9.3 大气压强2024-2025学年物理人教版（2024）八年级下学期

第九章 第3节大气压强 大气压强的存在 ·知识精讲· 一．大气压强及产生的原因 生活在水中的鱼受到水的压强，如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们就生活在大气海洋的底部，大气对我们也产生压强。 1．定义：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 2．产生原因：空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用。单位面积上受到的大气压力，就是大气压强。 *另一种解释：因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。每次碰撞，气体分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压。 二．大气压的存在 1．大气压存在的事实：马德堡半球实验、瓶吞蛋实验、覆杯实验等 （1）马德保半球实验：有力地证明了大气压的存在。 （2）实验证明：空气内部各个方向也都存在压强。 2．解释与大气相关的现象 分析有关物体内、外的气压变化，比较它们的作用效果。通过气压不平衡来观察分析。例如： （1）钢笔吸墨水必须先压吸水管上的弹簧片，排出空气，造成里面气压小于外部墨水面上的气压，这样气压差就使墨水被压进吸水管。 （2）塑料吸钩的吸盘粘在光滑的墙面上，必须先挤压吸盘里的空气，造成里面气压小于外部吸盘面上的气压；里面空气越少，气压越低，因此粘在墙面上的力就越大，越牢固。 （3）用吸管喝饮料，使用时对着吸管吸走部分空气，将造成管内压强变小，而为了平衡气压，大气压强将会迫使管内液体上升；停止吸气时，管内液体下降，压强便回到平衡。 （4）铁桶放些水，烧开以后，把开口堵上，再浇上冷水，铁桶被压扁。桶内的温度高，空气稀薄，当浇上冷水以后，桶内的压强变小，小于外界的大气压，产生的压强差作用在筒壁上，使之压缩变形。其他的实验还有：“覆杯实验”“吞蛋实验”等。 ·三点剖析· 一．核心考点 1．大气压强存在的事实★★ 2．大气压强实验★★ 二．重难点和易错点 实验表明，大气压强是真实存在的，最早证明大气压存在的事实是马德堡半球实验，其他实验重点掌握“覆杯实验”、“吞蛋实验”和“铁桶实验”。 解释大气压存在事实的时候，关键是解释出存在压强差。人浸在大气中，无时无刻不受大气压的作用，但由于身体内外的压强是平衡的，因此感受不到大气压的存在。 ·题模精选· 题模一：大气压强的存在及简单应用 例1.1.1图3所示现象中，不能说明大气压强存在的是 图3 硬纸片可以托住玻璃杯中的水不流出 C 管中的水使管底部橡皮膜向下凸出 D 吸盘挂钩可以吸附在光滑的墙面上 A 堵在充满热空气的烧瓶口的去皮熟鸡蛋被吞入瓶中 B A．A图 B．B图 C．C图 D．D图 例1.1.2马德堡半球实验证明了_______________的存在。 题模二：大气压强存在的实验 例1.2.1请利用一个空的铝质易拉罐，两个口径比铝质易拉罐略小、分别装有50mL水和50g面粉的烧杯，一把坩埚钳，酒精灯，火柴，设计一个实验，证明：大气压的存在。请写出实验步骤和实验现象。 例1.2.2小震在利用吸管喝饮料时他认为饮料是靠嘴吸力进入嘴中的,而不是靠大气压进入嘴中的”，而小明认为他的观点是错误的。为此他准备下列器材：一个装满水（可以饮用）的玻璃瓶子，一个可以塞紧瓶口的塞子，塞子上开有两个孔，其中一个孔中插有一只吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小震的观点是错误的。写出实验步骤并加以说明。 ·随堂练习· 随练1.1如图小实验或生活现象能说明大气压存在的是（ ） A．纸片托住水 B．橡皮膜外凸 C．U形管中液面相平 D．手指夹住铅笔两端 随练1.2小林用纸杯、塑料片和水做实验．他将纸杯装满水，用塑料片把杯口盖严，一只手按住塑料片，另一只手抓住杯底，在空中将纸杯倒过来．移开按塑料片的手后，他发现塑料片和杯子里的水都不落下来，如图所示．小林对这一现象的解释是：塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了，与大气压无关．请你利用上述器材再补充必要的辅助器材，设计一个实验证明小林的解释是错误的．请你写出实验步骤和实验现象． 大气压强的测量和应用 ·知识精讲· 一．大气压的测定 托里拆利实验：意大利科学家托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的数值，证明1个标准大气压支持高的水银柱，数值是。 1．实验过程：在长约，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为。 2．原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。 3．注意事项 （1）玻璃管内水银柱上部的空间是真空时，水银柱产生的压强才跟大气压相等。所以实验前玻璃管里水银要灌满；若未灌满或者漏气，则测量结果偏小。 （2）不同液体由于密度不同，同样的大气压能支持的液柱高度就不同。本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m。 （3）将玻璃管稍上提或下压，或者改变管的粗细管，内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。常用的气压计：水银气压计（常用于气象站和实验室）；金属气压计（无液气压计），氧气瓶上的气压计就是金属盒气压计。 二．标准大气压 大气压强不但随高度变化，在同一地点也不是固定不变的，通常把的大气压强叫做标准大气压强。它大约相当于760mm水银柱所产生的压强。标准大气压也可以叫做760mm水银柱大气压。 标准大气压强的值在一般计算中常取，在粗略计算中还可以取作。 三．大气压的实际应用 1．活塞式抽水机 活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气，造成内外气压差而使水在气压作用下上升抽出，当活塞压下时，进水阀门关闭而排气阀门打开；当活塞提上时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口流出。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来。 2．离心式水泵 水泵在起动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气。当起动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转，由于离心现象而被甩入出水管中。这时叶轮附近的压强减小，大气压使低处的水推开底阀，沿进水管泵壳，进来的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水抽到了高处。 活塞式抽水机和离心泵，都是利用大气压，把水抽上来，因为大气压有一定的限度，因而抽水机抽水的高度也有一定的限度，不超过米。 四．虹吸现象 虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管从开口于更低的位置流出。 虹吸是重力和连通器原理的特殊应用。两个容器液面高低不同，用管子将两者液体连通，不论管子什么形状，在液体自身重力作用下，总有保持液面相平的运动趋势，即将流动的液体所受的合力指向下方，因此液体从高处流向低处。 五．大气压强与海拔高度 地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小。大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。 在海拔3000m之内，每上升100m大气压强约减小100Pa，在海拔2000m之内，每上升12m大气压强约减小。 地面上空气的范围极广，常称“大气”。离地面公里以上，仍有空气存在。虽其密度很小，但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大。 六．气体压强与体积和温度的关系 1．气体压强与体积：在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。打气筒就是利用这一原理制成的。 2．气体压强与温度：对于一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度越高气体压强越大，温度越低气体压强越小。 ·三点剖析· 一．核心考点 1．托里拆利实验（了解）；★★ 2．大气压强与海拔、温度等的关系；★★ 3．大气压强的计算★★ 二．重难点和易错点 意大利物理学家托里拆利最早测量了大气压的数值，托里拆利实验综合了液体压强和大气压强的知识，并且得到了最早的真空；知道操作的注意事项-装满水银，否则测量值偏小；其他条件不变的情况下，管的粗细、上提或者下压玻璃管或者玻璃管的倾斜都不会影响实验结果。 需要知道一个标准大气压的数值，约为1.01×105Pa，大气压与海拔、温度和体积等有关，液体的沸点与大气压有关。 大气压也满足压强的定义式，常用于计算一些实际的问题，如塑料挂钩能够提起物体的最大重力和高压锅内气压的最大值和沸点等。 ·题模精选· 题模一：托里拆利实验 例2.1.1关于图5所示的托里拆利实验，下列说法正确的是（   ） A．此实验在任何时候测出的都是标准大气压的数值 B．玻璃管倾斜放置时，玻璃管内的水银柱会变长 C．换用粗玻璃管做实验，管内水银柱高度将减小 D．将此装置从地面移至山顶，玻璃管内的水银面会上升 题模二：大气压强的测量 例2.2.1如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1m，槽内装有水银．下列说法正确的是____ A．此装置是一个连通器 B．第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡 C．玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76 厘米汞柱高 D．