内容正文:
第五讲:大气与气候1
知识整理1:大气的分层、对流运动
1.大气分层的主要依据:大气温度在 方向上的变化规律。
根据大气的温度、密度和物质组成等特点,把地球大气层分为五层:对流层、平流层、中间层、暖层和外层。
层序 高度 温度分布特点 特点
地球大气和宇宙空间的过渡层, 外层 500-1000 千米 随高度增加而
电话信息和电视图像通过卫星传送。
暖层 85--500 千米 随高度增加而 又称电离层,与无线电通讯有关。
中间层 55---85 千米 随高度增加而 流星,是气象研究的上界
臭氧层吸收紫外线,气流平稳,大气 平流层 17---55 千米 随高度增加而
以水平运动为主,适合高空飞行
0-17 千米 强烈的对流运动,云雨雪云等大部分 对流层 随高度增加而
天气现象
2、对流层的特点
(1)对流层气温随高度的增加而递减。(因为地面是对流层主要的直接热源,离地面越高,气温越低。)
(2)对流层集中了地球 的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质;
(3)对流层最显著的特点------有强烈的对流运动;
(4)各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层。
3、对流的形成原因
对流层中大气的温度随高度增加而下降,近地面处热空气上升,在高空遇冷下降,形成对流。
【科学拓展】逆温现象
在对流层,气温一般随高度上升而降低,海拔每升高 100 m,气温约降低 ℃。但
在一定条件下,对流层中也会出现局部气温随高度上升而升高的逆温现象。
逆温时空气较稳定、大气对流运动受阻,造成污染物不能及时扩散,容易产生雾霾天气,
给人们的健康带来隐患。
知识整理2:天气、气温、降水
1、天气定义:指 内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况。
组成:天气由许多要素组成,其中主要的有气温、气压、风、湿度和降水。
2、 气温定义:大气的温度。它告知当地空气的冷热程度,是构成天气和气候的基本要素。
3、 百叶箱的好处是:能防止日晒雨淋、又能通风;百叶箱内阳光不能直接照射,温度更加符合实际气温;百叶箱内的气温波动比箱外小
4、 降水定义:大气中的水以雨、雪、冰雹等形式降落到地表的过程。 测量工具:
降雨量:表示一定时间内地面积水的深度,用 来度量
5、降水的条件: ①空气中有足够的 (相对湿度达到 100%)
②空气中有足够的 (空气中的微小灰尘颗粒)
③气温 到一定程度
知识整理3:气候类型、我国气候的主要特点
1、气候定义:某一地区 的天气特征,它包括天气的 状况和 状况。
2、气候类型:
科学家根据 和 ,将全球分为热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、寒带气候和高原山地气候等类型。
3、我国的气候类型及主要特点: 一线以东、以南地区是 气候区,包括热带季风气候区、亚热带季风气侯区和温带季风气候区;以西、以北地区是温带大陆性气候区和高原高山气候区。
我国的气候类型
气候特点
温带季风气候
冬季漫长,寒冷干燥;夏季短暂、温暖湿润
热带季风气候
全年高温,降水集中在夏秋两季
亚热带季风气候
夏热冬温,四季分明,雨热同期
温带大陆性气候
冬季寒冷,夏季炎热,全年降水稀少
高原高山气候
全年低温,降水较少
【科学拓展】我国的冬季风与夏季风
全球气候类型多样, 、大气环流、 、洋流和 是影响气侯的主要因素:季风是在大范围区域的冬夏季盛行、风向相反或近于相反的风,是大气环流的组成部分。世界上季风区城分布很广,其中以亚洲季风最强盛,范围最广。冬季,大陆气温低,海洋气温高,风从大陆吹向海洋;夏季,大陆气温高,海洋气温低,风从海洋吹向大陆。中国东部的季风就是这样形成的。
知识整理4:大气压强
1、大气压强:大气对处在其中的物体向各个方向均会产生压强,简称大气压,一般有 表示。
2、大气压强存在证明: 实验、 实验。
3、大气压强产生的原因:
(1)大气有 -----产生压强的根本原因。
(2)大气具有 -----因此向各个方向都有压强。
4、大气压强可以解释日常生活现象:吸饮料、吸附式挂钩,吸墨水,呼吸,真空包装等。
5.大气压强的大小:1标准大气压= 毫米水银柱= 厘米水银柱= 帕= 水柱
测量工具:
①水银气压计——精确度高,但不便于携带,多用于实验测量;
②空盒气压计——便于携带,但没有水银精确,多用于登山测量等。
注意:在海平面附近,大气压的值接近1.01×105帕,即760mmHg高度的气压,通常称为标准大气压。
6. 离地面越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气压强也就越小。即:高度越 ,大气压强越 。
7、托里拆利实验:
① 实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为 ;若未灌满,则测量结果 。
② 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度至少为 。
③ 玻璃管的粗细,将玻璃管稍上提或下压,将玻璃管倾斜,玻璃管内水银柱的高度差都不变,对大气压的测量值都 影响。
④如果将这个装置放在高山上测量的大气压值将 。
