内容正文:
第十章 压强和浮力
三、 气体的压强
第1课时 大气压强及其变化
1. 如图所示,小明在易拉罐中注入少量的水,用酒精灯对易拉罐进行加
热,待罐口出现白雾时,将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,观
察到易拉罐变瘪了,这一现象说明了 的存在.注入少量水的
目的是 ,易拉罐变瘪了也可以说明力可以
使物体发生 .
大气压
利用水的汽化,排出空气
形变
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2. 如图所示为战国时期的青铜汲酒器示意图,长柄的上端与球形的底部
各开有一小孔a、b.当汲酒器内充满酒水时,用手严密地按住开口
(a/b),然后向上提升长柄就可以将酒取出来.酒水在青铜汲酒器中不
会流出来是由于 的作用.
a
大气压
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3. (2023·广东)如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验.将两个吸
盘对接,用力挤压出空气后难以将吸盘分开,说明吸盘内部气体压
强 (大于/等于/小于)大气压强;若在吸盘上戳一个小孔,则
吸盘内部气体压强会变 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将
吸盘分开所需的力更小,则说明海拔越高,大气压强越 .
小于
大
小
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4. 下列关于大气压的描述,错误的是( D )
A. 标准大气压的值约为105Pa
B. 马德堡半球实验证明了大气压的存在且大气压值很大
C. 利用高压锅煮食物时容易煮熟,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
D
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5. 如图甲所示,一只装有适量水的烧杯放置在水平桌面上,将一支装满
水的小试管(管壁厚度不计)倒扣在水中.对小试管施加一个竖直向上
的拉力F,使其缓慢上升到如图乙所示位置.在此过程中,小试管中一直
充满水,这是由于 的作用,小试管口中心的压强
(变大/不变/变小).
大气压
变小
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6. 下列情景中,没有利用大气压强的是( D )
D
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7. (2023·徐州)如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,
水就会从出水口流出.按压的作用是使桶内气压( A )
A. 大于大气压
B. 等于大气压
C. 小于大气压
D. 变为零
(第7题)
A
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8. (2023·常德)节日放飞的气球在上升的过程中(气球在爆炸前不漏
气),关于球内气体质量和密度的变化情况,下列说法中正确的是
( B )
A. 质量变大,密度变大
B. 质量不变,密度变小
C. 质量变小,密度不变
D. 质量不变,密度变大
B
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9. 如图所示为小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材
估测大气压强的情况.
(1) 利用刻度尺测量出 的长度l为10cm,即可
算出活塞的横截面积为 cm2.
注射器带刻度部分
0.2
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(2) 把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平
向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计
的示数F=2.1N,据此可测得大气压强p= Pa.
(3) 考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,活
塞缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计的示数为
F',则大气压强p'= (用题中出现的物理量符号表示).
(4) 实验时若筒内空气没有排尽,则此因素将导致所测大气压强
(偏大/不变/偏小).
1.05×105
偏
小
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10. “拔火罐”是我国一种传统的医疗手段.如图所示,医生先用点燃的
酒精球加热小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷
却后小罐便紧贴在皮肤上.已知大气压为1.0×105Pa,小罐开口部位的面
积为10cm2,罐内空气冷却至室温时其压强为9.0×104Pa,不计小罐重
力.求:
(1) 罐内空气对皮肤的压力.
(2) 皮肤对小罐的支持力.
解:(1) 罐内空气对皮肤的压力F内=p内S=9.0×104Pa
×10×10-4m2=90N
(2) 外界空气对小罐的压力F外=p外S=1.0×105Pa×10×10-4m2=
100N,罐内空气对小罐的压力F内=90N,皮肤对小罐的支持力F支=F外
-F内=100N-90N=10N
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11. 如图所示的喷泉装置中用3根管子连接了3个容器,容器a是敞口的,
容器b和c是密闭的.容器中有一些水,管B有水喷出.管A中水流的方向是
向 ,容器b中气体压强的大小比外界大气压 ,要增大喷泉
的高度,应增加容器 的高度.
下
大
b
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12. 在测量大气压的实验中,为消除活塞与注射器筒之间的摩擦对实验
的影响,某同学采用了如图所示的装置.将注射器筒固定在水平桌面
上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过
水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,
测得杯中水的质量为700g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动
时,测得杯中水的质量为500g.烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-
5m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压强的值应
为( C )
C
A. 1.01×105Pa B. 1.10×105Pa
C. 1.00×105Pa D. 以上都不正确
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三、 气体的压强
第2课时 流体压强与流速的关系
1. (2022·杭州)如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸
会 (靠拢/分开/保持静止),理由是
.