将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差减小 例2.2.2物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小． （1）本实验主要的测量器材：____、____； （2）需要直接测量的物理量：____、____； （3）大气压的表达式p=____； （4）如果测出的大气压仅为0.8×105Pa，实验中可能存在的问题是：____． 题模三：大气压强与海拔、温度、体积的关系 例2.3.1青藏铁路已全线贯通，即将投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统，这样做是因为（ ） A．高原空气稀薄，大气压强小 B．高原空气稀薄，大气压强大 C．高原空气稠密，大气压强小 D．高原空气稠密，大气压强大 例2.3.2有一种炊具叫“高压锅”。“高压锅”中的“压”字的含义指的是______________（选填“压强”或“压力”）；“高压锅”能更快地煮熟食物，不仅节约了时间，更节约了能源。“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大，沸点___________”的原理（选填“升高”、“降低”或“不变”） 例2.3.3如图所示，两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入装有适量水的瓶中．下列有关分析正确的是（　　） （1）瓶内气压 （大于，小于或者等于）瓶外大气压 （2）细玻璃管中液柱上升可能是瓶外气压 （升高或下降）； 也可能是瓶外气温 （升高或降低）。 （3）如果改造一下，如图乙所示，可以用作 。 例2.3.4如表所示是在某区域利用气压计测量得到的不同高度的大气压数值（将海平面的高度记为零）． 分析表中数据可知：该地区在海拔高度500m以下，大气压强p随高度h变化的关系式是：　 　． h/m 0 100 200 300 400 500 p/pa 1×105 0.99×105 0.98×105 0.97×105 0.96×105 0.95×105 题模四：活塞式抽水机与离心式抽水机 例2.4.1抽水机是利用 来抽水的，如图所示为活塞式水泵的工作原理示意图，请完成下列填空． 甲图：提起活塞时，阀门 关闭，大气压迫使水推开阀门 ，进入圆筒． 乙图：压下活塞时，阀门B ，活塞下面的水推开阀门 ，涌入活塞上面． 丙图：再提起活塞时，阀门 关闭，它上面的水从出水管 ， 迫使水推开阀门B，水就进入 ． 题模五：大气压强与液体压强综合计算 例2.5.1如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D．E上端与大气相通，利用玻璃管C使A．B两球上部相通，D．C．E三管与两球接口处紧密封接。当A．B．D的水面高度差如图所示时，E管内水面相对B中水面的高度差h应等于（ ） A．2m B．0.5m C．1m D．1.5m 例2.5.2高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图1 0）．已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2 ）．求： ①锅内气体的压强最大可达多少？ ②设锅内压强每增加3.6×103P a，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取1 0N/k g：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×105Pa） 题模六：虹吸现象 例2.6.1由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已被抬高．沿河农民通常采用如图所示的方式，引黄河水来灌溉农田．有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误的是____ A．这种取水灌溉方式是利用了大气压把水压入管内流向B处的 B．使用时B端管口必须低于A处水面 C．使用时先将管道中灌满水 D．高度差H越大，管道中的水流得就越快 ·随堂练习· 随练2.1如图为托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是____． A．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差将不变 B．将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面，管内外水银面高度差将变大 C．向槽中继续注入少量水银，管内外水银面高度差将变小 D．换用根粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变． 随练2.2如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力． B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘． C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面． D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S． E．根据p=，计算出大气压的大小p． （1）小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是____． （2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是什么？ （3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0-5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2，她____（选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（设大气压约为1.0×105Pa）． （4）要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量____（选填“大一些”或“小一些”）． （5）小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大．她分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是____（写出一条）． （6）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值．这说明大气压的方向是____． 随练2.3如图所示，注射器内密封有适量刚烧开的水，向下拉动活塞，水双沸腾起来，这是由于拉动活塞后，水面上方气体的压强　　　　　　，使水的沸点　　　　　　的缘故． 随练2.4活塞式抽水机（如图所示）是利用__________来工作的，在一个标准大气压下，最多可把水抽高约________m；图中，出水口和圆筒构成一个________。 随练2.5六盘水市位于贵州西部，平均海拔约1800m．小明在市区的家中烧开水，利用家中的一支温度计测得水沸腾时的温度为95℃，根据所学的物理知识，他针对这一测量结果分析主要原因是____．小明结合自己的经历向物理老师请教，老师利用实验室仪器，测得当前气压值为720mmHg，则当前气压值约为____Pa，验证了小明的分析．（g取10N/kg） 随练2.6高压锅是生活中一种密闭的加热容器．锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制．如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压锅顶部面积为St（已知大气压强p0） （1）写出液体沸点与气压的关系； （2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强； （3）为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量．如果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少． 随练2.7家住四楼的小李听说要停水，便将水管一端接上水龙头，另一端放在水桶中。拧开水龙头接水，一段时间后却惊讶的发现原本已经快满的水桶中水面开始下降，这到底是怎么回事儿？水去了哪里？邻居物理老师给出了解释，说这是虹吸现象。原来在小李快接满的同时，楼下有人也打开了水龙头用水，四楼接满的水桶变成了供水端，楼下的水龙头变成了出水口，于是，水桶里的水都被吸走了。如图所示。下列关于虹吸现象分析不正确的是（ ） A．产生这种现象的原因是大气压强和液体压强共同作用的结果 B．产生这种现象的原因是大气压强的结果 C．产生这种现象两家的水龙头必须都要打开 D．生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水就是利用了虹吸现象 流体压强与流速的关系 ·知识精讲· 流体压强与流速的关系 1．流体：液体和气体都没有一定的形状，并且容易流动，因此液体和气体统称为流体。 2．流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 图1：飞机的升力 机翼上方的空气流速大，压强小；下方的空气流速小，压强大，这一压强差产生压力差，使飞机获得竖直向上的升力。 图2：弧圈球 弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术。图2为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图。此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快。 图3：地铁或火车站的黄色安全线 列车进站时，列车与人之间的空气流速快，压强小，人受到向内侧的压力。 ·三点剖析· 一．核心考点: 流体压强与流速的关系★★ 二．重难点和易错点 流体压强与流速的关系也称为“伯努利原理”，可以用一些小实验去证明，比如乒乓球漏斗实验、纸片合拢实验、塑料管吸附纸屑实验等。 常考的题型是对生活中相关现象的辨析，如大气压的存在、液体压强的存在、连通器原理等。 ·题模精选· 题模一：流体压强与流速的关系 例3.1.1如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼．