内容正文:
第2课时 大气压强和流体压强
知识点1 大气压强
产生原因
空气受________,且具有________,因此空气朝各个方向都有________
证明存在的实验
________实验、覆杯实验、冷水压铁皮罐等
应用
吸管吸饮料、吸盘式挂钩、钢笔吸墨水、活塞式抽水机等
测量实验
________
原理:①p=②p=ρgh
大气压强值
标准大气压p0=________ Pa。粗略计算时可取为1×105 Pa,相当于________ mm 高水银柱产生的压强,相当于________ m高水柱产生的压强
测量仪器
气压计——水银气压计、金属盒(无液)气压计
影响因素
①与高度的关系:大气压随高度的________而________;
②与沸点的关系:液体的沸点随液体表面气压的________而升高,随液体表面气压的减小而________(应用:高压锅)
知识点2 流体压强与流速的关系
1.流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.关系:在液体和气体中,流速________的位置,压强________。
3.应用:①站台安全线;②喷雾器;③“香蕉球”;④汽车开过后,路面上尘土飞扬等。
4.飞机的升力:如图所示,当气流迎面吹来时,在相同时间内,流过机翼上表面的空气流速________,压强________;流过机翼下表面的空气流速________,压强________;则机翼上、下表面就存在着________,因而有________,形成向上的升力。
重难点1 大气压强及其应用
【典例1】 (2022·枣庄)如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,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
[听课记录]
【变式1】 (2021·枣庄)下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
【变式2】 (2024·枣庄期中)将如图甲所示的托里拆利实验装置、乙所示的自制水气压计(取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。这样就做成了一个自制气压计),从泰山山脚移到山顶,则甲图中管内外水银面高度差______;乙图中玻璃管内水柱的高度________。二者现象不同,但得到一个同样的结论,那就是大气压随高度的增加而________。(均选填“增大”或“减小”)
重难点2 流体压强与流速的关系
【典例2】 下列现象不能用“流体压强与流速的关系”解释的是( )
A.机翼获得升力
B.站台上设安全线
C.吹气时两纸相吸
D.活塞式抽水机
[听课记录]
【变式3】 如图所示,小红手撑雨伞走在路上,一阵大风吹来,伞面被“吸”,将发生严重变形。下列判断推理及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方
B.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速大于下方
C.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方
D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速小于下方
【变式4】 “沿洄划转如旋风,半侧船头水花没”,这是描写船过漩涡时,漩涡中心流速大,中心的水压________(选填“大于”或“小于”)周围的水压而造成的惊险情景;峨眉山顶“煮米不成饭”,是因为峨眉山顶气压________(选填“高”或“低”),水的沸点低造成的。
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第2课时 大气压强和流体压强
过教材 串知识 夯基础
知识点1
重力作用 流动性 压强 马德堡半球 托里拆利实验
1.013×105 760 10 升高 减小 增大 降低
知识点2
2.越大 越小 4.快 小 慢 大 压强差 压力差
研重难 学方法 提能力
典例1 A [在测量过程中,由于外界的气压不变,则支持的水银柱的高度不变,如果玻璃管倾斜,管内水银的长度会变长,但高度差不变,故A正确;水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,若将玻璃管向上提2 cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,不会影响水银柱的最终高度,则玻璃管内外水银面高度差仍为760 mm,故B错误;玻璃管中混入了空气,空气会对水银柱产生向下的压强,抵消了大气压的部分作用效果,所测高度将变小,则所测的大气压值偏小,故C错误;因为大气压随高度的升高而降低,故将此装置从山脚移到山顶,管内被托起的水银将下降,即管内外水银面高度差减小,故D错误。故选A。]
变式1 C
变式2 解析:大气装置压强与海拔高度有关,高度越高,气压越低,将甲、乙两实验装置从泰山山脚移到山顶,外界气压变小,甲装置中能支撑的水银柱高度会降低,乙装置中瓶内的气压大于外界气压,因此会将液体压入玻璃管内,导致玻璃管内的水柱升高。
答案:减小 增大 减小
典例2 D [飞机的机翼呈现流线型,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强,所以飞机能起飞,能用流体压强与流速的关系来解释,A不符合题意;当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强减小,人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,易发生交通事故,所以火车站的站台设置安全线,能用流体压强与流速的关系来解释,B不符合题意;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,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸相吸,能用流体压强与流速的关系来解释,C不符合题意;抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下被压上来,利用了大气压,不能用流体压强与流速的关系来解释,D符合题意。]
变式3 C [由题图知,相同时间内,空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程,所以伞上方的空气流速大于下方。根据流体的流速越大、压强越小可知,伞下方的压强大于上方的压强,伞在向上的压强差的作用下被吸向上方。故选C。]
变式4 解析:由于在流体中,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,漩涡中心流速大,压强小,小于周围的水压;因为海拔越高,气压越低,所以峨眉山的大气压低于标准大气压,又因为液体沸点随液面上气压的减小而减小,所以水的沸点低于100 ℃,在这些地方用普通锅煮饭,往往不熟。
答案:小于 低
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