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初中八年级物理大气压强

大气压强一、知识概述1、了解大气压强存在的客观性和有关现象,了解测量大气压的方法;2、了解抽水机的工作原理,了解生活中对大气压强的利用;3、了解气体压强与流速的关系,了解生活中气体压强与流速相关的现象;二、重难点知识讲解1、大气压强及有关现象a、原因:大气受到重力作用,且能够流动,故空气内部向各个方向都有压强。

b、历史上著名的实验:马德堡半球实验、托里拆利实验。

c、变化:大气压随高度的增加而减小,大气压还与天气季节的变化有关。

d、对液体沸点的影响:一切液体的沸点都是气压减小时降低、气压增大时升高。

2、托里拆利实验的相关问题a、托里拆利实验能精确地测出大气压强值。

原理:由于试管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是大气压,因此,大气压支撑着试管内水银柱不下落,即大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。

b、试管内水银柱的高度反映了外界大气压值,管的粗细、弯曲、倾斜及插入的深度都不会影响高度值;c、若试管倾斜,试管内的水银柱长度增大,高度不变。

d、若试管内混有空气,则P气+ρgh=P大气。

水银柱高度减小。

e、若试管高不足大气压能承受的液柱的高度,则试管内充满水银,且水银对管顶的压强p=ρg(h-h′)。

3、大气压强的应用(1)高压锅由于液体的沸点随气压的减少而降低,随气压的增大而升高。

一般食物需100℃才能煮熟,高压锅煮食物是利用了高压锅内气压高、温度高的特点,使食物易烂且熟的快。

(2)活塞式抽水机及离心式水泵它们都是利用托里拆利实验原理制成的,这两种抽水机的实际吸水扬程都不能超过10.34m,否则,水便上不去。

4、流体压强与流速关系的问题利用流体压强与流速的关系进行解题时,关键是认清哪部分流速大,流速大的主要原因有三种:一是其他物体的运动带动气体或液体快速流动;二是相同时间内,通过路程大的流体的流速较大;三是相同时间内,流体通过不同横截面时,通过横截面小的位置流速大。

三、典型例题讲解例1、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:将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平玻璃板上,挤出里面的空气。

用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离玻璃板。

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。

再设法量出吸盘与玻璃板的接触面积,然后算出大气压(如图所示)。

他选择的实验器材是;量程为5N的弹簧测力计,底面积为5cm2的吸盘。

(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行?(2)如果上述实验方案可行,小时同学选择的器材能否测出大气压的值?请你进行分析和评估。

解析:①塑料挂钩的吸盘是靠大气压而紧紧地压在玻璃板上的,其受到的大气压力F大=P。

大S盘②用弹簧测力计拉塑料挂钩时,若拉力小于大气压力,吸盘不能被拉开;若拉力大于大气压力时,吸盘能被拉开;因此,题中把拉力F=F大作为吸盘刚好被拉开的临界条件。

③根据题中所给数据,大气压力F大=P大S盘=105pa×5×10-4m2 =50N>5N。

故选用量程为5N的弹簧测力计是不合适的。

答案:(1)方法可行。

(2)不能。

原因:根据标准大气压算出大气压力F=PS=105pa×5×10-4m2 =50N>5N,所以他选用的器材不能测量大气压的值。

例2、如图所示,是小宇同学自制的水气压计,现在让他拿着这个装置从教学楼的一楼走上六楼,则玻璃管中的水柱高度变化是()A.升高B.降低C.不变D.无法确定点拨:①瓶内气压P内=P大+ρgh分析如下:∵P A=P B而P A=P内P B=P大+ρgh∴P内= P大+ρgh②P内可看成是一个固定值,当外界大气压变化时,由P内= P大+ρgh可知,玻璃管中的高度会变化,当P大↑时,h↓,当P大↓时,h↑。

答案:A例3、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(如下图所示),这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。

请解释其中的道理。

点拨:①对流体现象,注意分析物形状,分析流速快慢(凸部流速快,窄处流速快),得到压力差的方向。

②根据题意,“气流偏导器”的横截面如图所示。

③当空气高速从左向右经过“气流偏导器”时,它的下方气速度比上方大。

根据“流速越大、压强越小”原理,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”,防止高速行驶时,车有一种“飘”的感觉。

答案:空气高速流过“气流偏导器”时,上方的气流速度小,下方的气流速度大,根据“流速越大,压强越小”,流过“汽流偏导器”的空气对“气流偏导器”产生向下的压力差。

使汽车对地面的压力增大,车轮与地面贴得更紧。

例4、有一个两端都开口的玻璃管,如图所示,它的一端蒙上一层橡皮膜,灌满水,用手堵住口的一端倒立过来,插入槽中,放手后橡皮膜下凹。

当缓缓向上提起玻璃管(管口仍能在水面以下),观察到下凹程度()A.不变B.变大C.变小D.以上情况都可能点拨:①当玻璃管被拔出水面的高度为h时,薄膜的上表面受到向下的大气压强,下表面受到水向上的压强。

