第2节 大气压强(高效培优讲义)科学新教材浙教版八年级下册
2026-02-05
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 大气压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.93 MB |
| 发布时间 | 2026-02-05 |
| 更新时间 | 2026-02-05 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-02-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56341618.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2节 大气压强
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 大气压强的存在与大小 1
题型2 大气压对天气的影响 大气压强对沸点的影响 5
题型3 大气压强对人体的影响 生活用品与大气压 8
题型4 流体压强与流速的关系 10
【能力培优练】 13
【链接中考】 17
【重难题型讲解】
题型1 大气压强的存在与大小
1、大气压强的存在:
A.大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强;
B.马德堡半球实验:证明了大气压强的存在及大气压强是很大的。
2、大气压的大小常用空盒气压计或水银气压计进行测量。
3、托里拆利测大气压的实验
①一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。
②逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变。
③继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
④用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变。说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)
⑤将长玻璃管一端用橡皮塞塞紧封闭,往管中注满红色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松开手指。观察现象并提问学生:“如把顶端橡皮塞拔去,在外部大气压强作用下,水柱会不会从管顶喷出?”然后演示验证,从而消除一些片面认识,加深理解。
⑥通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为1atm(atm为压强的非法定单位),1atm的值约为1.013×105Pa
4、大气压强的单位:帕 一个标准大气压为1.013×105Pa帕,或等于760毫米汞柱(105m高水) 1mmHg=133Pa
【典例1】同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2。则下列说法中正确的是( )
A.大气对针筒活塞的压力F=F1+F2
B.若在乙图中,针筒未排尽空气,会使得大气压强的测量值偏大
C.大气压强的测量值最接近
D.若大气压强测量为 ,则与真实值相比测量值偏小
跟踪训练1 小金进行了如图实验:在烧瓶中装满沸水,倒掉沸水,迅速在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),将烧瓶口向右、向下或向左,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部运动。通过该实验不能得到的结论是( )
A.大气有压强
B.大气向各个方向都有压强
C.大气向各个方向压强都相等
D.鸡蛋运动过程中瓶内气压小于大气压
跟踪训练2 在探究实验中,某同学利用带拉环的吸盘、玻璃板、弹簧测力计、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①将蘸水的塑料吸盘按在光滑玻璃板面上,并多次挤压吸盘,测出吸盘的面积为S。
②用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离板面。
③记录吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F,即为大气对吸盘的压力大小。
④计算出大气压。
(1)步骤①中“将吸盘蘸水”和“多次挤压吸盘”,目的是 。
(2)步骤④计算大气压所用公式为 。
(3)由于拉动吸盘时,吸盘会发生形变,测出的大气压值会 (填“偏大””偏小”或”不影响”)。
(4)想用弹簧测力计直接测出拉力的大小,对于拉力的方向,同学们产生了图中甲、乙、丙3种意见。该小组进行了反思与交流,最终选定是乙,理由是 。
跟踪训练3 某科学兴趣小组利用一个注射器(容积为V,全部刻度的长度为L)、弹簧测力计、细线、橡皮帽等器材来估测大气压数值。实验步骤如下:
①用细线将注射器的活塞拴牢固,然后把活塞推至注射器筒的最底端。
②迅速用橡皮帽封住注射器的小孔,确保注射器内部与外界空气隔绝。
③将弹簧测力计的挂钩与另一细线相连,水平拉动注射器(如图所示)。在拉动过程中,缓慢且平稳地用力,当活塞刚开始滑动的瞬间,立即读出弹簧测力计的示数F。
(1)本实验研究的是大气对 的压力。(选填“活塞”或“针筒”)
(2)请根据所学知识,结合实验中所给的数据推导此时大气压强p0的表达式为 。
(3)此实验时测得的大气压值误差很大,实验过程中导致测量值大于真实值的原因 。
A.橡皮帽密封性不好
B.活塞与注射器筒壁之间有摩擦
C.注射器筒内的空气没有完全排尽
(4)在标准大气压下做完实验后,把此装置带到海拔较高的山上重复实验,弹簧测力计示数会 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
题型2 大气压对天气的影响 大气压强对沸点的影响
1、大气压对天气的影响
高压区是指在相同高度上起亚较高的区域。低压区是指在相同的高度上气压较低的区域。高压区中心空气下降,天气晴朗,空气干燥,低压区空气上升,天空多云,常形成阴雨天气
3、大气压对液体沸点的影响
(1)气压增大,液体沸点 增大 。验证实验:往装有正在沸腾的水的烧瓶里充气,原来沸腾的水停止沸腾。应用:高压锅
(2)气压降低,液体沸点 减小 。验证实验:向装有快要沸腾的水的烧瓶外抽气,原来不沸腾的水开始沸腾。
压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。压力锅具有较好的密闭性,能使锅内达到的压强大于外界的大气压。当外界气压为1x105帕时,般家用压力锅内的压强接近2x105帕,锅内水的沸点在120°C左右。因此,用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物烧熟,还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
【典例2】如图是北半球某地区的海平面等压线图,根据此图能得到的正确信息是( )
A.影响A处的天气系统是低压
B.B处的天气特点是晴朗干爆
C.图中C地将会出现降雨、降温
D.G处的风向为东南风
跟踪训练1 小金暑假乘飞机旅行。飞机起飞时,天空下着蒙蒙细雨,一段时间后,发现机窗外阳光明媚,白云尽在脚下。下列说法中,正确的是( )
A.起飞时,飞机受到空气的浮力大于飞机自身重力
B.起飞过程中,飞机从平流层进入了对流层
C.“下着蒙蒙细雨”说明该地区处于低气压区
D.云层中有大量的水,不属于地球上的水资源
跟踪训练2 学习大气的压强时,我们将一只薄塑料袋放入广口瓶内,使塑料袋尽可能贴近玻璃瓶内壁。将袋口沿瓶口翻过来,用橡皮筋紧紧扎在瓶口上(如图)。以下说法不正确的是( )
A.塑料袋贴近瓶内壁是为了尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气
B.塑料袋与瓶内壁的空气排出后塑料袋与瓶内壁气压变小
C.橡皮筋紧紧扎在瓶口是为了保持塑料袋与瓶内壁保持密闭
D.塑料袋从瓶口往外拉时塑料袋与瓶内壁气压变小
跟踪训练3 如图所示的高压锅,锅盖上排气孔的横截面积为0.1cm2,排气孔上带有限压阀。当高压锅内气压超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分,使锅内气压减小,以保证高压锅的使用安全。
(1)若此高压锅工作时,锅内气体压强为1.5个标准大气压,为保证安全,限压阀刚好被锅内向上的压力差顶起时,锅内外的压强差为多少帕?