当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力．则水翼安装正确的是____ A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项 例3.1.2弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术。图7为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图。此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速。下列说法正确的是 v 图7 A．球在空中前进过程中受力平衡 B．球在空中继续前进是由于球具有惯性 C．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快 D．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢 例3.1.3如图是两端开口的容器，从管左端吹气，在A、B两个管口处流体压强分别这PA和PB，则PA____PB（选填“＞”、“＜”或“=”）． 题模二：流体压强与流速关系的实验 例3.2.1小阳用漏斗和兵乓球做“气体压强与流速的关系”的实验，如图所示．当他用力向上吹气，兵乓球没有被吹起，还是紧贴在漏斗出口．小阳分析：由于气体流速大压强小，所以兵乓球上面的压强大于下面的压强，兵乓球没被吹起．小红不同意他的观点，她认为兵乓球没有被吹起是兵乓球受到重力的作用．请你设计一个实验证明小红的观点是错误的．写出实验步骤和实验现象． 例3.2.2物理课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验，装置如图25甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，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，则细管内气体流速比粗管内气体流速 。 （选填“大”或“小”） （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图25乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强 。 图线③反映的是装置中 塑料管的气体压强随时间变化的情况。（选填“A”、“B”或“C”） （2）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速 。（选填“增大”或“减小”） （3）实验后同学们继续研究了飞机机翼的形状，它上表面弯曲，下表面较平直。当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着 。 ·随堂练习· 随练3.1沙漠中有一个沙丘（如图），当水平方向的风不断吹过沙丘时，沙丘会慢慢（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．仍停原处 D．无法确定 随练3.2小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。 图25 吹气 图26 （1）如图25所示，向两张纸中间吹气，两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强________（选填“大”、或“小”）。 （2）接着，小明又自制了一个飞机机翼模型（如图26），将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后，托盘测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。 （3）小明又找了如下一些生活情景，其中能用上述实验规律进行解释的是________。 A．火车与站台之间有黄色的安全线 B．将氢气球放手后，它会漂向空中 C．通过拍打衣服清除它上面的灰尘 ·自我总结· ·课后作业· 作业1如图所示，是物理教材中的演示实验或示例图片，用来说明大气压强存在的是（　　） A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项 作业2如图26所示，小英将酒精棉点燃放入瓶中，将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口，发现瓶子把鸡蛋“吞“了进去。小英认为这是由于瓶中空气受热后，有部分空气跑到瓶外，瓶中空气稀薄，对鸡蛋的托力变小，鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的。请你用小英的实验器材设计一个实验证明小英的观点是错误的。请写出实验过程及结论 图26 作业3以下关于托里拆利实验的说法中正确的是（ ） A．实验使用粗些的玻璃管，测出的压强会偏小 B．玻璃管口插入水银槽中水银面下的位置浅一些，测出的压强会偏大 C．玻璃管的放置不竖直测出的压强会偏小 D．玻璃管里进入少量空气，测出的压强会偏小 作业4小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值． （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____． （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为 p=____． （3）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____（进填“偏大”、“偏小”或“不变”） （4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用____（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是____． 作业5登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”，这除了高原缺氧、寒冷之外，还因为那里的大气压强比平原地区____得多（选填“大”或“小”）．在高原上用普通锅难以煮熟食物，是因为普通锅的密封性能较差，锅内气压受外界大气压影响，使得水的沸点____100℃（选填“高于”或“低于”）． 作业62012年6月“蛟龙号”载人潜水器挑战7000m的海深．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） （1）1个标准大气压约等于1×105Pa，多高水柱产生的压强相当于1个标准大气压？ （2）请用水的密度代替海水的密度进行近似计算：“蛟龙号”下潜到7000m深度时，受到海水的压强相当于多少个标准大气压？此时“蛟龙号”1cm2的表面上将承受多大的海水压力？ 作业7阅读《倒装壶》，回答下题 倒装壶 倒装壶，又称倒灌壶，是我国宋辽时期比较流行的壶式。倒装壶虽具有普通壶的外形，但壶盖却与壶身连为一体，因此无法像普通壶那样从上面注水（图25甲）。这种壶的底部有一个梅花形注水口（图25乙），使用时需将壶倒转过来（图25丙），水由壶底的梅花形注水口注入壶中，注满水后，将壶放正（图25丁），故名“倒装壶”。 图25 甲 乙 丙 丁 隔水管B 隔水管A 注水口 倒装壶之所以具有这样的功能，是因为其壶内设计了特殊结构——有A、B两只隔水管，其中隔水管A与壶底部的注水口相连，隔水管B是由壶嘴的出水口向下延伸形成。这一结构看似简单，却运用了物理学连通器的原理。向壶内注水时，若水从壶嘴外流，表明水已注满（图丙），这时水面的高度取决于隔水管B的高度；将壶翻转过来，若水面不超过壶嘴出水口和隔水管A的高度（图丁），水将不会流出来，这就是倒装壶的神奇之处。如此设计可谓浑然天成，匠心独运，充分体现了我国古代工匠的智慧。 38．请根据上述材料，回答下列问题： （1）倒装壶是根据________原理制成的。 （2）倒装壶向外倒水时，若将梅花形注水口密封，水将不能从壶嘴流出，其原因是________。 （3）观察图25丙，倒装壶能够装的水的多少是由隔水管___决定的（选“A”或“B”）。 作业8图4所示，下列现象中能说明气体的压强跟流速有关的是 A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项 作业9在中国科技馆二层A厅的“运动之律”展区内有一个叫做“球吸”的展品，如图24 所示。这件展品由两只悬挂的空心球和一个出风口组成，当按下出风的按钮后，会有气流从两只空心球中间的缝隙通过，这个时候你会发现两只小球_____（选填“靠拢”或“远离”）；这一现象说明：气体流速大的位置压强_____。在生活中应用这一原理的实例有很多。例如：飞机的机翼要设计成上凸下平的形状（如图25所示），当飞机前进时，气流通过机翼上、下方的速度不同，空气对机翼上表面产生的压强_____它对机翼下表面产生的压强。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，从而获得升力。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第九章 第3节大气压强 大气压强的存在 ·知识精讲· 一．大气压强及产生的原因 生活在水中的鱼受到水的压强，如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们就生活在大气海洋的底部，大气对我们也产生压强。 1．定义：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 2．产生原因：空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用。单位面积上受到的大气压力，就是大气压强。 *另一种解释：因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。每次碰撞，气体分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压。 二．大气压的存在 1．大气压存在的事实：马德堡半球实验、瓶吞蛋实验、覆杯实验等 （1）马德保半球实验：有力地证明了大气压的存在。 （2）实验证明：空气内部各个方向也都存在压强。 2．