靠拢
纸片中间气体流速大、
压强小,纸片中间气压小于两侧大气压,在两侧大气压的作用下将纸片
向内挤压
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2. 如图所示,把长约为20cm的饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)
并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管
口用力吹气,水将从a管的管口呈雾状喷出,这是因为吹气时( B )
A. a管上端附近气体的压强变大
B. a管上端附近气体的压强变小
C. 烧杯中水面上方气体的压强变大
D. 烧杯中水面上方气体的压强变小
B
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3. 如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指轻轻托住乒乓球,
然后从漏斗口向下用力吹气,同时将手指移开,则此时乒乓球
( D )
A. 下落,因为它受到重力的作用
B. 下落,因为吹出来的风是向下的
C. 不下落,因为它上方气体流速小,压强小
D. 不下落,因为它上方气体流速大,压强小
D
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4. 人们在候车时不要越过如图所示的高铁站台上的黄色安全线,因为列
车驶过时,周围空气的流速增大,压强 (增大/不变/减小),
产生压力差,人们越过黄色安全线后非常危险;乘客启动列车卫生间内
的负压马桶时,马桶内的污物被“吸”入集污箱,这是利用
来实现的.
减小
大气压
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5. (2022·苏州)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装
置,如图所示.它不用电,无噪声,节能环保,只需速度为0.2m/s的微风
即可让其轻盈运转.风帽转动时其内部空气流速变大,压强变 ,
室内的污浊气体在 的作用下被排出.水平方向的风从不同方
位吹来时,风帽的转动方向 .
小
大气压
相同
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6. (2023·青海)如图甲所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客
机.如图乙所示,飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方
的空气流速 ,压强 .
大
小
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7. (2022·淮安)如图所示,一架质量为2kg的无人机正在执行任务,当
无人机悬停在空中时,无人机所受升力的大小为 N,升力的施力
物体是 .(g取10N/kg)
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空气
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8. 我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移
位,支架上悬空部分结构特点如图所示,其上方空气的流速 下
方空气的流速,上方的压强 下方的压强,使泰山站更加稳固.
小于
大于
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9. 我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以
后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,下列关于
马路两边的树叶飘动方向的说法,正确的是( A )
A. 向A方向飘动
B. 向B方向飘动
C. 向C方向飘动
D. 条件不足,无法判断
A
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10. 足球比赛中,运动员将足球以旋转的方式发出一个香蕉球,利用足
球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差,使足球“走”出一条香
蕉似的路径.如图所示为自旋方向与运动路径的示意图,下列说法中,
正确的是( D )
A. 乙、丙两图是正确的
B. 甲、丙两图是正确的
C. 甲、乙两图是正确的
D. 甲、丁两图是正确的
D
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11. ★如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面
上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体
积大小的比较,下列分析中,正确的是( B )
A. a点时大
B. b点时大
C. 一样大
D. 以上均有可能
(第11题)
B
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12. 小明在桌面上放置一个质量为m、底面积为S的硬币,并沿如图中箭
头所示方向吹气时,发现有几次硬币竟然“起飞”了.通过课本知识的
学习,小明知道了产生这一现象的原因:通过硬币上部的空气流速大、
压强小,而硬币下面没有气流通过,压强大,从而对硬币产生了压力
差,给硬币施加了一个向上的动力.
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请回答下列问题:
(1) 刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差应为多大?
解:(1) 对着硬币上方吹气时,使硬币上方的空气流速变大,压强变
小,而硬币下面没有气流通过,因此产生了压力差,硬币获得一个向上
的升力,当向上的升力大于硬币的重力时硬币会“起飞”;刚好吹起硬
币时可看成硬币受到平衡力的作用,即ΔF=G=mg
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(2) 此时硬币上方的压强p上=C-ρ0v2,硬币下方的压强p下=C(空
气流速为0),那么硬币上、下表面的压强差Δp=p下-p上=ρ0v2,上、
下表面的压力差ΔF=ΔpS=ρ0v2S,由ΔF=mg得,mg=ρ0v2S,所以刚
好将硬币吹起时的空气流速v=
(2) 若实验时空气密度为ρ0,请推导刚好将硬币吹起时的空气流速的
表达式.
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