5．大气压的作用：

（1）抽水机　　　　

（2）用吸管吸饮料

三．小结：

四．巩固练习：

练习。

五．布置作业：

课本P90页：

2

六．教学后记：

第四节　　　流体压强与流速的关系

●教学目标：

1．知识与技能

（1）了解气体的压强跟流速的关系。

（2）了解飞机的升力是怎样产生的。

（3）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

（1）通过观察，认识气体压强跟流速有关的现象。

（2）体验由气体压强差产生的力。

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。

●教学重点：

气体压强与流速的关系

●教学难点：

气体压强与流速的关系

●教具：

硬币、铅笔、纸等。

●教学过程：

一．引入新课

通过课本P91图14.4-1实验硬币“跳高”比赛，提出问题，是什么力使得硬币向上“跳”起来了？

引出本节课来研究§14.4气体压强与流速的关系

二．新课教学

（一）气体压强与流速的关系

分析上述实验的原理，硬币向上“飞”的过程中，只有空气与它接触，是不是硬币上下的压强不一样使它向上运动？

由于吹气，上面空气的流速大，压强是不是与流速有关系？

是不是由于上面空气的流速大，压强变得比下面小了？

于是下面的空气把硬币托起来了？

探究：

气体压强与流速的关系

1．提出问题

2．猜想

3．设计实验

4．进行实验

5．分析实验

6．得出结论

在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

练习：

课本P93--1

（二）飞机的升力

如图14.4-5面，迎面吹来的风被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状不一样，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大。

