内容正文:
2.3 大气的压强(第3课时)(分层作业)
【基础达标】
1. 利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因,压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差,则( )
A.模型下方空气流速小,压强小
B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大
D.模型上方空气流速大,压强小
2. 下列现象能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
①如图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
②如图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
③如图丙所示地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车
④如图丁所示飞机升力的产生原因
A.①② B.①④ C.③④ D.①③④
3. 如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置。在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时,以下判断正确的是( )
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃
B.甲、乙瓶中水都不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
D.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
4. 玉环地区河流湖泊众多,每到夏天来临时,有不少人擅自下河游泳,如果遇到河水中的旋涡(如图所示)将非常危险,下列关于旋涡危险原因的说法正确的是( )
A.旋涡内部压强远小于外部压强
B.旋涡内部流速远小于外部流速
C.旋涡使人的重力变大
D.旋涡使人受到水的浮力变小
5. 下列生产生活中对科学原理的利用不同于其他三项的是( )
A.用高压锅快速煮熟食物
B.用吸尘器吸尘
C.用离心式水泵抽水
D.贴在墙面上的吸盘
6. 小明暑假乘飞机旅行。飞机起飞时,天下着蒙蒙细雨,一段时间后,突然发现窗外阳光明媚,白云尽在脚下。小明对此过程中出现的情境作出了如下分析,其中正确的是( )
A.飞机起飞时,飞机受到空气的浮力大于自身重力
B.“下着蒙蒙细雨”描述的是当时的天气,说明这一天是受高气压控制
C.“窗外阳光明媚,白云尽在脚下”,说明飞机进入了大气层的中间层
D.飞机上升过程中,小明感到耳朵有点疼,说明随着高度的升高,气压减小
【巩固提升】
7. 某学习小组学习了“天气和气候”这部分知识后,用生活和实验室中的一些工具制作了不同的装置来提高同学们对知识的理解。
(1)小组成员自制了图甲所示的A、B两种装置,其中属于气压计的是 ,将该气压计从山脚带到山顶,气压计的液柱高度将如何变化? ;
(2)小组成员用图乙所示装置探究“气体的压强与流速的关系”,若发现 ,可说明气体的流速越大,压强越小;
(3)小组成员用如图丙所示装置探究沸点和气压关系时,将烧瓶中的水加热到沸腾。若想证明气压增大,沸点升高,正确的做法是 ;
(4)小组成员用如图丁所示装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分,如图。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,小瓶瓶,口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是 (选填“1”、“2”或“3”),并说明判断该方向的理由 。
8. 如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超排气孔和限压阀过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为10mm2,大气压为1.0×105Pa,高压锅工作时锅内气体压强最大为1.8×105Pa。
(1)用此高压锅烧水至沸腾时,水的温度 (选填大于、小于或等于)100℃。
(2)计算限压阀的质量。
【链接中考】
9.(浙江绍兴)下列关于压强的实验说法不正确的是( )
A.实验甲说明大气压的存在
B.实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C.实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
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2.3 大气的压强(第3课时)(分层作业)
【基础达标】
1. 利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因,压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差,则( )
A.模型下方空气流速小,压强小
B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大
D.模型上方空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】由于模型做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过模型的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大,模型下方压强大于上方压强,模型在压强差下产生向上的升力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 下列现象能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
①如图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
②如图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
③如图丙所示地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车
④如图丁所示飞机升力的产生原因
A.①②
B.①④
C.③④
D.①③④
【答案】D
【解析】①对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释,故符合题意;
②如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强,不能用流体压强与流速的关系来解释,故②不符合题意;
③当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以人必须站在安全黄线以外的区域候车,能用流体压强与流速的关系来解释,故③符合题意;
④相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,则机翼上面的空气流速大于下面的流速,所以机翼上面的压强小于下面的压强,产生一个向上压强差,出现一个向上压力差,这个压力差就是机翼向上的升力,能用流体压强与流速的关系来解释,故④符合题意。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置。在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时,以下判断正确的是( )
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃
