内容正文:
第二单元 力学 热学
第八讲 压强
第3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
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例:吸管吸饮料、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验、塑料吸盘能贴在光滑的墙面上等
测定
大小 最早测出大气压值的实验是 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将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加,水银柱的高度 ;改用粗一些的玻璃管做实验,水银柱高度将 。②实验时玻璃管中要装满水银,否则测量结果会 。③水银柱的高度与玻璃管在水银槽中的深度 ,实验时,略微上提或下压玻璃管(玻璃管口不离开水银面),玻璃管中水银柱的高度不变,只会改变水银柱上方真空柱的长度。④用水代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满上述实验中的玻璃管,若要完成该实验,玻璃管的长度大约为 m(g取10 N/kg)
不变
不变
偏小
无关
会
10
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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
升高
减小
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1.1 (2022宜昌)在如图8-23所示的托里拆利实验中,下列操作中会使测得的大气压数值变小的是 ( )
A.将玻璃管稍微倾斜
B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银
D.玻璃管内混入空气
基础配练
图8-23
D
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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、足球中的“香蕉球”、雨中雨伞容易上翻、室内窗帘会向外飘等
考点二
流体压强与流速的关系
小
大
大
小
小
大
上
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2.1 (2024重庆A卷)乘客在高铁站台候车要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变 ,压强变
,压强差会给乘客带来危险。
基础配练
大
小
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例 1 (2024兰州城关联考)如图8-24所示是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1 m,槽内装有水银。下列说法正确的是 ( )
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760 mm
B.若将玻璃管向上提2 cm,但玻璃管口仍在槽内水银面
以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780 mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
考向一
大气压强
A
图8-24
考向探究 培养能力
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8
变式1 图8-25是同学们自制的简易气压计,下列方法能使塑料管内水柱上升的是 ( )
A.在橡胶塞上扎一个孔
B.换一根粗一些的塑料管
C.将气压计从教室移至走廊
D.将气压计从一楼移至六楼
图8-25
D
考向探究 培养能力
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例 2 如图8-26所示是小明为家里的盆景设计的一个自动供水装置。他用一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,这样盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是( )
A.受浮力的作用
B.外界大气压的作用
C.盆景盘支持力的作用
D.瓶口太小,水不易流出
图8-26
B
考向探究 培养能力
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变式2 (2023广东)如图8-27所示,用两个吸盘来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其分开,说明吸盘内部气体压强
(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上戳一个小孔,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,将其分开所需的力变小,说明海拔越高,大气压强越 。
图8-27
小于
大
小
考向探究 培养能力
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例 3 如图8-28所示现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( )
A.图甲:向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙:装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙:地铁站台边,人必须站在安全线以外的区域候车
D.图丁:飞机升力产生的原因
考向二
流体的流速与压强的关系
图8-28
B
考向探究 培养能力
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变式3 如图8-29所示是演示“流体压强和流速关系”的实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。若在右端c处往装置里急吹气,则下列说法正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
( )
A.b管上方气流速度大于a管上方的气流速度
B.b管与a管的水面上方形成压强差,U形管中
b管水面升高
C.若升高端的液面比原来升高了4 cm,则此时
U形管底部d处左右两侧液体压强差为400 Pa
D.若升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400 Pa
图8-29
D
考向探究 培养能力
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例 4 如图8-30所示是生活中出现的现象,下列分析正确的是 ( )
考向三
压强综合
图8-30
B
考向探究 培养能力
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变式4 (2023常德)关于压强,下列说法正确的是 ( )
A.用久的菜刀要磨一磨,是通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的
B.拦河大坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小的
原理
C.在物理学史上,马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值
D.飞机升力是由机翼上表面的空气流速小于下表面的空气流速产生的
A
考向探究 培养能力
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例 某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 。
突破
大气压强的测量
把注射器筒内的空气排尽
实验突破 提升素养
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16
(2)如图8-31甲所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为40 N;如图乙所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 cm,计算出活塞的横截面积。
(3)同学们发现实验误差偏大,请分析,该实验
过程中导致误差的原因
。(写出一条即可)
图8-31
6.00
活塞与注射器筒壁
之间存在摩擦
实验突破 提升素养
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(4)针对以上实验可能带来的误差,小明对该实验进行了改进,采用了如图8-32所示装置,将该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小桶相连,向桶中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得桶与水的总质量为4.1 kg;然后从桶中向外缓慢抽水,当抽出2.2 kg水时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 N,所测大气压的值应为 Pa。(g取10 N/kg;不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)
11
9×104
图8-32
实验突破 提升素养
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