图13-44 大气压和流体压强一、能证明大气压存在的实验马德堡半球实验-------马德堡市市长奥托格里克,证明了大气压的存在证明了大气压的存在的生活事例:塑料挂衣钩、“打火罐”、瓶口吞蛋、钢笔吸墨水、打掉滴、吸管吸饮料例1.为了用注射器抽吸密封在药瓶中的药液,医生先向药液中注入一些空气,这样做的目的是__________________.(题型一)例2.把玻璃杯盛满水,用硬纸盖住,再倒过来,如图13-44(a ),纸片能将杯中的水托住,之后,若将杯子慢慢转动,如图(b )(c ),则( )(题型一)A .杯子刚一转动,纸片就不能将水托住B .杯子转动到图b 所示位置时,纸片才不能将水托住C .杯子转动到图c 所示位置时,纸片才不能将水托住D .杯子转到任何位置,纸片都能将水托住例3.下列现象中,不是利用大气压强的是:( )(题型三) A .钢笔吸墨水 B .用吸管吸饮料C .抽水机把水从低处抽往高处D .用高压锅煮食物例4.在教室里用如图所示的喷壶喷洒药液时,先要用设置在喷壶上的打气筒向壶内打气,然后打开阀门,药液就会喷出。
向壶内打气,目的是使壶内液面上方空气的压强_______大气压强(填“大于”、“等于”或“小于”);喷洒药液后,在教室周围也能闻到药液的气味,这是由于________所致。
二、测量大气压值的实验-------托里拆利实验1标准大气压的值=1.01×ⅹ105Pa=76cm 汞柱=760mm 汞柱1、影响大气压值的因素当地的气候、温度、空气湿度等因素可影响大气压的值 大气压的值跟天气有密切的关系,一般来说,晴天的大气压比阴天的高,冬天的大气压比夏天的低玻璃管的形状、粗细、倾斜程度、水银槽中的水银多少、玻璃管插入水银中的深度都不会影响水银面的差!2、托里拆利实验中,水银柱产生的压强为什么等于大气压?答:如图13-37所示,玻璃管内的水银柱已保持静止.由于管内原来装满水银后再下降,因此水银柱上方到管顶为真空,这也叫托里拆利真空。
然后我们在水银槽液面处任取一点B ,在试管内等高处取一点A .由液体压强知识可知,由于A 、B 两点为同一水银内的同一深度,因此,水银内A 、B 两处所受压强应该相等,即p A =p B .、B 点在水银槽液面上,因而B 点所受压强就是大气压强p 0,即p B =p 0.3例1 如图13-38水银面的高度差发生变化( )A .将管倾斜B .将玻璃管变粗 D .将玻璃管变细 E. G . 玻璃管中的空气未排净例2:h=50cm 开一个小孔出现什么情况?(大气压为76cm图13-37例3.把装满水的量筒浸入水中,口朝下,如图13-45那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分( )(题型一)A .是空的B .有水,但不满C .充满水D .以上都有可能例4在马德堡半球实验中,若每个半球的截面积S=4104.1⨯cm 2,那么拉开马德堡半球至少要用多大外力F?(大气压强P0=51001.1⨯Pa )例5 小明想用如下的方法测量大气压强:将一个面积为1×10-3m 2的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值是5N 的弹簧测力计测量大气压力(如图13-40所示),然后计算大气压强。
若大气压强为1.01×105Pa,则吸盘受到的大气压力是__________N 。
小明发现不能用这个测力计完成测量,其原因是_____________________。
例5 如图13-42所示,压力锅直径为24cm ,限压出气口直径为3.5mm ,限压阀质量为100g ,使用时压力锅内外最大压强差是多少?合多少标准大气压?锅盖与锅的接口处至少能承受多大的力?巩固练习1.下列现象中,不是利用大气压强的是:()A .钢笔吸墨水B .用吸管吸饮料C .抽水机把水从低处抽往高处D .用高压锅煮食物2.大气压强与人们的日常生活关系密切.以下事实属于大气压强应用的是 ( )A .载重量较大的汽车有许多车轮B .用吸管很容易从瓶中吸取饮料C .人能轻松地浮在死海的诲面上D .拦河坝的截面上窄下宽呈梯形3.做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其原因可能是:()A .玻璃管放得不竖直B .玻璃管内混入少量空气C .水银槽内的水银太多D .玻璃管粗细不均匀4.小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头.想把瓶盖打开,可是怎么也拧不动.小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了,这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以( )A .增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力B .减小瓶盖与瓶口的接触面积C .减小瓶内外气体的压力差D .由于撬了盖的一边.而增大了盖的另一边的压力5.把一个烧瓶先放在开水中烫一会儿,然后立即固定在铁架台上,同时把一个剥了皮的熟鹌鹑蛋迅速塞入瓶口,如图9所示。
你会看到鹌鹑蛋在_______作用下从瓶口____。
6. 生活中处处有物理:(1)生活在西部高原的人们烹饪食物往往是采用炒、烤等方式制作,较少用煮的 图13-40 图13-42 图13-45方式,这是由于高原地区的大气压较 ,水的沸点较 的缘故;(2)如图所示,治病输液时,药水瓶口A 处常插着两根塑料管B 、C ,其中插C 管的目的是利用 使输液能顺利地进行.7.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到 100℃以上。
它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识?(2)小明有关媒体上看到了由于出气孔堵塞,致使高压锅爆炸的报道后,给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。