(2)为此应配备的限压阀的质量为多少克?(g取10N/kg,1个标准大气压取1.0×105Pa)
题型3 大气压强对人体的影响 生活用品与大气压
2、大气压对人体的影响
(1)晴天是气压高,人的心情比较舒畅,阴雨天气气压低,人会感到疲惫和心神不宁
(2)高原反应
(3)拔火罐法的原理:当体外局部的压强减到很小是,体内外的压强差会是该部位的皮肤向外凸出,同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中,使皮肤充血。
1、离心式水泵的工作原理:当泵壳内高速旋转的叶轮将水甩出水管时,转轮附近就形成了一个低压区,泵外的大气压就会把外面的水押金泵,压进来的水又被甩到水管,如此反复,就可以吧低处的水抽到一定高处
2、真空压缩袋、吸尘器都是利用大气压进行工作的
【典例3】生活中很多现象的产生是因为与大气存在气压差,但产生气压差的原因却不尽相同。下列现象与其它三项产生原因不同的是( )
A.吸尘器吸灰尘 B.牛奶盒的变化
C.瓶中取袋 D.紧贴在墙面上的吸盘
跟踪训练1 甲图是按压式手动取水器,内部结构如乙图,其中A、B是只能朝一个方向打开的阀门,当按压气囊时,A阀门关闭,B阀门打开,就可连续不断出水。
(1)气囊弹回时,A、B阀门的开闭状态是 。
(2)使用时发现,松开气囊,因水桶内气压不能立刻减小,无法立即停止出水,造成浪费。某同学提出只需在取水器上加装一个阀门,需要出水时关闭阀门,需要停止出水时打开阀门即可。为实现上述功能,请在图丙①、②两处中选择合适位置安装阀门,并说明理由。 。
跟踪训练2 以茶论道,茶和天下,是中国文化自信的体现。如图所示是茶壶的简易示意图,已知茶壶的质量为0.4kg,内底面积为40cm2,壶内装有0.8kg的水,水面到壶底高度为15cm,则水对壶底的压力为 N。壶盖密封性良好,若壶中装满水再按住小孔,则壶中的水 (选填“能”或“不能”)顺利倒出。(;g=10N/kg)
跟踪训练3 魔术“空杯来酒”的杯子为双层空心塑料杯,其中有P1和P2两个肉眼不易觉察的小孔,P1位于魔术杯的内壁底部。P2位于魔术杯的外壁上侧部,其俯视图、截面图和侧面图及实物图,从左到右依次如下图所示。
使用步骤如下:先向杯中缓缓倒入适量酒,酒的水位不要超过 点(选填“P1”或“P2”);接着用手指摁住魔术杯边上的P2孔,并将杯中的酒全部倒出;当把魔术杯放在桌上,松开摁在P2孔的手指,魔术杯的空心部分和大气连通,在酒的 作用下刚刚已经被倒空的杯子中又会有半杯酒,产生了“空杯来酒”的效果。
题型4 流体压强与流速的关系
1、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 ;流速越小的位置,压强 越大 。
2、飞机的升力
飞机运动时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了压强差,从而使飞机获得了向上的升力。
3、应用
(1)化油器:当气流通过狭窄管道时,流速快,压强小,汽油喷出形成雾状
(2)飞机机翼的原理
(3)赛车尾翼的原理
【典例4】如图所示,把长约20cm的饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管口用力吹气,水将从a管的管口喷出,且呈雾状,这是因为吹气时( )
A.a管上端附近气体的压强变大
B.a管上端附近气体的压强变小
C.烧杯中水面上气体的压强变大
D.烧杯中水面上气体的压强变小
跟踪训练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. B.
