内容正文:
第九章 压强
课时3 大气压强
课本典型题+变式练
考点一:液体压强的计算
题源1:P43·T1. 人的血压的正常值(收缩压和舒张压)大约是多少帕?自己查找
资料进行估算.
解析:
查找资料可知,成年人的血压正常值:收缩压在90mmHg ~ 140mmHg,舒张压在60mmHg ~90mmHg;则
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故人的舒张压的正常值为0.816×104Pa ~1.224×104Pa;
人的收缩压的正常值为1.224×104Pa ~ 1.904×104Pa。
答案:人的舒张压的正常值为0.816×104Pa~ 1.224×104Pa;收缩压的正常值为1.224×104Pa~1.904×104Pa。
考点二:大气压强的大小
题源2:P43·T2. 1654年,在德国马德堡市的广场上曾经做过一个著名的马德堡半球实验。人们把两个铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。当每一侧的马匹达到16匹时,才将半球拉开,并发出
巨大的响声,图9.3-9为同学们利用直径26 cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要多大力?实际用力大小与计算的结果是否相同?请说出你的理由。
解析:(1)压力锅的横截面积可以看成圆面,半径
大气压的作用面积:
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大气压约为1.0×105Pa,由可得,受到的压力:
根据力的相互作用可知,将压力锅拉开时需要5306.6N;
(2)由于压力锅内无法抽成真空,所以实际拉开的力要比理论上计算出的拉力小。
答案:他们将压力锅拉开需要5306.6N的力,实际用力小于计算的结果,原因是压力锅内无法抽成真空。
变式:(2021·自贡)如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
解析:由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm。
A、大气压不变,仍能支持76cm的水银柱,而倾斜后水银充满全管,水银高为74cm,水银柱产生压强减小,所以水银对玻璃管上端有压强,故A正确;
B、由图知,玻璃管竖直时,水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强,故B正确
C、玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确;
D、玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,试管上端也存在大气压强,管内水银在重力作用下会下降,而不会向上喷,故D错误。
答案:D
考点三、大气压的作用
题源3:P43·T3.小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图9.3-10,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。请问:是什么原因使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中?
解答:开始由于大气压的作用,瓶内的水不会流出来,当水面下降露出瓶口时,有一部分空气进入瓶中,使一部分水流出瓶口来浸没瓶口,瓶内的水又会在大气压的作用下不再流出;当水再蒸发露出瓶口时,又会重复上面的过程。
变式: ( 2021·常德)下列关于大气压的描述,错误的是()
A . 1标准大气压值约为105Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
解析:
A、1标准大气压的值约为1.013×105Pa,粗略计算时可直接取105Pa,故A正确;
B、根据对物理学史的了解可知,马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大,故B正确;
C、高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越高,锅内可以达到比较高的温度,所以食物容易熟,故C正确;
D、用纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置后,纸片不掉落,是因为纸片受到了大气压的作用,故D错误。
答案:D
题源4:P43·T4.屋顶的面积是45 m2,大气对屋顶的压力有多大?这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?
解析:
大气压约为1.0×105Pa,由可得,受到的压力:
因为房内外都有大气压,其作用相互抵消,房顶不会被压塌。
答案:大气对屋顶的压力为4.5×106N,因为房内外都有大气压,其作用相互抵消,房顶不会被压塌。
考点四、大气压强与高度的关系
题源5:P43·T 5.小强利用图9.3-5所示的自制气压计研究大气压与高度的关系。他将气压计从1楼带到5楼的过程中,