现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔(如图)。
试说明小明建议的物理道理。
(3)小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm ,压在出气孔上的安全阀的质量为80g 。
通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?假若要把这种高压锅向西藏地区销售,你认为需要做哪方面的改进,如何改进了三、大气压与高度的关系-----知道大气压随高度的增加而减小。
在两千米范围内,高度每升高12米,大气压就降低1毫米汞柱例1.如下图所示,表示出了大气压随高度变化的情况,一架“波音747”客机正常飞行在9km高度,此时飞机所处高度的大气压值约为 ,由图还可以分析出大气压随高度变化的规律是:。
(至少写出两点)例2.一位小朋友的氢气球不小心脱手升到了空中,当气球升到高空时发生了破裂。
以下关于气球升到高空破裂的原因的分析正确的是()A .高空大气压增大,气球体积减小,气球内气压增小,将气球压破B .高空大气压增大,气球体积增大,气球内气压增大,将气球胀破C .高空大气压减小,气球体积增大,气球内气压增小,将气球胀破D .高空大气压减小,气球体积减小,气球内气压增大,将气球压破例3为什么运动员到高山顶部时会觉得胸闷,呼吸困难?四、了解流体的压强与流速的关系------流速越大的地方压强越小例 3 阅读下列材料,然后回答问题.草原犬鼠的空调系统图13-52(甲)是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图,犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆,生物学家不是很清楚其中的原因,他们猜想:草原犬鼠把其中的一个的洞口堆成土包状,是为了建一处视野开阔的了望台,但是如果这一假设成立的话,它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢?那样不是有两个了望台了吗?实际上两个洞口形状不同,决定了洞穴中空气中流动方向。
吹过平坦表面的风运动速度小,压强大;吹过隆起表面的风流速大,压强小。
因此,地面上的风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风。
请回答下列问题:(1)在图13-52甲上标出洞穴中的空气流动的方向(2)试着运用上文提到的物理知识说明,乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车?(图13-52乙)有的跑车在车的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13-54所示),这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。
请解释其中道理。
闯关点拨 对流体现象,注意分析物体形状,分析流速快慢(凸部流速快,窄处流速快),得到压力差的方向.解 根据题意介绍,“气流偏导器”的横截面如图所示.当空气高速从左向右经过“气流偏导器”时,它的下方气流速度比上方大.根据“流速越大,压强越小”,流过“气流偏导器”的空气产生向下的压力差.这样汽车就会受到向下的压力,车轮对地面的压力增大,能更好地抓紧地面.否则高速行驶时,车有一种“飘”的感觉.答 由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气流速较慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小。
这样,偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力,从而使车对地面的压力增大,摩擦力随之增大,提高了车轮的着地性能。
巩固练习1.如图13-55所示两船近距离并排行驶时将会 ,这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
(题型一)2.打开自来水龙头,使自来水流过如图13-56所示的玻璃管,在A 、B 、C 三处,水的流速较大的是 处,压强较小的是 处(选填“ A”“B”或“C”)。
(题型二)图13-54 气 流 偏 导 器 图13-523.如图13-57所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
(题型二)4.在较光滑的水平桌面上,放两只乒乓球,两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气,发现两球会 ,这是由于吹气时两球之间的气流速度较 ,压强较 的缘故。
5.想象一下,如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是( )A . 飞机翅膀的截面形状应该反过来B . 两艘并列同向行驶的船只不会相撞C . 地铁、火车站的站台安全线不必设置D . 喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来6.春天是放风筝的好季节。
风筝在空气中飞行利用了下列什么原理 ( )(题型一)A .风筝下方空气流动速度小,空气压强小B .风筝下方空气流动速度大,空气压强大C .风筝上方空气流动速度大,空气压强小D .风筝上方空气流动速度小,空气压强大7.如图12-58所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现( )(题型一)A .“纸桥”被吹开较长的距离B .“纸桥”被吹开较短的距离C .“纸桥”被吹得上下跳动几下D .“纸桥”紧贴桌面不动 8.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图13-59所示)。