C. D.
跟踪训练2 小辉在晚会上表演了一个节目,如图所示。他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于( )
A.下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强
B.下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强
C.上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强
D.上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强
跟踪训练3 如图是钱塘江上游的一段江面的平面图,江水从上游B点流向下游A点,关于A、B两点的江水流速和压强的比较,下列说法正确的是( )
A.古人在A点打鱼时,江水流速慢,流水的压强较大
B.古人在B点打鱼时,江水流速慢,流水的压强较大
C.古人在A点打鱼时,江水流速快,流水的压强较大
D.古人在B点打鱼时,江水流速快,流水的压强较小
【能力培优练】
1. 如图剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于瓶底空气( )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速小,压强大 D.流速大,压强小
2. 年轻的藏族运动员次仁旺姆曾登上在地球之巅——珠穆朗玛峰顶。她在登上4000米高度后,越往上爬越感觉到乏力,出现头晕、耳鸣和恶心等高山反应,每走一步都十分艰辛。请问火炬手出现高山反应的主要原因是( )
A.山峰陡峭,人体能量消耗大
B.高处气温太低,经常下雪
C.高山上空气稀薄,气压偏低
D.该运动员体质太差
3. 小科自制了一个取酒器,如图所示,待酒从B孔进入塑料瓶后,接下去的过程是①将取酒器移到碗的上方②酒进入碗中。要完成上述①②过程,手指对A孔的操作分别是( )
A.①②都摁住 B.①摁住,②松开
C.①②都松开 D.①松开,②摁住
4. 小科同学暑假去天一阁参观,它是中国现存年代最早的私家藏书楼,由明朝范钦主持建造。范钦取“天一生水”之说,以水制火,取名“天一阁”。范钦的诗词,吟诵古今,下列诗句中涉及的科学知识,说法错误的是( )
A.“珠帘影动暗生风”,影子是光的反射形成的
B.“露港中林草”,露的形成是液化现象
C.“千村万村花鸟鸣”,声音的产生是由于物体的振动
D.“飞尘百道空中起”,飞驰而过的马车下方烟尘扬起,是因为空气流速大时,压强小
5. 如图所示,是一种便携式“碘伏棉签”,塑料管内装有碘伏消毒液,它的上端封闭。这样消毒液就不会从下端流出;使用时将封盖开,消毒液会自动向下流入药棉中。下列说法正确的是( )
A.封盖没有掰开时,消毒液不受重力的作用
B.封盖没有掰开时,消毒液是大气压托住的
C.封盖掰开后,消毒液不再受重力的作用
D.封盖掰开后,消毒液不再受大气压的作用
6. 如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶时,其上、下表面相比较( )
A.轿车上表面空气流速小压强大
B.轿车上表面空气流速大压强小
C.轿车下表面空气流速小压强小
D.轿车下表面空气流速大压强大
7. 如图所示的家用豆浆机,其构造和制作豆浆的过程都用到了许多科学知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于“吸盘”,可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动,“吸盘”利用 起固定作用。
(2)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和电动机带动的打浆器构成,制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,加热和打浆是交替进行的,由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
(3)在观察打豆浆的过程中发现:在打浆机开始高速转动后,下方的黄豆自动会上升,请简述原理: 。
8. 如图甲所示,用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。实验过程中,先将两只金属盆用凡士林粘合,然后抽气,再向两边拉,如图乙为单只盆的示意图,已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03m2,请回答:
(1)马德堡半球实验证明了 的存在,并且十分强大。
(2)实验时测得大气压强p0为1×105Pa,理论上每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为 N。
(3)经测定,最后拉开金属盆时两边用的力均小于F,其原因可能是 。
9. 很多生物的形态、结构和功能为人类提供了飞行器的发明和改进思路。例如:
(1)科学家利用蝙蝠的超声波定位的原理,发明了雷达。蝙蝠属于哺乳类动物,这类动物的最大的特点是 和哺乳。
(2)鸟在飞行中会受到空气对翼产生的向上升力,科学家将此原理应用于飞机机翼的制造(如图所示),因机翼上方的空气流动速度大于下方,使机翼上方的气体压强 (填“大于”“等于”或“小于”)下方。
10. 为了探究“气体压强与流速的关系”,小科设计了如图所示的实验装置。其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。
(1)小科用电吹风机从左侧管口吹风,则U形管 (选填“左”或“右”)侧液面将升高。说明气体的流速越大,压强越 。
(2)灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°用脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行,如图所示,其目的是迅速 (选填“升高”或“降低”)飞行高度,躲避危险。
2.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