B.甲、乙瓶中水都不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
D.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
【答案】B
【解析】因为水在标准大气压下的沸点是100℃,所以槽中水沸腾时温度是100℃,并保持不变。甲瓶中水从槽内水中吸热,温度升高直到100℃,这样甲瓶中的水温也能达到沸点,不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等,甲瓶中的水就无法吸热,不能沸腾;虽然乙瓶中水温同样可达到100℃,但乙瓶上端封闭,瓶内气压大于标准大气压因为液体沸点随液面上气压的增大而增大,所以乙瓶中水的沸点高于100℃,这样乙瓶中水温达不到沸点,不能沸腾。
故选B。
4. 玉环地区河流湖泊众多,每到夏天来临时,有不少人擅自下河游泳,如果遇到河水中的旋涡(如图所示)将非常危险,下列关于旋涡危险原因的说法正确的是( )
A.旋涡内部压强远小于外部压强
B.旋涡内部流速远小于外部流速
C.旋涡使人的重力变大
D.旋涡使人受到水的浮力变小
【答案】A
【解析】AB.根据流体压强的特点:流速大压强小;旋涡内部流速大于外部流速,所以旋涡内部压强远小于外部压强故B错误,A正确;
C.重力只与物体的质量有关,旋涡不能使人的重力变大,故C错误;
D.根据阿基米德原理,人在水中受到的浮力等于排开水的重力,排开水的重力不变,浮力不变,故D错误。
故选A。
5. 下列生产生活中对科学原理的利用不同于其他三项的是( )
A.用高压锅快速煮熟食物
B.用吸尘器吸尘
C.用离心式水泵抽水
D.贴在墙面上的吸盘
【答案】A
【解析】A.高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,食物更容易熟,利用了气压越高,液体的沸点越高;
B.用吸尘器吸尘土时,吸出管中的部分空气,使吸管内的气压减小,尘士在大气压的作用下进入吸尘器中,利用了大气压;
C.用离心式水泵抽水时,通过叶轮转动使泵芯形成真空,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压;
D.贴在墙面上的吸盘,吸盘内的气压小于外界大气压,在大气压力的作用下被压在墙上,由此可知,A与其它三个选项是不同的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 小明暑假乘飞机旅行。飞机起飞时,天下着蒙蒙细雨,一段时间后,突然发现窗外阳光明媚,白云尽在脚下。小明对此过程中出现的情境作出了如下分析,其中正确的是( )
A.飞机起飞时,飞机受到空气的浮力大于自身重力
B.“下着蒙蒙细雨”描述的是当时的天气,说明这一天是受高气压控制
C.“窗外阳光明媚,白云尽在脚下”,说明飞机进入了大气层的中间层
D.飞机上升过程中,小明感到耳朵有点疼,说明随着高度的升高,气压减小
【答案】D
【解析】A.飞机是利用流体压强与流速的关系来获得升力的,不是利用浮力大于重力而加速上升的,故A错误;
B.“下着蒙蒙细雨”描述的是当时的天气,说明这一天是受低气压控制,故B错误;
C.“窗外阳光明媚,白云尽在脚下”,说明飞机进入了云层的上方,而不是中间层,故C错误;
D.由于海拔越高,空气越稀薄,气压越低,耳膜内外气压差增大,导致耳朵感到疼,故D正确。
故选D。
【巩固提升】
7. 某学习小组学习了“天气和气候”这部分知识后,用生活和实验室中的一些工具制作了不同的装置来提高同学们对知识的理解。
(1)小组成员自制了图甲所示的A、B两种装置,其中属于气压计的是 ,将该气压计从山脚带到山顶,气压计的液柱高度将如何变化? ;
(2)小组成员用图乙所示装置探究“气体的压强与流速的关系”,若发现 ,可说明气体的流速越大,压强越小;
(3)小组成员用如图丙所示装置探究沸点和气压关系时,将烧瓶中的水加热到沸腾。若想证明气压增大,沸点升高,正确的做法是 ;
(4)小组成员用如图丁所示装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分,如图。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,小瓶瓶,口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是 (选填“1”、“2”或“3”),并说明判断该方向的理由 。
【答案】(1)B;液柱上升(2)上面的弹簧秤1示数变小,下面的弹簧秤2示数变大(3)向内推注射器,观察到液体停止沸腾(4)1;见详解
【解析】(1)气压计的原理根据瓶内外气压差不同,液柱高度发生改变显示气压变化的,瓶内要有空气,故图甲所示的A、B两种装置,其中属于气压计的是B,由于气压高低与海拔高度有关,将该气压计从山脚带到山顶,海拔高度变高,外部气压变低,则气压计的液柱高度将变高。
(2)液体压强与流速有关,图乙所示装置探究中,空气从上方通过时流速较快,压强较小,会形成向上的压力差,若上面的弹簧秤1示数变小,下面的弹簧秤2示数变大,可说明气体的流速越大,压强越小。
(3)液体沸腾的条件是达到沸点继续吸热,若想证明气压增大,沸点升高,正确的做法是向内推注射器,增加液体上方的气压,如果观察到正在沸腾的液体停止沸腾,表明此时液体的沸点比原来沸腾的温度要高,水温低于沸点不能继续沸腾,即沸点升高了。
(4)如图,在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,瓶内温度上升,热空气体积膨胀密度减小向上运动,瓶内气压减小,小于瓶外气压,香烟雾的飘动方向应向瓶内,即1所示的位置。
8. 如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超排气孔和限压阀过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为10mm2,大气压为1.0×105Pa,高压锅工作时锅内气体压强最大为1.8×105Pa。
(1)用此高压锅烧水至沸腾时,水的温度 (选填大于、小于或等于)100℃。
(2)计算限压阀的质量。
【答案】(1)大于(2)80g
【解析】(1)高压锅内水上方的空气压强大于标准气压,因此水的沸点高于100℃,所以用此高压锅烧水至沸腾时,水的温度大于100℃。
(2)对于限压阀受力分析:受到竖直向上的压力差和向下的重力,压强差
P差=P内-P外=1.8×105Pa-1.0×105Pa=0.8×105Pa
压力差等于限压阀重力:F=P差S=0.8×105Pa×1×10-5m2=0.8N
由G=mg得,限压阀的质量:
【链接中考】
9.(浙江绍兴)下列关于压强的实验说法不正确的是( )
A.实验甲说明大气压的存在
B.实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C.实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
【答案】C
【解析】A.覆杯实验中,装满水的杯子排出了杯内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在,故A正确,不符合题意;
B.烧瓶中的水开始沸腾,这时,若向烧瓶内不断注入气体,会看到沸腾停止,因为增大气压后,水的沸点升高,故B正确,不符合题意;
C.对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于外界的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,说明流体流速越大的地方、压强越小,故C错误,符合题意;
D.图中液体的密度相同,金属盒在波体中深度越大,U形管液面的高度差越大,液体压强越大,说明说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大,故D正确,不符合题意。
故选C。
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