内容正文:
3、 气体的压强
第2课时 大气压的应用、流体压强与流速关系
【基础提优】
1.在高山或高原上,用普通的锅难以将饭烧熟,是因为( )
A.大气压过高,影响水的沸点变低 B.海拔高度太高,火力不旺
C.大气压过低,影响水的沸点变低 D.大气压过低,影响水的沸点变高
2.将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞;再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
3.下列情形与大气压强无关的是( )
A.高原上用普通锅不易煮熟米饭 B.用吸管吸饮料
C.“玉兔”号在月球上留下“足迹” D.马德堡半球实验
4.如图所示:用塑枓吸管可以把杯中的牛奶“吸”到嘴里,关于其蕴含的物理道理,下列说法正确的是( )
A.因为嘴吸气,气吸牛奶
B.喘对塑料管中的牛奶具有吸引力
C.嘴吸气后,塑料管内的空气压强比大气压强要大
D.嘴吸气后,塑料管内的空气压强比大气压强要小
5.如图所示,在两张纸的中间用力向下吹气,纸会向中间靠拢。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是( )
A.壁虎紧贴墙面向上爬行 B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.抽水机把水从低处抽往高处 D.大风把茅草屋顶掀翻
6.关于我国自主研发的C919大型商用客机,下列说法正确的是( )
A.机翼做成上凸下平的形状主要是为了减小空气对飞机的阻力
B.客机在高空受到的大气压强比在地面时受到的大气压强大
C.客机宽大的轮子是为了增大着陆时对地面的压强
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量
7.小明将如图自制气压计从一楼拿到二十楼,观察到玻璃管内的水柱逐渐升高,这表明:随着高度的逐渐增加,大气压逐渐 。生活中使用高压锅是为了 锅内的气体压强,从而提高液体的沸点。(两空均选填“增大”或“减小”)
8.护士在使用注射器吸取药液时,先将活塞推到针筒底部,这是为了排尽空气,然后将针尖浸入药液中,利用 吸取药液;现今医院对患者进行静脉抽血时,将贮血管做成真空(低压)的,它是利用 让血液自动进入管内。
9.在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险。这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体 ,气体压强 。
【能力提升】
10.宇航服中需要充有一定气压,以下说法正确的是( )
A.防止气压过低,人体内液体沸点过低
B.防止气压过低,人体内液体凝固点过低
C.防止气压过高,人体内液体沸点过低
D.防止气压过高,人体内液体凝固点过低
11.在下列实例中,属于利用大气压强的是( )
A.发射的火箭升向空中 B.护士用注射器把药液推入病人的肌肉中
C.用吸管将饮料吸到嘴里 D.拦河坝修成“上窄下宽”的形状
12.下列情景都与气压有关,其中有一种情景与其他三种的原理有所不同,这种情景是( )
A.刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况
B.打开的窗户外有平行于墙壁的分吹过时,窗帘会飘出窗外
C.等候列车的乘客应站在安全线以外,否则会被“吸”向列车
D.将吸盘按在光洁的瓷砖表面,放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上
13.中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于下列图( )
A. B.C.D.
14.下图中为“研究水的沸点跟水面气压关系”的实验装置,当用注射器给正在沸腾的水打气加压时,可以看到水 沸腾(选填“继续”或“不再”),这个现象表明:水面气压增大,水的沸点将 。举一个应用这个原理工作的厨房用品 。
15.如图所示,两船并排行驶时,两船将会越来越靠近,甚至发生碰撞,这是因为两船间水的流速 两船外侧水的流速,造成了两船间水的压强 两船外侧水的压强的原故。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.一次飓风发生时,屋外气压急剧降到9×104Pa,这是因为 ,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作1×105Pa.若室内屋顶的面积是100m2,这时屋顶所受到的内外压力的差值可达 N,足以将屋顶掀飞。在风暴经过的地区,紧闭的玻璃窗上的玻璃可能破碎。破碎的玻璃片通常向 飞散(填“屋内”或“屋外”)。
17.学习了“流体压强”的知识后,小明在家里做了如下的实验:
(1)由图甲所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系?答: 。
(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?答: 。
(3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙).然后从漏斗口向下用力吹气,再将手指移开,乒乓球 (选填“会”或“不会”)掉下来。
(4)小明想,能否用压强计探究气体压强与流速关系呢?他设计了如图A所示的实验装置,小明用嘴向玻璃管中吹气,U形管内液面高度差如图B所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p1,速度为v1;小华再次吹气后,U形管内液面高度差如图C所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p2,速度为v2.则p1 p2,v1 v2.(选填“<”、“=”或“>”)
(5)城市建设中,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,工人们设计了如下方案。黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的电风扇,其中既有效又节能( )
【拓展提优】
18.物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p﹣t图象如图乙所示。则下列描述正确的是( )
A.抽气过程中,三节管中的气体流速相同 B.实验室的大气压为101.0kPa
C.0~4s,C管中的气体压强变化最大 D.图象③是A管中的气体压强随时间变化的图象
19. 如图所示,密闭的玻璃罩内有三个小实验:甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系;乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在;丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,请你推测:甲实验中的热水会 ;乙实验中薄塑料片会 ;丙实验中气球的体积会 。
参考答案
1. C2. D3. C4. D5. D6. D7.减小;增大8.大气压;液体压强9.流速快;小
10. A11. C12. D13. A14.不再; 升高; 高压锅15.大于;小于
16.流速大压强小;1×106;屋外
解析:飓风发生时,屋外空气相对于屋内来说空气的流速很大,压强较小,室外气压急剧下降。室内气压是标准大气压,即:1×105Pa.若室内屋顶的面积是100m2,这时:
屋顶所受到的内外压强差为:△p=p内﹣p外=1×105Pa﹣9×104Pa=1×104Pa,
屋顶受到的压力差F=△p×S=1×104Pa×100m2=1×106N,巨大的压力可将屋顶掀飞。
紧闭的玻璃窗上的玻璃可能破碎。破碎的玻璃片通常向屋外飞散。
17.(1)流速越大的位置压强越小;(2)减小;(3)不会;(4)<;>;(5)C
解析:(1)甲图中,左管比较粗,右管较细。在流量一定时,管子越细,水的流速就越大。可由此得出流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小。(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,是托盘测力计的示数减小。(3)从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来。
(4)向玻璃管中吹气时,由流速大的位置压强小可知,U形管左管内气压小于外界大气压,则两侧气体压强差=水柱产生的压强,即p大气﹣p左=p水;
图B中,U形管的液面高度差大,水柱产生的压强大,说明左管内气压小,即此时D处的气体压强p1小,空气流速v1大;图C中,U形管的液面高度差小,水柱产生的压强小,说明左管内气压大,即此时D处的气体压强p2大,空气流速v2小;所以,p1<p2,v1>v2。(5)要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能。此方案合理。如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理。故选C。
18. D
解析:A、在图甲的装置中,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,细管内气体流速比粗管内气体流速大,粗管内气体流速小,故A管内的气体流速最大,B管内的气体流速次之,C管内的气体流速最小;故A错误;
B、观察p﹣t图象可知,开始抽气前大气压为101.3kPa,即实验室的大气压为101.3kPa.故B错误;CD、因为A管内的气体流速最大,B管内的气体流速次之,C管内的气体流速最小,故C管压强最大,B管次之,A管最小;由图可知,在相等的时间内,③的压强变化最大,故可判断气体压强变化最大的是A管;即图象③是A管中的气体压强随时间变化的图象。故C错误,D正确。故选:D。
19.沸腾;下落;变大
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