3.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【链接中考】
11. 拿一个铁皮罐,装少量水,罐口打开,用火加热,将水烧开后,用盖子将铁皮罐罐口盖紧,放入盆内,用冷水浇铁皮罐。铁皮罐塌陷变扁,这是由于( )
A.罐内气体压强比罐外气体压强高
B.罐内气体压强比罐外气体压强低
C.罐内气体温度比罐外气体温度高
D.罐内气体温度比罐外气体温度低
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第2节 大气压强
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 大气压强的存在与大小 1
题型2 大气压对天气的影响 大气压强对沸点的影响 6
题型3 大气压强对人体的影响 生活用品与大气压 10
题型4 流体压强与流速的关系 14
【能力培优练】 17
【链接中考】 23
【重难题型讲解】
题型1 大气压强的存在与大小
1、大气压强的存在:
A.大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强;
B.马德堡半球实验:证明了大气压强的存在及大气压强是很大的。
2、大气压的大小常用空盒气压计或水银气压计进行测量。
3、托里拆利测大气压的实验
①一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。
②逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变。
③继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
④用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变。说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)
⑤将长玻璃管一端用橡皮塞塞紧封闭,往管中注满红色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松开手指。观察现象并提问学生:“如把顶端橡皮塞拔去,在外部大气压强作用下,水柱会不会从管顶喷出?”然后演示验证,从而消除一些片面认识,加深理解。
⑥通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为1atm(atm为压强的非法定单位),1atm的值约为1.013×105Pa
4、大气压强的单位:帕 一个标准大气压为1.013×105Pa帕,或等于760毫米汞柱(105m高水) 1mmHg=133Pa
【典例1】同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2。则下列说法中正确的是( )
A.大气对针筒活塞的压力F=F1+F2
B.若在乙图中,针筒未排尽空气,会使得大气压强的测量值偏大
C.大气压强的测量值最接近
D.若大气压强测量为 ,则与真实值相比测量值偏小
【解答】解:AC、注射器的最大刻度为V,设注射器的刻度部分长为L,则注射器的横截面积为:S,
图甲的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1,图乙的弹簧测力计示数反映的是:活塞与筒壁的摩擦力F1+大气的压力等于F2,
所以,大气对活塞产生的压力实际为:F=F2﹣F1,
代入压强公式p,故C正确,A错误;
B、若在乙图中,针筒未排尽空气,有气压的作用,会使得F2偏小,大气对活塞产生的压力偏小,根据p,在横截面积一定时,大气压强的测量值偏小,故B错误;
D、若大气压强测量为 ,则与真实值相比测量值偏大,故D错误。
故选:C。
跟踪训练1 小金进行了如图实验:在烧瓶中装满沸水,倒掉沸水,迅速在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),将烧瓶口向右、向下或向左,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部运动。通过该实验不能得到的结论是( )
A.大气有压强
B.大气向各个方向都有压强
C.大气向各个方向压强都相等
D.鸡蛋运动过程中瓶内气压小于大气压
【解答】解:在烧瓶中装满沸水,倒掉沸水,迅速在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),将烧瓶口向右、向下或向左,发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部运动,根据实验现象可知鹌鹑蛋运动过程中瓶内气压小于大气压,鹌鹑蛋在大气压的作用下被压入瓶内,而且大气向各个方向都有压强,但此实验不能得出大气向各个方向压强都相等,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
跟踪训练2 在探究实验中,某同学利用带拉环的吸盘、玻璃板、弹簧测力计、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①将蘸水的塑料吸盘按在光滑玻璃板面上,并多次挤压吸盘,测出吸盘的面积为S。
②用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离板面。
③记录吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F,即为大气对吸盘的压力大小。
④计算出大气压。
(1)步骤①中“将吸盘蘸水”和“多次挤压吸盘”,目的是 。
(2)步骤④计算大气压所用公式为 。
(3)由于拉动吸盘时,吸盘会发生形变,测出的大气压值会 (填“偏大””偏小”或”不影响”)。
(4)想用弹簧测力计直接测出拉力的大小,对于拉力的方向,同学们产生了图中甲、乙、丙3种意见。该小组进行了反思与交流,最终选定是乙,理由是 。
【解答】解:(1)步骤①中“将吸盘蘸水”和“多次挤压吸盘”,目的是排尽吸盘内的空气;
(2)步骤④计算大气压所用公式为:;
(3)由于拉动吸盘时,吸盘会发生形变,导致吸盘的受力面积减小,那么作用在上面的大气压力减小,而计算时用原来没有形变时的面积,因此计算出的大气压强会偏小;
