内容正文:
第二单元 力学
第12课时 大气压强 流体压强
与流速的关系
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
真题回顾 把握考向
实验突破 提升素养
考点一
大气压强
大气压
的存在 空气受到 且具有 性,所以大气内部向各个方向都有压强。历史上证明大气压存在的实验是 。生活中可以证明大气压存在的实验:瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验等
测定
大小 实验是最早测出大气压值的实验。
大气压相当于760 mm高水银柱产生的压强,在粗略计算中,标准大气压可以取为1×105 Pa。
重力
流动
马德堡半球实验
托里拆利
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2
(续表)
测定
大小 [注意]①玻璃管中水银柱的高度只与水银的密度和大气压的大小有关(p0=ρ水银gh),与玻璃管的粗细、是否倾斜等因素 。②若用水做托里拆利实验,水柱大约 m高(g取10 N/kg)。③若玻璃管漏气,水银柱的高度 ,所测大气压的数值
无关
10
降低
减小
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(续表)
关系 ①大气压随高度的增加而 ;
②气压升高,沸点 ;(高压锅煮饭就是利用这一原理)
③温度不变时,一定质量的气体,压强随体积的增大而
减小
增大
减小
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1. 下列实例中属于利用大气压工作的是 。(填序号)
①用吸管吸饮料;②注射器注射药液;③盆景自动供水装置;④活塞式抽水机;⑤茶壶;⑥拔火罐。
基础配练
①③④⑥
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考点二
流体压强与流速的关系
压强
特点 流体在流速较大的地方压强较 ,在流速较小的地方压强较
(均选填“大”或“小”)
飞机的
升力 飞机机翼上表面弯曲,下表面平直,飞机飞行时,机翼上表面空气流速
,压强 ,下表面空气流速 ,
压强 ,因此在机翼的上下表面存在压
强差,产生了向 的升力
应用
及现象 站台安全线、喷雾器、“香蕉球”、雨中雨伞容易上翻、室内窗帘会向外飘等
小
大
大
小
小
大
上
教材梳理 夯实基础
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2.1 (2024龙东)图12-1中现象能用流体压强与流速关系知识解释的是
( )
基础配练
图12-1
D
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2.2 严禁在江河游泳,谨防因靠近漩涡被吸入漩涡中而溺水,这是由于漩涡处的水流速度 (选填“大”或“小”),漩涡处水的压强 (选填“大”或“小”),漩涡外周围的水压将人推入漩涡里。
大
小
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例 1 如图12-2所示是在标准大气压下做托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,相关尺寸如图所示。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76 cm高水银柱所产生的压强
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
考向一
大气压强
D
图12-2
考向探究 培养能力
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9
例 2 如图12-3所示是托里拆利实验装置和自制水气压计,当把二者都拿到山顶时,托里拆利实验玻璃管中水银的液面将 ,自制水气压计瓶内的液面将 (前两空均选填“上升”“下降”或“不变”),这是因为大气压的数值随高度的增加而 。
图12-3
下降
下降
减小
考向探究 培养能力
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例 3 如图12-4所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度的变化情况正确的是( )
A.A液面上升
B.A液面下降
C.B液面下降
D.A、B液面高度均不变
考向二
流体压强与流速的关系
图12-4
B
考向探究 培养能力
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变式 1 生活中有很多关于“吸”字的现象都可以用物理知识解释,如用吸管“吸”饮料,饮料是在 的作用下被“吸”入口中的;用吸尘器“吸”灰尘,是利用空气流速越大,压强越 ,从而将灰尘“吸”入吸尘器的;两块削得很光滑的铅块紧密接触后能紧紧地“吸”在一起,靠的是 。
大气压
小
分子引力
考向探究 培养能力
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变式 2 生活中“抽”字表述的现象,其物理原因各有不同。用抽水机“抽”水时,水是在 作用下被“抽”上来的;用抽油烟机“抽”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越 被“抽”出去的;体检时医生“抽”血,血液是由于针筒内的气体压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)血压被抽出来的。
大气压
小
小于
考向探究 培养能力
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例 4 教材素材改编 (2024石家庄一模)下列关于图12-5的说法不正确的是
( )
考向三
压强综合
A.图甲,A管中水面上升,是因为A管上方空气流速大,压强小
B.图乙,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
C.图丙,用吸盘吸起光滑的瓷砖,利用了大气压的作用
D.图丁,地漏利用存水杯里的水来进行防臭,是利用大气压的原理
图12-5
D
考向探究 培养能力
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变式 3 (2024河北模拟)如图12-6所示的图片都来自课本,下列关于它们的分析,不正确的是 ( )
图12-6
A.高压锅煮饭容易熟——气压越大,沸点越高
B.借助大气压的作用,瓶内的水不会掉下来
C.锅炉水位计利用的是连通器原理
D.安全线的设置,是为了防止因流速增大导致压强增大而带来的危险
D
考向探究 培养能力