解释与大气相关的现象 分析有关物体内、外的气压变化，比较它们的作用效果。通过气压不平衡来观察分析。例如： （1）钢笔吸墨水必须先压吸水管上的弹簧片，排出空气，造成里面气压小于外部墨水面上的气压，这样气压差就使墨水被压进吸水管。 （2）塑料吸钩的吸盘粘在光滑的墙面上，必须先挤压吸盘里的空气，造成里面气压小于外部吸盘面上的气压；里面空气越少，气压越低，因此粘在墙面上的力就越大，越牢固。 （3）用吸管喝饮料，使用时对着吸管吸走部分空气，将造成管内压强变小，而为了平衡气压，大气压强将会迫使管内液体上升；停止吸气时，管内液体下降，压强便回到平衡。 （4）铁桶放些水，烧开以后，把开口堵上，再浇上冷水，铁桶被压扁。桶内的温度高，空气稀薄，当浇上冷水以后，桶内的压强变小，小于外界的大气压，产生的压强差作用在筒壁上，使之压缩变形。其他的实验还有：“覆杯实验”“吞蛋实验”等。 ·三点剖析· 一．核心考点 1．大气压强存在的事实★★ 2．大气压强实验★★ 二．重难点和易错点 实验表明，大气压强是真实存在的，最早证明大气压存在的事实是马德堡半球实验，其他实验重点掌握“覆杯实验”、“吞蛋实验”和“铁桶实验”。 解释大气压存在事实的时候，关键是解释出存在压强差。人浸在大气中，无时无刻不受大气压的作用，但由于身体内外的压强是平衡的，因此感受不到大气压的存在。 ·题模精选· 题模一：大气压强的存在及简单应用 例1.1.1图3所示现象中，不能说明大气压强存在的是 图3 硬纸片可以托住玻璃杯中的水不流出 C 管中的水使管底部橡皮膜向下凸出 D 吸盘挂钩可以吸附在光滑的墙面上 A 堵在充满热空气的烧瓶口的去皮熟鸡蛋被吞入瓶中 B A．A图 B．B图 C．C图 D．D图 【答案】D 【解析】考察大气压强存在的事实，经典的覆杯实验、吞蛋实验以及吸盘的原理都可以说明大气压的存在，ABC错误； 管底部橡皮膜向下凸出说明液体压强的存在，D正确。 故选D 例1.1.2马德堡半球实验证明了_______________的存在。 【答案】大气压强 【解析】马德堡半球实验证明了大气压强的存在。 题模二：大气压强存在的实验 例1.2.1请利用一个空的铝质易拉罐，两个口径比铝质易拉罐略小、分别装有50mL水和50g面粉的烧杯，一把坩埚钳，酒精灯，火柴，设计一个实验，证明：大气压的存在。请写出实验步骤和实验现象。 【答案】实验步骤及现象： （1）向装有面粉的烧杯中倒入适量的水，和成一个软硬适度的面团； （2）在铝质易拉罐中放入少量的水，用坩埚钳夹着易拉罐在酒精灯上加热； （3）待罐口出现白雾时，用面团快速堵住罐口，撤去并熄灭酒精灯，让易拉罐自然冷却； （4）可以看到易拉罐被压瘪，并伴随着咔咔的响声，这一现象说明大气压是存在的。 【解析】考察大气压存在的实验。使易拉罐内的空气的温度升高，排除里面的部分空气，封闭易拉罐，温度较低，易拉罐内外产生压强差，把易拉罐压瘪。 例1.2.2小震在利用吸管喝饮料时他认为饮料是靠嘴吸力进入嘴中的,而不是靠大气压进入嘴中的”，而小明认为他的观点是错误的。为此他准备下列器材：一个装满水（可以饮用）的玻璃瓶子，一个可以塞紧瓶口的塞子，塞子上开有两个孔，其中一个孔中插有一只吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小震的观点是错误的。写出实验步骤并加以说明。 【答案】见解析 【解析】（1）实验设计如下： 第一次：用塞子将瓶口塞紧，堵住没有吸管的小孔（不漏气），不能将水吸入口中； 第二次：将没有插入吸管的小孔放开，用吸管吸水，能将水吸入口中． （2）通过两次实验对比可知： 第一次堵住没有插入吸管的小孔，没有大气压的作用，不能将水吸入口中； 第二次放开没有插入吸管的小孔，有大气压的作用，能将水吸入口中；所以小阳的说法是错误的． ·随堂练习· 随练1.1如图小实验或生活现象能说明大气压存在的是（ ） A．纸片托住水 B．橡皮膜外凸 C．U形管中液面相平 D．手指夹住铅笔两端 【答案】A 【解析】A、盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出，是因为大气压支持着杯中的水不会流出来，故A符合题意； B、橡皮膜向外凸出，是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力，说明液体对容器底部有压强，不能够证明大气压的存在，故B不符合题意； C、上端开口、下部连通的容器称为连通器，在液体不流动时，液面总是相平的，不能够证明大气压的存在，故C不符合题意； D、图中，手指同时压铅笔两端，由于物体间力的作用是相互的，所以左手和右手受到的压力相同，由于右手的受力面积小，铅笔对右手的压强大，所以右手感到疼，不能够证明大气压的存在，故D不符合题意． 随练1.2小林用纸杯、塑料片和水做实验．他将纸杯装满水，用塑料片把杯口盖严，一只手按住塑料片，另一只手抓住杯底，在空中将纸杯倒过来．移开按塑料片的手后，他发现塑料片和杯子里的水都不落下来，如图所示．小林对这一现象的解释是：塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了，与大气压无关．请你利用上述器材再补充必要的辅助器材，设计一个实验证明小林的解释是错误的．请你写出实验步骤和实验现象． 【答案】实验步骤：①先用铁钉在纸杯底部扎一个孔．用手指堵住杯底的孔，将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严，用另一只手按住塑料片将纸杯倒置．②移开按住塑料片的手，观察到塑料片和杯子里的水都不落下来．③然后，放开堵住孔的手指 实验现象：塑料片和杯子里的水都马上落下 【解析】此实验是课本中的一个证明大气压存在的小实验，本题要求学生对此实验进行反思和验证，对学生来说，这是一个对物理思维有着良好训练效果的题目． 本实验要求证明小林的想法是错误的，即塑料片不是被水粘住，而是被大气压支持住的．故要从被水粘住和被大气压支持住的不同点入手．此实验中，杯内必须是装满水，然后倒过来，杯内是没有空气的，这样塑料片在外界大气压作用下才会“粘”在杯口，如果里面有空气，塑料片就可能会下落；而如果是被水粘住的话，里面有无空气对塑料片是否下落是没有影响的．故可以直接用铁钉在纸杯底部扎一个孔，让空气可以进入杯内，这样根据塑料片是否下落就可以判断出塑料片被“粘”住的原因了． 答：实验步骤：①先用铁钉在纸杯底部扎一个孔．用手指堵住杯底的孔，将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严，用另一只手按住塑料片将纸杯倒置．②移开按住塑料片的手，观察到塑料片和杯子里的水都不落下来．③然后，放开堵住孔的手指． 实验现象：塑料片和杯子里的水都马上落下． 大气压强的测量和应用 ·知识精讲· 一．大气压的测定 托里拆利实验：意大利科学家托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的数值，证明1个标准大气压支持高的水银柱，数值是。 1．实验过程：在长约，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为。 2．原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。 3．注意事项 （1）玻璃管内水银柱上部的空间是真空时，水银柱产生的压强才跟大气压相等。所以实验前玻璃管里水银要灌满；若未灌满或者漏气，则测量结果偏小。 （2）不同液体由于密度不同，同样的大气压能支持的液柱高度就不同。本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m。 （3）将玻璃管稍上提或下压，或者改变管的粗细管，内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。常用的气压计：水银气压计（常用于气象站和实验室）；金属气压计（无液气压计），氧气瓶上的气压计就是金属盒气压计。 二．标准大气压 大气压强不但随高度变化，在同一地点也不是固定不变的，通常把的大气压强叫做标准大气压强。它大约相当于760mm水银柱所产生的压强。标准大气压也可以叫做760mm水银柱大气压。 标准大气压强的值在一般计算中常取，在粗略计算中还可以取作。 三．大气压的实际应用 1．活塞式抽水机 活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气，造成内外气压差而使水在气压作用下上升抽出，当活塞压下时，进水阀门关闭而排气阀门打开；当活塞提上时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口流出。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来。 2．离心式水泵 水泵在起动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气。当起动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转，由于离心现象而被甩入出水管中。这时叶轮附近的压强减小，大气压使低处的水推开底阀，沿进水管泵壳，进来的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水抽到了高处。 活塞式抽水机和离心泵，都是利用大气压，把水抽上来，因为大气压有一定的限度，因而抽水机抽水的高度也有一定的限度，不超过米。 四．虹吸现象 虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管从开口于更低的位置流出。 虹吸是重力和连通器原理的特殊应用。两个容器液面高低不同，用管子将两者液体连通，不论管子什么形状，在液体自身重力作用下，总有保持液面相平的运动趋势，即将流动的液体所受的合力指向下方，因此液体从高处流向低处。 五．大气压强与海拔高度 地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小。大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。 在海拔3000m之内，每上升100m大气压强约减小100Pa，在海拔2000m之内，每上升12m大气压强约减小。 地面上空气的范围极广，常称“大气”。离地面公里以上，仍有空气存在。虽其密度很小，但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大。 六．