(4)该小组进行了反思与交流,最终选定是乙,理由是:水平方向拉动,可排除吸盘自身重力对实验的影响。
跟踪训练3 某科学兴趣小组利用一个注射器(容积为V,全部刻度的长度为L)、弹簧测力计、细线、橡皮帽等器材来估测大气压数值。实验步骤如下:
①用细线将注射器的活塞拴牢固,然后把活塞推至注射器筒的最底端。
②迅速用橡皮帽封住注射器的小孔,确保注射器内部与外界空气隔绝。
③将弹簧测力计的挂钩与另一细线相连,水平拉动注射器(如图所示)。在拉动过程中,缓慢且平稳地用力,当活塞刚开始滑动的瞬间,立即读出弹簧测力计的示数F。
(1)本实验研究的是大气对 的压力。(选填“活塞”或“针筒”)
(2)请根据所学知识,结合实验中所给的数据推导此时大气压强p0的表达式为 。
(3)此实验时测得的大气压值误差很大,实验过程中导致测量值大于真实值的原因 。
A.橡皮帽密封性不好
B.活塞与注射器筒壁之间有摩擦
C.注射器筒内的空气没有完全排尽
(4)在标准大气压下做完实验后,把此装置带到海拔较高的山上重复实验,弹簧测力计示数会 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【解答】解:(1)实验时通过弹簧测力计的拉力来测得活塞受到大气的压力,所以研究的是大气对活塞的压力;
(2)所选的注射器的容积V及测量注射器的有刻度部分的长度L,这样便可求出注射器的活塞的横截面积S;
拉动测力计到活塞滑动时,测力计的示数即为活塞所受到的大气气的压力,
所以测出的大气压值p0;
(3)实验过程中导致测量值小于真实值的原因有:由于注射器内的空气没有排尽或橡皮帽密封不好等;拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大,故选:B;
(4)在标准大气压下做完实验后,把此装置带到海拔较高的山上重复实验,由于高度越高大气压越低,所以弹簧测力计示数会变小。
故答案为:(1)活塞;(2)p0;(3)B;(4)变小。
题型2 大气压对天气的影响 大气压强对沸点的影响
1、大气压对天气的影响
高压区是指在相同高度上起亚较高的区域。低压区是指在相同的高度上气压较低的区域。高压区中心空气下降,天气晴朗,空气干燥,低压区空气上升,天空多云,常形成阴雨天气
3、大气压对液体沸点的影响
(1)气压增大,液体沸点 增大 。验证实验:往装有正在沸腾的水的烧瓶里充气,原来沸腾的水停止沸腾。应用:高压锅
(2)气压降低,液体沸点 减小 。验证实验:向装有快要沸腾的水的烧瓶外抽气,原来不沸腾的水开始沸腾。
压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。压力锅具有较好的密闭性,能使锅内达到的压强大于外界的大气压。当外界气压为1x105帕时,般家用压力锅内的压强接近2x105帕,锅内水的沸点在120°C左右。因此,用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物烧熟,还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
【典例2】如图是北半球某地区的海平面等压线图,根据此图能得到的正确信息是( )
A.影响A处的天气系统是低压
B.B处的天气特点是晴朗干爆
C.图中C地将会出现降雨、降温
D.G处的风向为东南风
【解答】解:越往里等压线数值越大的天气系统为高压,有所影响A处的天气系统是高压,A错误。B处等压线数值越往里气压越低,为低压系统,低压控制多为阴雨天,B错误。图中C处天气符号为黑三角,黑三角表示冷锋,冷锋过境带来降温、降雨、大风的天气,C正确。D处的水平气压梯度力指向东南方,在摩擦力和地转偏向力的共同作用下,风向最终由水平气压梯度力向右偏转30﹣45度,故D处的风向应为偏北风,D错误。
故选:C。
跟踪训练1 小金暑假乘飞机旅行。飞机起飞时,天空下着蒙蒙细雨,一段时间后,发现机窗外阳光明媚,白云尽在脚下。下列说法中,正确的是( )
A.起飞时,飞机受到空气的浮力大于飞机自身重力
B.起飞过程中,飞机从平流层进入了对流层
C.“下着蒙蒙细雨”说明该地区处于低气压区
D.云层中有大量的水,不属于地球上的水资源
【解答】解:A.飞机是利用流体压强与流速的关系来获得升力的,不是利用浮力大于重力而加速上升的,故A错误;
B.地球大气层从地面向上共有四层分别为对流层、平流层、高层大气。飞机起飞过程中,飞机从对流层进入了平流层,故 B错误;
C.“下着蒙蒙细雨”说明该地存在上升气流,处于低气压区,故C正确;
D.云层中有大量的水,属于地球上的水资源,故D错误。
故选:C。
跟踪训练2 学习大气的压强时,我们将一只薄塑料袋放入广口瓶内,使塑料袋尽可能贴近玻璃瓶内壁。将袋口沿瓶口翻过来,用橡皮筋紧紧扎在瓶口上(如图)。以下说法不正确的是( )
A.塑料袋贴近瓶内壁是为了尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气
B.塑料袋与瓶内壁的空气排出后塑料袋与瓶内壁气压变小
C.橡皮筋紧紧扎在瓶口是为了保持塑料袋与瓶内壁保持密闭
D.塑料袋从瓶口往外拉时塑料袋与瓶内壁气压变小
【解答】解:ABC、“瓶中取袋”是研究大气压强时的实验,为了使塑料袋在拉出过程中受力明显,在操作的过程中,应尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气,并且保持此装置的气密性良好,因此塑料袋贴近瓶壁,尽量排出塑料袋与瓶内壁的空气,且应用橡皮筋紧扎瓶口,保持塑料袋与瓶内壁密闭,保持装置气密性良好,这样也能保证塑料袋贴近瓶壁后,塑料袋与瓶内壁之间气压不变,故AC正确、B错误;
D、由于塑料袋外侧紧贴瓶内壁一侧,而塑料袋内侧受到大气压的作用,将塑料袋从瓶内拉出来时,瓶内残余空气体积变大,因此塑料袋与瓶内壁气压将变小,故D正确。
故选:B。
跟踪训练3 如图所示的高压锅,锅盖上排气孔的横截面积为0.1cm2,排气孔上带有限压阀。当高压锅内气压超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分,使锅内气压减小,以保证高压锅的使用安全。
(1)若此高压锅工作时,锅内气体压强为1.5个标准大气压,为保证安全,限压阀刚好被锅内向上的压力差顶起时,锅内外的压强差为多少帕?