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例 1 (2023河北模拟)小明发现家里一些吸盘挂钩依靠大气压的力量能吸附在光滑的墙壁上,如图12-7所示,他想利用吸盘挂钩和家里的一些工具来测量当地的大气压。
(1)实验器材:吸盘、小桶、细沙、电子秤、刻度尺、细绳。
(2)实验步骤:
①如图所示,将吸盘压在光滑的水平玻璃板上,挤出里面的空气;
②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢注入细沙,
直到 ;
突破
测量大气压的大小
吸盘恰好离开玻璃板
图12-7
实验突破 提升素养
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16
③ ;
④用刻度尺测出吸盘的直径d;
⑤计算出大气压的值p= 。
(3)实验交流:为减小实验误差,下列做法可行的是 。
A.吸盘上沾点水后再压到玻璃板上
B.减小小桶质量
C.减小吸盘直径
图12-7
用电子秤测出小桶和细沙的总质量m
A
实验突破 提升素养
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例 2 如图12-8所示,小明利用2.5 mL注射器、0~10 N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
图12-8
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 。
排尽筒内空气,防止空气进入
实验突破 提升素养
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(2)如图甲所示,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为0.6 N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N。若增加拉动注射器筒的拉力,当注射器筒水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数将 (选填“增大” “减小”或“不变”)。
图12-8
0.6
不变
实验突破 提升素养
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(3)他重新将活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为6.6 N;然后,用如图乙所示刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm,则本地大气压强的测量值为 Pa。
图12-8
4.00
9.6×104
实验突破 提升素养
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(4)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)实验室还有10 mL注射器,其活塞的横截面积为2 cm2,小明认为不能采用10 mL注射器来估测大气压的值,其理由是
。
图12-8
偏小
大气对活塞的压力较大,超过
弹簧测力计的最大测量值
实验突破 提升素养
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考点一
大气压强 (5年1考)
1.(2024河北23题2分)如图12-9所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在 作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例: 。
大气压
图12-9
吸盘
真题回顾 把握考向
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2.(2022河北20题改编3分)如图12-10所示的四幅图中,能利用流体压强与流速的关系解释的是 ( )
A.图甲:用吸管将饮料吸
到嘴里
B.图乙:热气球腾空而起
C.图丙:向烧瓶浇冷水,停止
沸腾的水又沸腾了
D.图丁:往b管中吹气,a管中的水面上升
考点二
流体压强与流速的关系 (5年4考)
图12-10
D
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3.(2020河北24题3分)仿照实例,请将运用的主要物理知识填写在右侧的横线上。
例:铅垂线的应用——重力的方向总是竖直向下的。
(1)塑料吸盘的安装—— 。
(2)飞机升力的产生——
。
(3)三峡大坝的船闸的使用—— 。
吸盘外界大气压大于吸盘内部气压
流体流速大的地方压强小,机翼上方空气流速大于下方,所以机翼上下表面存在向上的压强差,因而有向上的压力差
连通器原理
真题回顾 把握考向
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4.(2023河北23题3分)在离桌边约20 cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10 cm左右放置一个高度约2 cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图12-11所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越
,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 ,下降过程中动能越来越 。
图12-11
小
大
大
真题回顾 把握考向
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1.(2024石家庄28中质检)如图12-12所示是一个简易的气压计,此时瓶内气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外大气压。若将这个瓶子从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度h将 ,用另一根吸管对准玻璃管管口上方吹气,玻璃管内水柱的高度h将 。(后两空均选填“升高”或“降低”)
· 中考预测
图12-12
大于
升高
升高
真题回顾 把握考向
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2.(2024石家庄一模)气体的流速与压强存在密切联系,对于如图12-13所示的理解或说明,不正确的是 ( )
A.战斗机利用气流在机翼上、
下表面的压力差而产生向上的
升力,使飞机可以飞起来
B.候车时,乘客不能越过安全线
C.气流偏导器的作用,能给车身较大压力,增大了车与地面的摩擦
D.向下吹气,乒乓球迅速下落
图12-13
D
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