⑤如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强 ,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面 。
知识整理5:粗略测量大气压强实验
1、利用吸盘测量大气压
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为D;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质 量为m(桶+沙)。
根据以上方案:吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是: ,测得大气压数值的表达式是:p大气压= 。
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值 。
偏小的原因:吸盘内 。
2、利用注射器和弹簧测力计测量大气压
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端(目的是 ),然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;(目的是 )
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器活塞. 当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数 F ;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积 V ,用刻度尺测出注射器的 长度 L .
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为 p大气压= .
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小或偏大.你认为产生这种现象的主要原因是:①偏小的原因: 或 。
②偏大的原因:注射器活塞与筒壁之间存在 。
知识整理6:大气压的影响
1、 大气压对天气的影响
(一)大气压的特点
(1)大气压随高度的增加而 。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
(2)同一高度的不同区域,大气压的数值 相同。 同一地点的不同时间,大气压也会 。
(3)般来说,冬天的大气压比夏天 ,晴天的大气压比阴雨天 。
(二)高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从 向
从 向
空气的变化
越往下气温越 ,水蒸气越不容易液化
气温逐渐降 , 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响
多晴朗天气
多阴雨天气
2. 大气压对液体沸点的影响
1、当气压增大时,液体的沸点会 ;
2、压力锅的应用:压力锅即高压锅,是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成
3、高压锅的计算公式:P内 =P外 +P限= P0 + m限g / S
三、大气压对人体的影响
(一)大气压的变化对人体会有一定的影响
人在晴朗的天气,一般心情比较舒畅,而在阴雨天,会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高,而阴雨天的气压较低。生活在平原地区的人进入青藏高原会因气压减小缺氧等原因,产生头晕、头痛、恶心呕吐等高原反应;当飞机起飞时,乘客的耳膜会产生一种不舒适的感觉等。这一切都是由大气压的变化引起的。
(二)拔火罐疗法的原理
正常情况下,人皮肤内外侧受到的压强是相等的。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时,一部分空气被排出,玻璃罐内的压强会 ,人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出,同时血液就会因体内的压强较大而聚集到玻璃罐吸附处,从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用了这一原理。 如果外界压强更低一些,血液就会被压出皮肤。
(三)人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程
随着时间的推移,人体可通过自身的调节或采取一些必要的措施,如飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等,使这些反应减轻或消失。
四、生活用品与大气压
1、利用大气压来工作的物品:真空压缩袋、吸尘器、离心式水泵工作原理
知识整理7:气体流速与压强的关系
1、气体流速与压强的关系:在流动的气体中,气体的流速越 ,压强越 ;流速越 ,压强越 。
2、气体的流速与压强关系的应用
(1)如图,用手分别拿住两张纸的一端,使它们垂直挂在胸前。沿两张纸的中间向下吹气时,可以看到纸条向中间靠拢,而且吹气越快,纸条靠拢越明显。