因此在机翼的上下表面产生了压强差，这就是飞机向上的升力。

三．小结：

四．巩固练习：

尽可能穿插在相关知识的讲授中完成对应的练习。

五．布置作业：

课本P93—4。

六．教学后记：

第五节　　　浮力

两课时：

●教学目标：

1．知识与技能

（1）了解浮力是怎样产生的。

（2）理解浮力的大小等于什么？

（3）知道浮力的应用。

2．过程与方法

（1）通过观察，了解浮力是怎样产生的。

（2）通过收集、交流浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。

3．情感、态度与价值观

（1）初步认识科学技术对社会发展的影响。

（2）初步建立应用科学知识的意识。

●教学重点：

阿基米德原理

●教学难点：

阿基米德原理

●教具：

乒乓球、水、水槽、铁块、弹簧测力计、阿基米德原理实验装置等。

●教学过程：

一．引入新课

轮船、鸭子、人游泳时能浮在水面，是什么原因呢？

这节课研究与此相关的知识导出课题——浮力。

二．新课教学

（一）用测量法研究浮力

演示实验：

如图，用弹簧测力计测出物体在空气中受到的重力记为G，

再把此物体浸没在水中测它的重力，记为F，比较两次弹

簧测力计的示数，发现了什么问题？

据此，你能得出什么

结论？

分析实验：

示数变小了，说明物体受到了向上的力，这个力就是浮力。

F浮=G—F即弹簧测力计两次读数之差，这也是浮力的测量方法。

（二）浮力产生的原因物体受到向上向下的压力差。

（三）浮力的大小

探究：

浮力的大小等于什么？

课本P95

1．提出问题2．猜想3．设计实验4．进行实验5．分析实验6．得出结论

重力G/N

拉力F/N

浮力F浮/N

小桶重力G桶/N

小桶和溢出水总重G总/N

排开水的重力G排/N

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受到的重力。

阿基米德原理的公式表示：

F浮=G排

为了更好地理解阿基米德原理，将公式F浮=G排展开，即F浮=G排=ρ液gV排

这样就为利用阿基米德原理解答实际问题提供方便。

突破难点的方法：

把此探究实验做好，真正理解阿基米德原理。

（三）物体的浮沉

利用课件对浸没在液体中的物体进行受力分析，物体受到两个力（F浮、G物）的作用，

当F浮>G物时，物体将上浮；F浮=G物时，物体将悬浮；F浮

对于漂浮在液面的物体，其所受浮力等于物体本身的重力。

练习：

练习册P63----A组5、6。

（四）物体的浮沉的应用

1．密度计

2．潜水艇

3．飞艇

4．热气球

5．氢气球

三．小结：

四．布置作业：

课本P97——3、4。

五．教学后记：

第五节　　　浮力的应用

●教学目标

　　1．知识与技能

（1）知道物体的浮沉条件；

（2）知道浮力的应用

　　2．过程与方法：

（1）通过观察、分析、了解轮船是怎样浮在水面的；

（2）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

（1）初步认识科学技术对社会发展的影响。

（2）初步建立应用科学知识的意识。

　●教学重点：

知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。

　●教学难点：

理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力。

　●教学仪器：

烧杯、水、体积相同的蜡块和铁块、两个铁罐子、沙子、潜水艇模型、热气球模型。

　●教学流程：

（一）新课引入

　　[演示]：

1．出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等。

2．将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手。

　　[现象]：

铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面。

　　[提问]：

1．浸没在水中的铁块、蜡块（松手后）各受到什么力？

　　（浮力、重力）

　　2．铁块和蜡块受到的浮力相等吗？

　　（相等。

因为V排相等，根据阿基米德原理可知浮力相等。

）

　　3．既然铁块和蜡块受到的F浮相同，为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮？

　　液体中，物体的浮沉取决于什么呢？

　　[讲解]：

物体的浮沉条件：

　　分析蜡块：

松手后，浸没在水中的蜡块所受到的F浮＞G蜡，所以蜡块上浮。

当蜡块逐渐露出水面，V排减小，浮力减小，当F浮=G物时，蜡块最终漂浮在水面。

即：

F浮＞G物上浮，最终漂浮。

　　分析铁块：

松手后，浸没在水中的铁块所受到的F浮＜G铁，铁块下沉。

到达容器底部后，铁块受到F浮、G铁和F支，三力平衡，静止在容器底，我们说铁块沉底。

即：

F浮＜G物下沉，最终沉底。

　　若一个物体浸没在水中，松手后F浮=G物，受力平衡，物体的运动状态不变，我们说物体悬浮在液体中。

即：

F浮=G物，最终悬浮。

　　总结：

通过上述分析，我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。

（二）进行新课

　　1．讨论：

（1）木材能漂浮在水面，其原因是什么？

（2）把一根木头挖成空心，做成独木舟后，其重力怎么变化？

它可载货物的多少怎么变化？

重力变小，可以装载的货物变多。

　　[指出]：

从浮力的角度看，把物体做成空心的办法，增大了可利用的浮力，而且这种古老的“空心”办法，可以增大漂浮物体可利用的浮力。

　　[质疑]：

密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢？

　　2．实验：

　　两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮。

　　[质疑]：

（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？

可能是             因为什么呢？

　　（因为它是空心的，F浮＞G物，所以能上浮，最终能漂浮。

）

（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？

　　（把沙取出来，变成空心的。

）

　　（3）大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢？

（F浮不变，挖空使G物变小，当F浮＞G物，铁罐子自然就浮起来了。

）

　　[指出]：

上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。

　　3．应用

　　·轮船

（1）原理：

采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

（2）排水量：

满载时，船排开的水的质量。

　　即：

排水量＝m船+m货

　　[质疑]：

1．轮船从河水驶入海里，它的重力变不变？

它受到的浮力变大、变小还是不变？

（不变，始终漂浮）

　　2．它排开的液体的质量变不变？

（不变）

　　3．它排开的液体的体积变不变？

　　（变，ρ海水＞ρ水，所以V排海水＜V排水）

　　4．它是沉下一些，还是浮起一些？

（V排变小了，所以上浮一些）

　　[强调]：

同一条船在河里和海里时，所受浮力相同，但它排开的河水和海水的体积不同。

因此，它的吃水深度不同。

　　·潜水艇

　　[演示]：

　　潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军事舰艇。

它是怎么工作的呢？

我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。

请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。

　　现象：

吸气时，水逐渐进入管中，管子下沉；吹气时，管中的水被排出，管子上浮；

　　[质疑]：

（1）小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化？

（塑料管形变很小，V排基本不变，所以可以认为F浮不变）。

（2）那它是怎样上浮或下沉的呢？

　　（吹气时，水从管子中排出，重力变小，F浮＞G物，所以上浮；吸气时，水进入管子，重力变大，F浮＜G物，所以下沉）

　　[讲解]：

潜水艇两侧有水舱，当水舱中充水时，潜水艇加重，就逐渐潜入水中；当水舱充水使艇重等于同体积水重时，潜水艇就可悬浮在水中；当压缩空气使水舱中的水排出一部分时，潜水艇变轻，就可上浮了。

　　潜水艇：

　　原理：

靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

　　[强调]：

潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。

　　·气球和飞艇

　　[演示]：

“热气球”的实验。

　　[质疑]：

酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化？

　　原理：

ρ气＜ρ空气，（即利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身体积从而改变所受浮力的大小来实现升降的。