(2)为此应配备的限压阀的质量为多少克?(g取10N/kg,1个标准大气压取1.0×105Pa)
【解答】解:(1)已知1个标准大气压取1.0×105Pa,则此时锅内外的压强差为;
(2)限压阀的重力等于内外压强差产生的压力,则限压阀的重力为G=ΔF=ΔpS=5×104Pa×0.1×10﹣4m2=0.5N,
限压阀的质量为。
题型3 大气压强对人体的影响 生活用品与大气压
2、大气压对人体的影响
(1)晴天是气压高,人的心情比较舒畅,阴雨天气气压低,人会感到疲惫和心神不宁
(2)高原反应
(3)拔火罐法的原理:当体外局部的压强减到很小是,体内外的压强差会是该部位的皮肤向外凸出,同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中,使皮肤充血。
1、离心式水泵的工作原理:当泵壳内高速旋转的叶轮将水甩出水管时,转轮附近就形成了一个低压区,泵外的大气压就会把外面的水押金泵,压进来的水又被甩到水管,如此反复,就可以吧低处的水抽到一定高处
2、真空压缩袋、吸尘器都是利用大气压进行工作的
【典例3】生活中很多现象的产生是因为与大气存在气压差,但产生气压差的原因却不尽相同。下列现象与其它三项产生原因不同的是( )
A.吸尘器吸灰尘 B.牛奶盒的变化
C.瓶中取袋 D.紧贴在墙面上的吸盘
【解答】解:A.在流体中,流速越大的位置,压强越小;吸尘器工作过程中,吸嘴处空气流动速度快,气压较小,大气压强将灰尘压入吸尘器内;
B.用力吸一下空奶盒,盒内气体减少气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下奶盒变扁了;
C.由于大气压的存在,取袋子时在袋子和瓶子之间形成低压环境,不能将袋子从瓶子内取出来;
D.紧贴在墙面上的吸盘,由于内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。
吸尘器工作利用了大气压强和气体流速的关系,与其他三个选项原理不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
跟踪训练1 甲图是按压式手动取水器,内部结构如乙图,其中A、B是只能朝一个方向打开的阀门,当按压气囊时,A阀门关闭,B阀门打开,就可连续不断出水。
(1)气囊弹回时,A、B阀门的开闭状态是 。
(2)使用时发现,松开气囊,因水桶内气压不能立刻减小,无法立即停止出水,造成浪费。某同学提出只需在取水器上加装一个阀门,需要出水时关闭阀门,需要停止出水时打开阀门即可。为实现上述功能,请在图丙①、②两处中选择合适位置安装阀门,并说明理由。 。
【解答】解:(1)气囊弹回时,气囊内容积增大,气压减小,小于桶内气体压强,气压差使得B阀门关闭;此时气囊内气压小于外界大气压,外界空气在大气压作用下推开阀门A进入气囊。
(2)在使用过程中发现,松开气囊,不能立刻停止出水。某同学认为只需在取水器上增加一个开口并塞上塞子,需要停止出水时,取下塞子使得桶内压强迅速减小为与大气压相等,因而设置在②处即可。
故答案为:(1)A阀门打开、B阀门关闭;(2)②,拔出塞子,使桶内压强迅速减小到与大气压相等。
跟踪训练2 以茶论道,茶和天下,是中国文化自信的体现。如图所示是茶壶的简易示意图,已知茶壶的质量为0.4kg,内底面积为40cm2,壶内装有0.8kg的水,水面到壶底高度为15cm,则水对壶底的压力为 N。壶盖密封性良好,若壶中装满水再按住小孔,则壶中的水 (选填“能”或“不能”)顺利倒出。(;g=10N/kg)
【解答】解:水对壶底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15×10﹣2m=1500Pa,根据p得,水对壶底的压力为F=pS=1500Pa×40×10﹣4m2=6N;盖密封性良好,若按住小孔,倒出部分水后,里面的气压小于大气压,所以壶中的水不能顺利倒出。
故答案为:6;不能。
跟踪训练3 魔术“空杯来酒”的杯子为双层空心塑料杯,其中有P1和P2两个肉眼不易觉察的小孔,P1位于魔术杯的内壁底部。P2位于魔术杯的外壁上侧部,其俯视图、截面图和侧面图及实物图,从左到右依次如下图所示。
使用步骤如下:先向杯中缓缓倒入适量酒,酒的水位不要超过 点(选填“P1”或“P2”);接着用手指摁住魔术杯边上的P2孔,并将杯中的酒全部倒出;当把魔术杯放在桌上,松开摁在P2孔的手指,魔术杯的空心部分和大气连通,在酒的 作用下刚刚已经被倒空的杯子中又会有半杯酒,产生了“空杯来酒”的效果。
【解答】解:(1)向杯中缓缓倒入适量酒后,酒会通过P1充满夹层与杯子,酒的水位不要超过P2,防止酒从P2溢出。
(2)把魔术杯放在桌上,松开摁在P2孔的手指,魔术杯的空心部分和大气连通,由于杯子和空心层上端开口,下端相连通,形成了连通器,在酒的重力作用下,酒从空心层流回杯子。
故答案为:P2;重力。
题型4 流体压强与流速的关系
1、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 ;流速越小的位置,压强 越大 。
2、飞机的升力
飞机运动时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了压强差,从而使飞机获得了向上的升力。
3、应用
(1)化油器:当气流通过狭窄管道时,流速快,压强小,汽油喷出形成雾状
(2)飞机机翼的原理
(3)赛车尾翼的原理
【典例4】如图所示,把长约20cm的饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来,将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中,从另一段吸管b的管口用力吹气,水将从a管的管口喷出,且呈雾状,这是因为吹气时( )
A.a管上端附近气体的压强变大
B.a管上端附近气体的压强变小
C.烧杯中水面上气体的压强变大
D.烧杯中水面上气体的压强变小
【解答】解:往B管中轻轻吹气,可以看到a管中的水面上升,原因是:往b管中吹气,吸管a上方空气的流速增大,压强减小,a管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以a管水上升后从管口喷出;烧杯中水面上气体的压强是不变,故B正确、ACD错误。
故选:B。
跟踪训练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. B.