原理:不吹气时,纸的两侧空气可近视看做静止,两侧空气对纸作用的压强相等,气压不会引起纸的运动;吹气时,两张纸中间空气流速 ,压强 ,所以纸在两侧压强差的作用下向对方靠拢。
(2)化油器工作原理:流速大的地方压强小。
化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变 ,压强变 ,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成雾状。
(3)喷雾器和香水瓶的工作原理与化油器的工作原理一样。
(4)在火车的站台上,标有一道平行于轨道的直线,这是因为当火车驶过站台时,使火车车厢周围的空气流速增大,压强减小。此时人若距离火车过近,容易被压强差“吸入”轨道,发生事故。
(5)飞机起飞前,先在跑道上向前滑行一段距离。空气就相对向后运动,迎面吹来的风被机翼分成两部分,由于机翼上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,在相同的时间内,机翼上方气流流过的路程长,所以速度大,压强小;机翼下方气流流过的路程短,速度慢,压强大;形成压强差,使飞机获得向上的升力。
(6)判断流速的快慢应从以下方面来分析:自然流动的空气、流动的水,一般是在较宽阔的地方(A、C)流速慢,压强大;较狭窄的地方(B)流速快,压强小。运动的物体引起的空气或液体的流动在运动物体周围流速快,其余地方流速慢。
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【课堂例题】
典型例题一:大气分层、对流运动
【例1】 如图是大气温度垂直分布情况,下列关于大气各层的叙述正确的是( )
①A 层:有强烈的对流运动 ②B 层:臭氧层所在区域
③C 层:民航飞机活动的主要空间 ④D 层:集中了大气中全部水汽
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
例1题图 例3题图
【例2】 有架飞机,始终保持万米高空飞行,从赤道飞往南极,则该飞机飞行的大气层是( )
A.一直飞行在对流层 B.一直飞行在平流层 C.从对流层飞至平流层 D.从平流层飞至对流层
【例3】 空气对流在生活中非常广泛,它涉及到人们日常生活的多个方面。以下是一些空气对流在生活中的实例,回答问题:
(1)在对流层中,气温随着海拔的升高而降低,使得空气对流运动显著。请问在如图甲所示的“空气对流运动”模型中,空气是__________(选填“顺时针”或者“逆时针”)流动的。
(2)根据对流原理,室内的取暖装置应安装在房间的_______(选填“上部”或“下部”)效果更好。
(3)小军同学想利用如图乙所示装置,模拟风的形成,他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一小饮料瓶的瓶口部分,在大瓶瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中 C 点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是__________(选填“1”“2”或“3”),并说明判断该方向的理由 。
典型例题二:天气、气温、降水
【例4】 诗人常常在诗句中会加入“天气”或“气候”元素,以提升整首诗的意境。下列诗句中,不属于描述“天气”的是( )
A.人间四季总如春 B.月落乌啼霜满天 C.忽如一夜春风来 D.东边日出西边雨
【例5】 下列有关气温的说法,不正确的是( )
A.气温是组成天气的基本要素 B.气温在 25℃以下,知了就停止鸣叫,说明动物行为与气温有关
C.一天中最低气温一般出现在早上 6 点 D.气象观测时,通常把温度计放在百叶箱里
【例6】 小科根据校园气象站观测结果发现,一天中最高气温通常出现在____________________。小科根据气象站中的雨量筒的结构,将使用过的饮料瓶改造成简易雨量筒。将同品牌一大一小的两个圆柱形饮料瓶制作成 A、B 两个简易雨量筒,制作方式相同,如图所示。某雨天,将它们同时放置在同一地点进行 1 小时的雨水收集,则所测降雨量的关系为 A_______B(填“大于”、“小于”或“等于”)。
例6题图 例7题图
典型例题三:气候类型、我国主要的气候特点
【例7】 在“我的家乡最美丽”地理云交流活动中,来自四个不同地区的同学分别利用家乡气候资料图来介绍自己的家乡。读下图,完成下面小题。
(1)甲同学的家乡植被终年常绿,且全年降水丰富,该同学的家乡可能位于图中( )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
(2)乙同学的家乡在四地中气温年较差最大,该同学的家乡可能位于图中( )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
(3)丙同学的家乡夏季又热又干,该同学的家乡可能位于图中( )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
(4)丁同学的家乡位于图中②地,其家乡最可能大量生活的动物是( )
A.骆驼 B.企鹅 C.北极熊 D.长颈鹿
【例8】 读图,回答下列问题:
(1)在东南季风的影响下,我国东部地区夏季的气候特点为_______.