）使它受到的F浮＞G物而升空。

　　[讨论]：

要使充了氦气、升到空中的气球落回地面，你们能想出什么办法？

要使热气球落回地面，有什么办法？

（放气或停止加热）

　　·其他应用

　　密度计、盐水选种等。

　附：

板书设计

（一）物体的浮沉条件：

　　F浮＞G物  上浮最终漂浮　ρ液＞ρ物

　　F浮＝G物  悬浮　　　　　ρ液＝ρ物

　　F浮＜G物  下沉  最终沉底ρ液＜ρ物

（二）通过调节物体受到的F浮或G物，可以调节物体的浮沉。

　　（三）应用

　　1．轮船：

把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。

　　2．潜水艇：

依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。

　　3．气球和飞艇：

ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。

第十四章《压强和浮力》复习教案

●学习目标：

1、知道压力、压强和浮力的概念，会用力的示意图表示压力和浮力。

2、知道测量气压的方法、抽水机的工作原理，熟记标准气压的值。

3、知道大气压强的成因及变化规律，并能用大气压强、流体压强和流速的关系、物体的浮沉条件等重要知识解释现实生活中的有关现象和问题。

4、会运用控制变量法研究、分析实验问题：

探究压力的作用效果与哪些因素有关；探究液体内部的压强及特点；探究浮力的大小。

5、能够熟练运用本章的公式进行简单的解答和计算

●学习重点：

本章基本公式、概念的识记，能用控制变量法分析本章的重要实验

●学习难点：

熟练运用本章中的公式及变形公式进行计算

一、知识梳理，构建网络：

概念：

垂直压在物体表面的力

压力方向：

于接触面并指向物体

压力和重力的的区别

压强概念：

公式：

压强单位：

帕斯卡（N/m2）;符号：

增大和减小压强的方法及生活中的应用

液产生原因：

液体有重力且具有流动性

体

的液体压强的特点：

压

压强和浮力

强

力应用：

连通器特点：

举例：

液体压强的传递：

加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递

大成因：

大气有重力且具有流动性

气测量大气压的实验：

托里拆利实验

压大气压强随高度的变化、沸点与压强的关系：

强大气压强的应用：

抽水机

关系：

流体压强的特点：

应用：

升力的产生

定义：

液体和气体对浸在其中的物体有的托力

①称重法：

②压力差法：

浮力计算：

③原理法：

④平衡法：

（漂浮、悬浮）

浮沉条件：

上浮：

F浮G物；下沉：

F浮G物；悬浮、漂浮：

F浮G物。

浮沉条件的应用：

轮船、潜水艇、密度计、气球和飞艇

 二、预习检测：

1、在生产和生活中，用螺丝钉固定工件时需要在螺丝帽下面垫上一个较大的垫圈，这样做的目的是（）

A、增大螺帽和工件之间的摩擦B、减小螺帽对工件的压强

C、减小螺帽对工件的压力D、起装饰作用，使工件更美观

2、关于液体压强，下列说法正确的是（）

A、液体只对容器的底和侧壁有压强B、液体的质量、体积越大，液体压强越大

C、液体的密度越大，压强就越大D、同一种液体的压强只跟深度成正比

3、一块泡沫漂浮在水面上，他有3/4的体积露出水面，则它的密度为

Kg/m3,当一质量为0.4kg的水鸟停在该泡沫上时，泡沫刚好完全浸没在水中，则该泡沫的体积为m3。

4、潜水艇是靠改变来实现在水中的沉浮。

5、小明同学把一个体积为125cm3苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为　　　N，小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小块，如图所示，再将小块放入水中，发现小块沉入水底，据些现象可以推断：

若将大块浸没入水中，松手后大块将会　　　　　（g=10N/kg,水的密度为1×103kg/m3）。

6、课本80页图14.2-2说明了。

通过对本章的预习，本章你还有哪些疑惑和问题？

 三、合作探究：

1、增大和减小压强的方法有哪些？

从身边的生活中各举出几个例子，明确是具体采用的什么方法。

2、托里拆利实验中的相关问题。

3、计算物体所受浮力的方法以及浮力和密度知识的整合。

精讲点拨：

1、学生在前面的预习中仍不能解决的问题。

2、本章知识在中考试题中的重要考查点。

四、归纳反思：

请同学们将学习内容进行整理、补充并归纳，同时提出对本节课的学习还有什么疑惑。

五、达标检测：

1、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时，所受的浮力是_________N（g=10N／kg，ρ海水=1．03×103kg／m3）；把水舱中的水排出一部分后，潜水艇将上浮，在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力_________（填“变大”、“变小”或“不变”），潜水艇上浮的原因是___________________________。

2、如图所示，新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。

如果向水中加盐并轻轻搅拌，鸡蛋会，这一现象说明：

。

3、2007年4月18日零时起，中国铁路采用“和谐号”动车组开始了第六次大提速．高速列车经过时，若人离铁道太近很可能被吸进铁道，应特别注意安全．从物理学的角度看，这是因为（）

A．车与人