C. D.
【解答】解: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。
跟踪训练2 小辉在晚会上表演了一个节目,如图所示。他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是由于( )
A.下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强
B.下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强
C.上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强
D.上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强
【解答】解:由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度快,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现天女散花。
故选:D。
跟踪训练3 如图是钱塘江上游的一段江面的平面图,江水从上游B点流向下游A点,关于A、B两点的江水流速和压强的比较,下列说法正确的是( )
A.古人在A点打鱼时,江水流速慢,流水的压强较大
B.古人在B点打鱼时,江水流速慢,流水的压强较大
C.古人在A点打鱼时,江水流速快,流水的压强较大
D.古人在B点打鱼时,江水流速快,流水的压强较小
【解答】解:
在上游B点,由于河岸较宽,江水流速慢;而在下游A点,由于河岸较窄,江水流速快;
而流水在流速大的地方压强小,所以B点江水对江岸的压强大,而A点江水对江岸的压强小。
故B正确、ACD错。
故选:B。
【能力培优练】
1. 如图剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于瓶底空气( )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速小,压强大 D.流速大,压强小
【解答】解:由流体压强与流速的关系可知,当打开吹风机向瓶底吹风时,瓶底开口处空气流速大,压强小,瓶口处流速小,压强大。空气从瓶口压向瓶底带动纸条“主动”钻进瓶口。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
2. 年轻的藏族运动员次仁旺姆曾登上在地球之巅——珠穆朗玛峰顶。她在登上4000米高度后,越往上爬越感觉到乏力,出现头晕、耳鸣和恶心等高山反应,每走一步都十分艰辛。请问火炬手出现高山反应的主要原因是( )
A.山峰陡峭,人体能量消耗大
B.高处气温太低,经常下雪
C.高山上空气稀薄,气压偏低
D.该运动员体质太差
【解答】解:高山上地理位置比较高,越高的位置大气压的值越小,相对于大气压来说,体内气压过大,人就会头晕、头痛、耳鸣,有的甚至恶心呕吐。
故选:C。
3. 小科自制了一个取酒器,如图所示,待酒从B孔进入塑料瓶后,接下去的过程是①将取酒器移到碗的上方②酒进入碗中。要完成上述①②过程,手指对A孔的操作分别是( )
A.①②都摁住 B.①摁住,②松开
C.①②都松开 D.①松开,②摁住
【解答】解:待酒从B孔进入塑料瓶后,应该摁住A孔,在大气压的作用下酒水不会流出,将取酒器移到碗的上方,然后松开A孔,此时A孔和B孔的大气压相互平衡,酒在重力的作用下进入碗中,综上分析可知,要完成上述①②过程,手指对A孔的操作分别是①摁住,②松开。
故选:B。
4. 小科同学暑假去天一阁参观,它是中国现存年代最早的私家藏书楼,由明朝范钦主持建造。范钦取“天一生水”之说,以水制火,取名“天一阁”。范钦的诗词,吟诵古今,下列诗句中涉及的科学知识,说法错误的是( )
A.“珠帘影动暗生风”,影子是光的反射形成的
B.“露港中林草”,露的形成是液化现象
C.“千村万村花鸟鸣”,声音的产生是由于物体的振动
D.“飞尘百道空中起”,飞驰而过的马车下方烟尘扬起,是因为空气流速大时,压强小
【解答】解:A、影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A错误;
B、露是空气中的水蒸气温度降低变成的小水珠,是液化现象,故B正确;
C、声音的产生是由于物体的振动,故C正确。
D、飞驰而过的马车下方空气流动速度加快,根据流体压强与流速的关系可知:流速大的地方,压强减小,灰尘扬起,故D正确。
故选:A。
5. 如图所示,是一种便携式“碘伏棉签”,塑料管内装有碘伏消毒液,它的上端封闭。这样消毒液就不会从下端流出;使用时将封盖开,消毒液会自动向下流入药棉中。下列说法正确的是( )
A.封盖没有掰开时,消毒液不受重力的作用
B.封盖没有掰开时,消毒液是大气压托住的
C.封盖掰开后,消毒液不再受重力的作用
D.封盖掰开后,消毒液不再受大气压的作用
【解答】解:AC、消毒液一定受重力的作用,与封盖是否掰开无关,故AC错误;
B、使用前,封盖把上端封闭,由于外界大气压的作用,使消毒液不会流出,消毒液是大气压托住的;故B正确;
D、使用时,打开封盖,上部与外界大气相通,消毒液在重力作用下,向下流入药棉,仍然受到大气压的作用。故D错误。
故选:B。
6. 如图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶时,其上、下表面相比较( )
A.轿车上表面空气流速小压强大
B.轿车上表面空气流速大压强小
C.轿车下表面空气流速小压强小
D.轿车下表面空气流速大压强大
【解答】解:行驶在高速公路上的轿车,轿车上方的空气流速大于下方的空气流速;轿车上表面空气流速大、压强小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
7. 如图所示的家用豆浆机,其构造和制作豆浆的过程都用到了许多科学知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于“吸盘”,可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动,“吸盘”利用 起固定作用。
(2)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和电动机带动的打浆器构成,制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,加热和打浆是交替进行的,由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
(3)在观察打豆浆的过程中发现:在打浆机开始高速转动后,下方的黄豆自动会上升,请简述原理: 。
【解答】解:(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于“吸盘”,可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”利用大气压起固定作用;