气体压强与体积和温度的关系 1．气体压强与体积：在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。打气筒就是利用这一原理制成的。 2．气体压强与温度：对于一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度越高气体压强越大，温度越低气体压强越小。 ·三点剖析· 一．核心考点 1．托里拆利实验（了解）；★★ 2．大气压强与海拔、温度等的关系；★★ 3．大气压强的计算★★ 二．重难点和易错点 意大利物理学家托里拆利最早测量了大气压的数值，托里拆利实验综合了液体压强和大气压强的知识，并且得到了最早的真空；知道操作的注意事项-装满水银，否则测量值偏小；其他条件不变的情况下，管的粗细、上提或者下压玻璃管或者玻璃管的倾斜都不会影响实验结果。 需要知道一个标准大气压的数值，约为1.01×105Pa，大气压与海拔、温度和体积等有关，液体的沸点与大气压有关。 大气压也满足压强的定义式，常用于计算一些实际的问题，如塑料挂钩能够提起物体的最大重力和高压锅内气压的最大值和沸点等。 ·题模精选· 题模一：托里拆利实验 例2.1.1关于图5所示的托里拆利实验，下列说法正确的是（   ） A．此实验在任何时候测出的都是标准大气压的数值 B．玻璃管倾斜放置时，玻璃管内的水银柱会变长 C．换用粗玻璃管做实验，管内水银柱高度将减小 D．将此装置从地面移至山顶，玻璃管内的水银面会上升 【答案】B 【解析】A．此实验在标准大气压下测出的都是标准大气压的数值；错误。B．玻璃管倾斜放置时，玻璃管内的水银柱会变长。C．换用粗玻璃管做实验，管内水银柱高度将不变；错误。D．将此装置从地面移至山顶，玻璃管内的水银面会下降，高度越高气压越低；错误。故选B 题模二：大气压强的测量 例2.2.1如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1m，槽内装有水银．下列说法正确的是____ A．此装置是一个连通器 B．第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡 C．玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76 厘米汞柱高 D．将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差减小 【答案】D 【解析】本题考查在托里拆利实验的实验依据和实验中注意的事项，以及哪些因素会对测量结果产生影响． 了解连通器的定义，根据托里拆利实验的设计原理和大气压的变化特点分析，便可得出答案． A、因玻璃管的上端是封闭的，所以此装置不是连通器，故A不符合题意． B、第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利，故B不符合题意． C、玻璃管竖直放置时测出的大气压强，因大气压是变化的，测量值不一定为76 厘米汞柱高，故C不符合题意． D、位置较高处的大气压较低，玻璃管中水银柱的高度就会下降，将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差减小，故D符合题意． 故选D． 例2.2.2物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小． （1）本实验主要的测量器材：____、____； （2）需要直接测量的物理量：____、____； （3）大气压的表达式p=____； （4）如果测出的大气压仅为0.8×105Pa，实验中可能存在的问题是：____． 【答案】（1）弹簧测力计（天平、案秤、台秤） （2）刻度尺 （3）细沙受到的重力G（细沙的质量m） （4）吸盘的直径D（吸盘的半径r） （5）（或、） （6）吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等（答出一点即可） 【解析】 （1）从原理分析，选择的测量器材为：弹簧测力计（天平、案秤、台秤），刻度尺； （2）弹簧测力计直接测细沙受到的重力G（细沙的质量m），刻度尺可以直接测吸盘的直径D（吸盘的半径r）； （3）从公式入手推导出表达式p====；（同理也可以推导出、）； （4）吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等．（答出一点即可） 题模三：大气压强与海拔、温度、体积的关系 例2.3.1青藏铁路已全线贯通，即将投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统，这样做是因为（ ） A．高原空气稀薄，大气压强小 B．高原空气稀薄，大气压强大 C．高原空气稠密，大气压强小 D．高原空气稠密，大气压强大 【答案】A 【解析】随着海拔的提升，空气逐渐稀薄，大气压强也越来越小。 所以，本题选A 例2.3.2有一种炊具叫“高压锅”。“高压锅”中的“压”字的含义指的是______________（选填“压强”或“压力”）；“高压锅”能更快地煮熟食物，不仅节约了时间，更节约了能源。“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大，沸点___________”的原理（选填“升高”、“降低”或“不变”） 【答案】压强；升高。 【解析】高压锅密封性很好，锅内气压可以超过标准大气压，所以它是利用增大压强，使沸点升高的原理来更快煮熟食物的。 例2.3.3如图所示，两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入装有适量水的瓶中．下列有关分析正确的是（　　） （1）瓶内气压 （大于，小于或者等于）瓶外大气压 （2）细玻璃管中液柱上升可能是瓶外气压 （升高或下降）； 也可能是瓶外气温 （升高或降低）。 （3）如果改造一下，如图乙所示，可以用作 。 【答案】大于；下降；降低；温度计 【解析】（1）根据图中瓶子的情况，可分析出：外界大气压加上玻璃管内的水压等于瓶内气压；显然瓶内气压大于瓶外大气压； （2）外界大气压加上玻璃管内的水压等于瓶内气压；细玻璃管中液柱上升，说明水压增大，瓶内气压几乎不变，故说明可能是外界气压降低； （3）若瓶外气温升高，则瓶内气体受热膨胀，瓶内气压增大；根据外界大气压加上玻璃管内的水压等于瓶内气压；外界气压几乎不变，由于瓶内气压增大，故水压就增大，水柱将上升； 自制气压计和温度计的不同点：气压计中的水倒入大半瓶，水上方有空气．当瓶子内外气压不同时，带色的水在瓶内外气压的作用下，上升或下降． 温度计中的水要倒满瓶子，将温度计放入热水或冷水里，观察细管中水柱的变化则可以测量液体的温度，当将此装置放在空气里就可以测室温，故甲是气压计，乙是温度计． 例2.3.4如表所示是在某区域利用气压计测量得到的不同高度的大气压数值（将海平面的高度记为零）． 分析表中数据可知：该地区在海拔高度500m以下，大气压强p随高度h变化的关系式是：　 　． h/m 0 100 200 300 400 500 p/pa 1×105 0.99×105 0.98×105 0.97×105 0.96×105 0.95×105 【答案】p=105Pa﹣10h 【解析】解：由表格数据可知，当海拔高度越高，大气压值越小，高度每升高100m，大气压减小0.01×105Pa，即高度每升高1m，大气压减小10Pa，所以大气压强p随高度h变化的关系式是： p=105Pa﹣10h ． 故答案为：p=105Pa﹣10h ． 题模四：活塞式抽水机与离心式抽水机 例2.4.1抽水机是利用 来抽水的，如图所示为活塞式水泵的工作原理示意图，请完成下列填空． 甲图：提起活塞时，阀门 关闭，大气压迫使水推开阀门 ，进入圆筒． 乙图：压下活塞时，阀门B ，活塞下面的水推开阀门 ，涌入活塞上面． 丙图：再提起活塞时，阀门 关闭，它上面的水从出水管 ， 迫使水推开阀门B，水就进入 ． 【答案】大气压；甲图：A、B；乙图：关闭、A；丙图：A、流出、大气压、圆筒 【解析】（1）活塞式水泵和离心式水泵都是利用大气压原理工作的； （2）活塞式水泵工作过程如下： ①提起活塞时，阀门A关闭，大气压迫使水推开阀门B，进入圆筒； ②压下活塞时，阀门B关闭，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面； ③再提起活塞时，阀门A关闭，它上面的水从出水管流出，大气压迫使水推开阀门B，水就进入圆筒． 题模五：大气压强与液体压强综合计算 例2.5.1如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D．E上端与大气相通，利用玻璃管C使A．B两球上部相通，D．C．E三管与两球接口处紧密封接。当A．B．D的水面高度差如图所示时，E管内水面相对B中水面的高度差h应等于（ ） A．2m B．0.5m C．1m D．1.5m 【答案】D 【解析】由图可知A．B容器内相通，气体压强相等，玻璃管D．E内压强也相等，大气压强加上玻璃管内液体压强等于球内气体压强，即p0+ρgh1=p0+ρg h，解得h=1.5m，D正确，ABC错误。 故选：D。 例2.5.2高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图1 0）．已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2 ）．求： ①锅内气体的压强最大可达多少？ ②设锅内压强每增加3.6×103P a，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取1 0N/k g：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×105Pa） 【答案】①锅内气体的压强最大可达2.44×105Pa．②锅内的最高温度可达140℃． 【解析】（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强． （2）先求出锅内压强增加量，再根据每增加3.6×103Pa水的沸点就相应的增加1℃求出水的沸点增加量，进而得出锅内的最高温度． 解：①锅内最大压强为： P=P0+=1×105Pa+=2.44×105Pa． ②锅内压强增加了： △P=P﹣P0=2.44×105Pa﹣1×105Pa=1.44×105Pa， 水的沸点增高： △t==40℃， 所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃=140℃． 