P向下=P大P向上=P水=P大-ρgh∵P向下>P向上∴薄膜向下凹。

②由P向上=P大-ρgh可知,随着量筒逐渐拔出,h在增大,而P大一定,则P向上在减小,而薄膜的凹下程度决定上、下压强差,即薄膜会凹下得多一些。

答案:BA卷一、选择题1、下列现象中能说明存在大气压的是()A.潜水员潜入水下越深,所受水的压强越大B.盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水C.水从高处流下,形成瀑布D.在三峡大坝旁修建大型船闸2、让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后()A.P点流速等于Q点流速B.P点流速小于Q点流速C.P点压强大于Q点压强D.P点压强小于Q点压强3、肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的。

当胸廓面积扩大时,其内压强与大气压的关系是()A.大于大气压B.等于大气压C.小于大气压D.先大于大气压,后小于大气压4、右图是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时()A.机翼下方空气速度大,压强小B.机翼下方空气速度大,压强大C.机翼上方空气速度大,压强大D.机翼上方空气速度大,压强小5、在托里拆利实验中,测出的大气压小于实际气压的原因是()A.往水银槽内多加一些水银B.将玻璃管稍微倾斜一些C.将玻璃管稍压下一些D.在玻璃管中混进少许空气6、我国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩,如图所示,将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上后,可挂上衣帽等物品而不会掉下,其原因是()A.因为重力比大气压小B.因为大气压力和重力平衡C.因为重力小于摩擦力D.以上说法均不对2、流体流过不同横截面时,通过横截面小的位置流速大,即V P>V Q,根据流速压强与流速的关系,有P P<P Q。

3、一定质量的气体,当体积增大时,压强减小;当胸廓容积扩大时,内部压强小于外界大气压,在外界大气压的作用下,将气体压入肺部。

4、相同时间内,通过机翼上方的空气路程较长,流速较大,压强较小,使飞机获得升力。

5、若在玻璃管中混进了少许空气,有P气+ρgh=P大,即测出的大气压值ρgh小于实际气压P大。

6、当“吸盘式”挂衣钩静止于竖直瓷砖墙面时,在水平方向上受大气压力和墙面的支持力而平衡,在竖直方向上受重力和静摩擦力而平衡,使它不会掉下的一对平衡力应具重力和静摩擦力。

第1题答案错误! 正确答案为 B 第2题答案错误! 正确答案为 D 第3题答案错误! 正确答案为 C第4题答案错误! 正确答案为 D第5题答案错误! 正确答案为 D第6题答案错误! 正确答案为 D 二、填空题7、用如图所示的实验来探究流体压强与流速的关系时,对着两纸片中间吹气是为了_______________,你是通过观察_____________来判断纸片间压强大小变化的。

答案:增大两纸片间空气的流速。

两纸片合拢。

8、炎热的夏天,人们经常喝饮料,请仔细观察一下图中所示的喝饮料情景,完成以下(1)甲图中的小姑娘靠_________作用将饮料“喝”到嘴里。

(2)乙图中装满了饮料,且用橡皮塞塞紧,小男孩_____________(填“能”或“不能”)喝到饮料,请说明理由。

答案:⑴大气压⑵不能。

装满饮料的瓶子的饮料上方没有空气,无法依靠大气压将饮料压入嘴中。

9、某同学用托里拆利实验测大气压,结果刚好与实验室标准气压计读数相等,试回答下列问题:⑴若把管适当提高一点,管内外水银面的高度差有何变化?答:_____________________________________________________________⑵若把管适当下插一点时,管内外水银面的高度差有何变化?答:_______________________________________________________________⑶若将管倾斜一小角度,则管中水银柱的长度和高度有何变化?答:_______________________________________________________________⑷若另一同学也同时在同一实验室用同样的器材测大气压,但他测得的大气压只有74cm 高水银柱,那么其原因是________________________________________。

⑸还有一位同学也在实验室用同样的器材测大气压,他测得的大气压值有78cm水银柱,经检查,他使用刻度尺测水银柱的长度时并没有犯错误,那么他在实验室中发生错误的原因是________________________。

答案:⑴不变化。

⑵不变化。

⑶管中水银柱长度增加,高度不变。

⑷玻璃试管内混进了空气。

⑸水银柱倾斜,错把水银柱的长度当成了高度。

10、用如图所示的水杯盛水,经常会遇到这样的情况,往杯里装入大半杯热水,拧紧杯盖,过较长一段时间内,杯盖会很难拧下来。

⑴简要回答产生这一现象的原因。

⑵请设计两种打开杯盖的方法,并说出每种方法用到的物理原理。

(不能损坏杯子)⑶根据这个现象,请你提出两个问题:问题一:_____________________________________________________?问题二:_____________________________________________________?这次考试结束后,请你和同学们共同设计实验方案来探究你提出的问题。

答案:⑴杯内温度降低,同时部分水蒸气液化,致使杯内上方空气压强减小,小于外部大气压。

⑵举例:①垫上毛巾,用力拧;增大手与瓶之间的磨擦力。

②将杯子放到热水中烫一段时间,再用力拧盖;增大内部气压。

③将布条紧绕在杯盖上,增大动力臂,将杯盖转下来;利用杠杆原理(或答轮轴原理);⑶问题一:杯中装满水,会有这个现象吗?问题二:杯中装冷水会有这个现象吗?问题三:如果盖子没拧紧会有这个现象吗?问题四:杯内气压小于外界气压吗?问题五:盖子能否拧开取决于什么?问题六:为什么用热水烫杯子就可以拧开盖子?问题七:为什么在杯底用力拍打几下就能打开盖子?11、如图是小华做“估测大气压的值”的实验示意图。

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