(2)豆浆机的加热和打浆是交替进行的,显然电热器(电热丝)和电动机在工作时互不影响,因此它们是并联连接;
(3)在打浆机开始高速转动后,打浆器周围的豆浆高速转动,流速变大,压强变小,下方的黄豆在周围较大的液体压强作用下会自动上升到打浆器附近。
故答案为:(1)大气压;(2)并联;(3)在打浆机开始高速转动后,打浆器周围的豆浆高速转动,流速变大,压强变小,下方的黄豆在周围较大的液体压强作用下会自动上升到打浆器附近。
8. 如图甲所示,用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。实验过程中,先将两只金属盆用凡士林粘合,然后抽气,再向两边拉,如图乙为单只盆的示意图,已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03m2,请回答:
(1)马德堡半球实验证明了 的存在,并且十分强大。
(2)实验时测得大气压强p0为1×105Pa,理论上每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为 N。
(3)经测定,最后拉开金属盆时两边用的力均小于F,其原因可能是 。
【解答】解:(1)历史上著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在;
(2)每只金属盆所受外界大气压力F的大小:F=PS=1×105Pa×0.03m2=3000N;
(3)混入空气后,盆内气压对盆有压力,最后拉开金属盆时两边用的力均小于F。
故答案为:(1)大气压;(2)3000;(3)盆内混有空气。
9. 很多生物的形态、结构和功能为人类提供了飞行器的发明和改进思路。例如:
(1)科学家利用蝙蝠的超声波定位的原理,发明了雷达。蝙蝠属于哺乳类动物,这类动物的最大的特点是 和哺乳。
(2)鸟在飞行中会受到空气对翼产生的向上升力,科学家将此原理应用于飞机机翼的制造(如图所示),因机翼上方的空气流动速度大于下方,使机翼上方的气体压强 (填“大于”“等于”或“小于”)下方。
【解答】解:(1)蝙蝠属于哺乳类动物,这类动物的最大的特点是胎生和哺乳;
(2)飞机飞行的时候,飞机机翼的特殊形状,会让机翼上方的空气流动速度大于下方的空气流动速度,机翼上方的压强小于下方的压强,从而获得向上的升力。
故答案为:(1)胎生;(2)小于。
10. 为了探究“气体压强与流速的关系”,小科设计了如图所示的实验装置。其中两端开口的U形管中有适量的水,U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。
(1)小科用电吹风机从左侧管口吹风,则U形管 (选填“左”或“右”)侧液面将升高。说明气体的流速越大,压强越 。
(2)灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°用脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行,如图所示,其目的是迅速 (选填“升高”或“降低”)飞行高度,躲避危险。
【解答】解:小科用电吹风机从左侧管口吹风,使得U形管左端气体流速变快,压强减小,则U形管左侧液面将升高;
灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°,脚朝上但头保持不变的怪异姿势进行飞行,如图乙所示,使得上方空气流速小于下方,则上方的压强大于下方的压强,使灰鹅降低飞行高度。
故答案为:(1)左;小;(2)降低。
2.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减少,现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。则:
(1)高压锅内气体能达到的最大压强为多少?
(2)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配备一个质量为多少克的限压阀?(g取10N/kg)
【解答】解:(1)限压阀的重量为:
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
高压锅内气体能达到的最大压强为:
p=p01.0×105Pa2×105Pa;
(2)p限=p最大﹣p0=1.8×105Pa﹣1×105Pa=0.8×105Pa,
根据p可得限压阀受到的压力为:
F限=p限S=0.8×105Pa×10×10﹣6m2=0.8N,
G=F限=0.8N,
限压阀的质量为:
m0.08kg=80g。
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;
(2)不能,应该再配一个质量为80g的限压阀。
3.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【解答】解:(1)限压阀的重力:G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N,
气孔的面积:S=12mm2=1.2×10﹣5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强:
p6×104Pa;
(2)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。
答:(1)限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为6×104Pa;
(2)在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.6×105Pa;利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是115℃。
【链接中考】
11. 拿一个铁皮罐,装少量水,罐口打开,用火加热,将水烧开后,用盖子将铁皮罐罐口盖紧,放入盆内,用冷水浇铁皮罐。铁皮罐塌陷变扁,这是由于( )
A.罐内气体压强比罐外气体压强高
B.罐内气体压强比罐外气体压强低
C.罐内气体温度比罐外气体温度高
D.罐内气体温度比罐外气体温度低
【解答】解:AB、铁皮罐内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,空气被排出,水蒸气充满罐子,再浇上冷水,水蒸气液化,空气很少,使得铁皮罐内的气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁皮罐被压扁了。故A错误,B正确;
CD、浇水使得温度降低,最终与浇的水温度相同,而浇的冷水是放在空气中,故最终内外温度都等于室温,故CD错误。
故选:B。
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