题模六：虹吸现象 例2.6.1由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已被抬高．沿河农民通常采用如图所示的方式，引黄河水来灌溉农田．有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误的是____ A．这种取水灌溉方式是利用了大气压把水压入管内流向B处的 B．使用时B端管口必须低于A处水面 C．使用时先将管道中灌满水 D．高度差H越大，管道中的水流得就越快 【答案】A 【解析】 A、图中所示的方法是利用了虹吸的原理，而不是利用了大气压把水压入管内流向B处的，故说法错误，符合题意； B、根据虹吸原理实现的条件，使用时B端管口必须低于A处水面，故说法正确，不合题意； C、使用时先将管道中灌满水，是为了排出内部的空气，使水因重力流下时内部形成真空，故说法正确，不合题意； D、高度差H越大，管道中两端的压力差也越大，因此，管道中的水流得就越快，故说法正确，不合题意． 故选A． ·随堂练习· 随练2.1如图为托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是____． A．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差将不变 B．将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面，管内外水银面高度差将变大 C．向槽中继续注入少量水银，管内外水银面高度差将变小 D．换用根粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变． 【答案】A，D 【解析】托里拆利实验中会产生诸多变化的情况，诸如：管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混入气泡等，哪些影响测量结果，哪些不影响测量结果我们应该准确把握． 在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关． 由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，因此将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面、向槽中继续注入少量水银、换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差都将不变． 故选AD． 随练2.2如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力． B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘． C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面． D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S． E．根据p=，计算出大气压的大小p． （1）小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是____． （2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是什么？ （3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0-5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2，她____（选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（设大气压约为1.0×105Pa）． （4）要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量____（选填“大一些”或“小一些”）． （5）小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大．她分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是____（写出一条）． （6）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值．这说明大气压的方向是____． 【答案】（1）BCA（2）尽量将吸盘内的空气排干净（3）不能（4）小一些（5）吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等（6）向各个方向的 【解析】 （1）前三步的目的是为了测量拉力F的大小，所以应先挤压排气，再拉，再记数，正确顺序应为BCA； （2）蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净，这样里面没有气压，外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上； （3）根据公式F=pS=1.0×105Pa×10×10-4m2=100N，至少需要一个量程为100N的测力计，所以用量程0-5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的； （4）依据上面的计算，吸盘的面积越大，受到的压力越大，对弹簧测力计的量程要求越大，所以小一些的吸盘更切合实际； （5）造成实验结果相差很大的原因有很多，吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素； （6）大气压强也像液体的压强一样，是向各个方向都有的． 故答案为：（1）BCA；（2）尽量将吸盘内的空气排干净； （3）不能；（4）小一些； （5）吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等；（合理即可） （6）向各个方向的． 随练2.3如图所示，注射器内密封有适量刚烧开的水，向下拉动活塞，水双沸腾起来，这是由于拉动活塞后，水面上方气体的压强　　　　　　，使水的沸点　　　　　　的缘故． 【答案】减小；降低． 【解析】图中向外拉动注射器活塞，内部空间增大，降低试管内的气压，水的沸点降低，水会重新沸腾． 随练2.4活塞式抽水机（如图所示）是利用__________来工作的，在一个标准大气压下，最多可把水抽高约________m；图中，出水口和圆筒构成一个________。 【答案】大气压；10.3；连通器 【解析】抽水机是利用大气压来工作的， ∵， ∴它能抽水的最大高度：h==10.3m 出水口和圆筒是一个上端开口，底部连通的容器，所以构成的是一个连通器。 故本题答案为：大气压；10.3；连通器。 随练2.5六盘水市位于贵州西部，平均海拔约1800m．小明在市区的家中烧开水，利用家中的一支温度计测得水沸腾时的温度为95℃，根据所学的物理知识，他针对这一测量结果分析主要原因是____．小明结合自己的经历向物理老师请教，老师利用实验室仪器，测得当前气压值为720mmHg，则当前气压值约为____Pa，验证了小明的分析．（g取10N/kg） 【答案】当地气压低于一标准大气压；9.8×104 【解析】 1标准大气压下水的温度为100℃，六盘水市位于贵州西部，平均海拔约1800m，当地气压低于一标准大气压，所以水沸腾时的温度不是100℃， 720mmHg的压强为：P=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×720×10-3m≈9.8×104Pa． 故答案为：当地气压低于一标准大气压；9.8×104． 随练2.6高压锅是生活中一种密闭的加热容器．锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制．如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压锅顶部面积为St（已知大气压强p0） （1）写出液体沸点与气压的关系； （2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强； （3）为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量．如果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少． 【答案】（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高； （2）使用高压锅时锅内气体的最大压强p=p0+； （3）锅体对锅盖最大压力的增加量△F′=mg 【解析】 （1）液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低． （2）已知大气压强p0，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0， 则限压阀重力G=m0g， 当限压阀刚要被顶起时，受力平衡，锅内气体最大压强 p=p0+， （3）由公式F=pS可知，压力的变化量就等于压强的变化量与受力面积的乘积， 压强的变化量△p==， 实际锅盖的受力面积为：S-S0， 代入以下公式得：锅内气体对锅盖最大压力的增加量 △F=△p（S-S0）=（S-S0）=mg-mg 锅体对锅盖的最大作用力增加量为△F′=△F=mg-mg 因为S远大于S0，所以△F′=mg 故答案为：（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高； （2）使用高压锅时锅内气体的最大压强p=p0+； （3）锅体对锅盖最大压力的增加量△F′=mg． 随练2.7家住四楼的小李听说要停水，便将水管一端接上水龙头，另一端放在水桶中。拧开水龙头接水，一段时间后却惊讶的发现原本已经快满的水桶中水面开始下降，这到底是怎么回事儿？水去了哪里？邻居物理老师给出了解释，说这是虹吸现象。原来在小李快接满的同时，楼下有人也打开了水龙头用水，四楼接满的水桶变成了供水端，楼下的水龙头变成了出水口，于是，水桶里的水都被吸走了。如图所示。下列关于虹吸现象分析不正确的是（ ） A．产生这种现象的原因是大气压强和液体压强共同作用的结果 B．产生这种现象的原因是大气压强的结果 C．产生这种现象两家的水龙头必须都要打开 D．生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水就是利用了虹吸现象 【答案】B 【解析】A、B、楼上和楼下之间的水管最初是灌满水的，两液面上方与大气相通，由于两液面存在高度差，即两液面之间存在液体压强，同时在大气压的作用下，水桶里的水“自动”流到了楼下，即发生了虹吸现象；故虹吸现象是由大气压强与液体压强共同作用的结果．故A正确，B错误； C、产生这种现象两家的水龙头必须都要打开，在大气压和液体压强的共同作用下产生虹吸现象．故C正确； D、生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水具备虹吸现象的条件，就是利用了虹吸现象．故D正确． 故选B． 流体压强与流速的关系 ·知识精讲· 流体压强与流速的关系 1．流体：液体和气体都没有一定的形状，并且容易流动，因此液体和气体统称为流体。 2．流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 图1：飞机的升力 机翼上方的空气流速大，压强小；下方的空气流速小，压强大，这一压强差产生压力差，使飞机获得竖直向上的升力。 图2：弧圈球 弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术。图2为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图。此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快。 图3：地铁或火车站的黄色安全线 列车进站时，列车与人之间的空气流速快，压强小，人受到向内侧的压力。 ·三点剖析· 一．核心考点: 流体压强与流速的关系★★ 二．重难点和易错点 流体压强与流速的关系也称为“伯努利原理”，可以用一些小实验去证明，比如乒乓球漏斗实验、纸片合拢实验、塑料管吸附纸屑实验等。 常考的题型是对生活中相关现象的辨析，如大气压的存在、液体压强的存在、连通器原理等。 ·题模精选· 题模一：流体压强与流速的关系 例3.1.1如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼．当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力．则水翼安装正确的是____ A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项 【答案】B 【解析】分析水翼上下方水的流速，由流速分析压强，判断水翼受力方向． 本题主要考查流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大． 应用水翼升力：水翼的上方是弧形，水流过上方时流速大，压强小．水翼下方是平面，水的流速小，压强大这一压强差使船体获得竖直向上的升力． A、D、两个水翼相反放置，两个水翼受到水的压力相反，对船体不会产生向上的升力作用．不符合题意． B、两个水翼都是上面弧形，下面平面，水经过上方流速大于下方流速，上方压强小于下方压强，水对船体产生一个向上的升力作用．符合题意． C、两个水翼都是上面平面，下面弧形，水经过上方流速小于下方流速，下方压强小于上方压强，水对船体产生一个向下的压力作用．不符合题意． 故选B． 例3.1.2弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术。图7为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图。此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速。下列说法正确的是 v 图7 A．球在空中前进过程中受力平衡 B．球在空中继续前进是由于球具有惯性 C．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快 D．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢 【答案】B C 【解析】A、空中飞行的兵乓球受到重力和空气阻力的作用，重力的施力物体是地球，在重力的作用下兵乓球的运动状态会发生变化，所以兵乓球在空中前进时不受平衡力作用，A错误． B、打出去的兵乓球在空中继续前进是由于惯性，仍要保持原来的运动状态，B正确． CD、球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，球上方的压强大于球下方的压强，因此球因为高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快，C正确，D错误． 故选BC 例3.1.3如图是两端开口的容器，从管左端吹气，在A、B两个管口处流体压强分别这PA和PB，则PA____PB（选填“＞”、“＜”或“=”）． 【答案】＜ 【解析】流动的液体和气体称为流体，生活中常见的流体是空气和水．流体的流速越大，压强越小． 当从管左端吹气时，A的上方空气流速快，压强小，B中的液面上方的空气流速慢，压强大，所以PA小于PB． 故答案为：＜． 题模二：流体压强与流速关系的实验 例3.2.1小阳用漏斗和兵乓球做“气体压强与流速的关系”的实验，如图所示．当他用力向上吹气，兵乓球没有被吹起，还是紧贴在漏斗出口．小阳分析：由于气体流速大压强小，所以兵乓球上面的压强大于下面的压强，兵乓球没被吹起．小红不同意他的观点，她认为兵乓球没有被吹起是兵乓球受到重力的作用．请你设计一个实验证明小红的观点是错误的．写出实验步骤和实验现象． 【答案】把图中的实验装置倒过来，先用手轻轻托住兵乓球，从漏斗口用力向下吹气，同时松开手，虽然兵乓球受到重力作用，却观察到兵乓球没有被吹落，还是紧贴在漏斗出口，说明兵乓球紧贴在漏斗出口不是因为兵乓球受到重力作用，所以小红的观点是错误的． 【解析】把图中的实验装置倒过来，先用手轻轻托住兵乓球，从漏斗口用力向下吹气，同时松开手，虽然兵乓球受到重力作用，却观察到兵乓球没有被吹落，还是紧贴在漏斗出口，说明兵乓球紧贴在漏斗出口不是因为兵乓球受到重力作用，所以小红的观点是错误的。 例3.2.2物理课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验，装置如图25甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，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，则细管内气体流速比粗管内气体流速 。 （选填“大”或“小”） （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图25乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强 。 图线③反映的是装置中 塑料管的气体压强随时间变化的情况。（选填“A”、“B”或“C”） （2）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速 。（选填“增大”或“减小”） （3）实验后同学们继续研究了飞机机翼的形状，它上表面弯曲，下表面较平直。当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着 。 【答案】大 （1）小 ；C （2）增大；（3）压强（力）差 【解析】考察流体压强与流速的关系：流速越快，压强越小。 细管和粗管中的水流流量相等，细管中的流速大，压强小，因此③压强最大，流速最慢，对应C管；曲线出现下移，说明总体的压强变小，流速应该变快，应该换用了高档；飞机机翼利用了上下表面的压强差或者说压力差。 ·随堂练习· 随练3.1沙漠中有一个沙丘（如图），当水平方向的风不断吹过沙丘时，沙丘会慢慢（　　） A．向左移动 B．向右移动 C．仍停原处 D．无法确定 【答案】A 【解析】流速大的地方压强小，沙丘会向压强小的方向移动。迎风处空气流速大，压强小；背风处空气流速小，压强大，所以沙丘向迎风处移动。风从左边吹来，左边流速大，压强小，所以向左移动。 随练3.2小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。 图25 吹气 图26 （1）如图25所示，向两张纸中间吹气，两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速大的地方压强________（选填“大”、或“小”）。 （2）接着，小明又自制了一个飞机机翼模型（如图26），将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后，托盘测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。 （3）小明又找了如下一些生活情景，其中能用上述实验规律进行解释的是________。 A．火车与站台之间有黄色的安全线 B．将氢气球放手后，它会漂向空中 C．通过拍打衣服清除它上面的灰尘 【答案】（1）小（2）变小（3）A 【解析】（1）向两张纸中间吹气，两张纸间空气流速较大，所以相互靠拢，此现象说明空气流速大的地方压强较小； （2）由于机翼上方空气流速较大，下方流速较小，所以上方压强较小，会有一个向上的升力，所以托盘测力计的示数会变小； （3）A中火车与站台间有黄色安全线，是由于当火车到达时，靠近火车处空气流速大，那么压强小，如果离得太近了，会发生事故，所以A正确；B中氢气球放手后飘向空中是由于氢气球受到了竖直向上的浮力大于重力；C中通过拍打衣服清除它上面的灰尘是利用了惯性． 故答案为：（1）小（2）变小（3）A ·自我总结· ·课后作业· 作业1如图所示，是物理教材中的演示实验或示例图片，用来说明大气压强存在的是（　　） A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项 【答案】C 【解析】大气压在现实生活中的存在和应用特别广泛，生活中要注意观察，此题属于生活常识． 大气压强是由于空气具有重力和流动性而产生的，例如吸盘、瓶吞鸡蛋、马德堡半球实验等． A、液体内部存在压强，液体压强随速度的增大而增大．液体从侧壁孔喷出，说明液体存在压强．不符合题意； B、上端开口，下端相连通的容器叫连通器，放在连通器中的同种液体，静止时各液面相同．不符合题意； C、玻璃管中盛满水用纸片盖住，杯口朝下，纸片不会下落，水不会流出，是大气压的作用．符合题意； D、蚊子尖嘴插入皮肤，是压力一定，受力面积越小压强越大．不符合题意． 故选C． 作业2如图26所示，小英将酒精棉点燃放入瓶中，将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口，发现瓶子把鸡蛋“吞“了进去。小英认为这是由于瓶中空气受热后，有部分空气跑到瓶外，瓶中空气稀薄，对鸡蛋的托力变小，鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的。请你用小英的实验器材设计一个实验证明小英的观点是错误的。请写出实验过程及结论 图26 【答案】实验过程：将酒精棉点燃放入瓶中，手拿着瓶子使瓶口向下，再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口，鸡蛋被“吞入”瓶中。 实验结论：重力方向竖直向下，鸡蛋向上运动，鸡蛋完全是在大气压作用下进入瓶中，所以小英的观点是错误的 【解析】本题中，鸡蛋被吞入瓶子中，是由于瓶内的压强变小，大气压将其压入瓶内，但由于重力的方向也为向下的，不容易区分是由于什么原因导致的； 因此我们可以将瓶子倒过来，使鸡蛋被向上吸入瓶中，此时重力和鸡蛋的运动方向不一致，可以排除这一影响因素； 作业3以下关于托里拆利实验的说法中正确的是（ ） A．实验使用粗些的玻璃管，测出的压强会偏小 B．玻璃管口插入水银槽中水银面下的位置浅一些，测出的压强会偏大 C．玻璃管的放置不竖直测出的压强会偏小 D．玻璃管里进入少量空气，测出的压强会偏小 【答案】D 【解析】托里拆利实验可以测出大气压强的值，利用水银产生的压强等于大气压强。 因为，液体压强的大小和容器的形状无关，所以实验使用粗些的玻璃管，测出的压强不变，A错； 玻璃管口插入水银槽中水银面下的位置浅一些，测出的压强不变，B错； 玻璃管的放置不竖直，测出的压强偏大，C错； 玻璃管里进入少量空气，测出的压强会偏小，正确；因为，此时， 即：，所以偏小。 所以，本题选D 作业4小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值． （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____． （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为 p=____． （3）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____（进填“偏大”、“偏小”或“不变”） （4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用____（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是____． 【答案】（1）排尽筒内的空气，密封注射器（2）（3）偏小（4）甲；拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程． 【解析】 （1）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气． （2）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数； 注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积S=将测量结果代入压强公式得：P===． （3）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式P=可知，导致测得的大气压值偏小；相反，如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，拉力的测量值会偏大，导致测得的大气压值偏大． （4）因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2， 当大气压约为100000Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时， 由P=，可得F=PS=100000Pa×0.0002m2=20N， 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程， 所以实验时应选用甲注射器， 故理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程． 故答案为：（1）排尽筒内的空气，密封注射器； （2）． （3）偏小 （4）甲；拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程． 作业5登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”，这除了高原缺氧、寒冷之外，还因为那里的大气压强比平原地区____得多（选填“大”或“小”）．在高原上用普通锅难以煮熟食物，是因为普通锅的密封性能较差，锅内气压受外界大气压影响，使得水的沸点____100℃（选填“高于”或“低于”）． 【答案】小；低于 【解析】此题考查了大气压和高度的关系，以及沸点与气压的关系，考查的方式比较简单，是一道基础题． 大气压和高度有关，随高度的增加而减小； 液体的沸点和气压有关，气压越小，沸点越低． 因为气压随高度的增加而减小，高峰地理位置高，气压就比较小； 高原上位置高，气压小，沸点低，低于标准大气压下水的沸点100℃． 故答案为：小；低于． 作业62012年6月“蛟龙号”载人潜水器挑战7000m的海深．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） （1）1个标准大气压约等于1×105Pa，多高水柱产生的压强相当于1个标准大气压？ （2）请用水的密度代替海水的密度进行近似计算：“蛟龙号”下潜到7000m深度时，受到海水的压强相当于多少个标准大气压？此时“蛟龙号”1cm2的表面上将承受多大的海水压力？ 【答案】（1）10m高水柱产生的压强相当于1个标准大气压（2）“蛟龙号”下潜到7000m深度时，受到海水的压强相当于700个标准大气压，此时“蛟龙号”1cm2的表面上将承受7000N的压力 【解析】 （1）由题知，1标准大气压p0=1×105Pa； ∵p=ρgh， ∴水柱的高度： h===10m； （2）由上面的计算可知，10m水柱产生的压强相当于1标准大气压，则7000m水深产生的压强为700个标准大气压； 1cm2的表面上将承受多大的海水压力： F=pS=700p0S=700×1×105Pa×1×10-4m2=7000N． 答：（1）10m高水柱产生的压强相当于1个标准大气压； （2）“蛟龙号”下潜到7000m深度时，受到海水的压强相当于700个标准大气压，此时“蛟龙号”1cm2的表面上将承受7000N的压力． 作业7阅读《倒装壶》，回答下题 倒装壶 倒装壶，又称倒灌壶，是我国宋辽时期比较流行的壶式。倒装壶虽具有普通壶的外形，但壶盖却与壶身连为一体，因此无法像普通壶那样从上面注水（图25甲）。这种壶的底部有一个梅花形注水口（图25乙），使用时需将壶倒转过来（图25丙），水由壶底的梅花形注水口注入壶中，注满水后，将壶放正（图25丁），故名“倒装壶”。 图25 甲 乙 丙 丁 隔水管B 隔水管A 注水口 倒装壶之所以具有这样的功能，是因为其壶内设计了特殊结构——有A、B两只隔水管，其中隔水管A与壶底部的注水口相连，隔水管B是由壶嘴的出水口向下延伸形成。这一结构看似简单，却运用了物理学连通器的原理。向壶内注水时，若水从壶嘴外流，表明水已注满（图丙），这时水面的高度取决于隔水管B的高度；将壶翻转过来，若水面不超过壶嘴出水口和隔水管A的高度（图丁），水将不会流出来，这就是倒装壶的神奇之处。如此设计可谓浑然天成，匠心独运，充分体现了我国古代工匠的智慧。 38．请根据上述材料，回答下列问题： （1）倒装壶是根据________原理制成的。 （2）倒装壶向外倒水时，若将梅花形注水口密封，水将不能从壶嘴流出，其原因是________。 （3）观察图25丙，倒装壶能够装的水的多少是由隔水管___决定的（选“A”或“B”）。 【答案】（1）连通器；（2）大气压的作用；（3）B 【解析】（1）如图丁所示，“倒装壶”壶身内的水面通过梅花形注水口与外界大气相通，因此壶嘴与壶身上端开口，底部连同，构成连通器； （2）倒装壶向外倒水时，若将梅花形注水口密封，壶内水与外界大气压不相通，所以，水将不能从壶嘴流出，其原因是大气压的作用． （3）如图丙所示，通过梅花形注水口向壶内注水时，如果水面高度超过壶嘴处的隔水管B，水便会从壶嘴外溢，表明水已灌满，所以，此壶能够装的水的多少是由壶嘴处的隔水管B所决定的． 故答案为：（1）连通器；（2）大气压的作用；（3）B 作业8图4所示，下列现象中能说明气体的压强跟流速有关的是 A．A选项 B．B选项 C．C选项 D．D选项 【答案】C 【解析】A，主要是利用了大气的压强，吸管内气压低，液体被压入嘴中； B，吸盘也是利用了大气的压强，吸盘内的气压低，大气压将吸盘压在强上； C，中间的气流大，压强小，两边压强大，因此纸片合拢； D，利用大气压强将墨水吸入笔胆中； 故选C 作业9在中国科技馆二层A厅的“运动之律”展区内有一个叫做“球吸”的展品，如图24 所示。这件展品由两只悬挂的空心球和一个出风口组成，当按下出风的按钮后，会有气流从两只空心球中间的缝隙通过，这个时候你会发现两只小球_____（选填“靠拢”或“远离”）；这一现象说明：气体流速大的位置压强_____。在生活中应用这一原理的实例有很多。例如：飞机的机翼要设计成上凸下平的形状（如图25所示），当飞机前进时，气流通过机翼上、下方的速度不同，空气对机翼上表面产生的压强_____它对机翼下表面产生的压强。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，从而获得升力。 【答案】靠拢 ；小 ；小于 【解析】有气流从两只空心球中间的缝隙通过时两小球会靠拢；说明空气流动速度越大，压强越小；机翼上表面空气流速大，压强小。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$