(2)图中描述的是我国东部城市广州、上海、哈尔滨的气候,其中表示广州的是_______.
(3)A 与 C 气候差异较大的原因是_______.
【例9】 下列气候现象与其主要影响因素,正确的组合是( )
A.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”——纬度因素
B.青藏高原是我国夏季气温最低的地方——地形因素
C.海南岛是我国著名的避寒胜地——季风因素
D.“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”——纬度因素
典型例题四:大气压强
【例10】 如图甲、乙、丙、丁所示的四个实验中,其中不能表明大气压强存在的是( )
A.杯子中注满水后,倒过来,硬纸片不掉下来
B.两试管之间的水流出,小试管会自动升上去
C.燃烧的酒精棉花丢入瓶中,比瓶口略大的熟鸡蛋堵住瓶口后,会吸入瓶内
D.将浮在水面的盆子按入水中,需要用力
例10题图 例11题图 例12题图
【例11】 如图为托里拆利实验的实验装置,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.托里拆利实验第一次证明了大气压强的存在
B.若玻璃管中混入少量空气,测出的大气压值将偏小
C.若用该装置在西藏地区进行实验,水银柱的高度将增大
D.若不小心将玻璃管A端碰裂,水银会从裂口喷涌而出
【例12】 珠穆朗玛峰(以下简称“珠峰”)是地球上最高的山峰。
(1)珠峰在海拔7000米的高度年平均气温为-18.5℃,而峰顶的年平均气温会更__________(填“高”或“低”)一些。
(2)小科利用玻璃管和密闭瓶子自制了如图所示的气压计。若将该气压计从山脚带到山顶,忽略温度变化的影响,玻璃管内的水柱会变__________(填“高”或“低”)。
典型例题五:粗略测量大气压强实验
【例13】 小科同学想利用塑料吸盘估测当地大气压的大小,于是他按图甲进行了如下的实验:
【实验步骤】
①测量出吸盘与玻璃板接触面的直径,计算吸盘的面积是5cm2;
②将蘸水的塑料吸盘(吸盘重力不计)放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘;
③用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉(如图甲所示),直到吸盘脱离玻璃板面;
④记录弹簧测力计的示数F1=49N ;
【数据分析】
(1)步骤②中“将吸盘蘸水”和“用力挤压吸盘”,目的是____________________;
(2)请分析数据并计算出大气压是________帕;
(3)该实验中测得大气压值与当地当日实际气压值相比偏小,可能的原因是__________;
A.吸盘内的空气没有排尽 B.由于误差,弹簧测力计读数偏小
C.吸盘被拉变形,吸盘受气压的面积变小 D.水存在“粘性”,将吸盘“粘”牢了
(4)【反思评价】小科利用以上器材继续实验,如图乙、丙,记录弹簧测力计示数分别为、,若则说明 。
【例14】 小丽同学借助注射器(容积为5毫升)、铁架台、托盘天平、刻度尺、小桶、细绳等器材来估测大气压的值。其实验步骤如下:
①将部分器材按图示装配好,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,
接着往小桶内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小桶,用天平测。
量其总质量为71.2克;
②重新将注射器活塞推至顶端、并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小
桶(水未倒出)重新接在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,并用天平测量其总质量为646.2克;
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为 8厘米。
请回答下列问题:
(1)本次测量大气压值的实验原理是 ______,实验中主要应以 ______(选填“针筒”、“活塞’’或“小筒”)为研究对象来分析其所受大气压力的;
(2)步骤②中,将活塞重新推至顶端,其目的是 ______,但实际上并未能达到此目的,此因素将导致所测大气压的值会偏 ______(选填“大”或“小“);
(3)该注射器活塞的横截面积为 ______cm2;
(4)上述实验中,小丽在不考虑活塞的重力情况下,可得出活塞受到的摩擦力为 ______N,并由此计算出大气压强的值约为 ______Pa;
(5)请你帮她分析一下,如果考虑活塞的重力,所测出的大气压值与(4)中所测得值相比 ______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
典型例题六:大气压的影响
【例15】 如图示为创意新品“天气预报瓶”,A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降。关于天气预报瓶,下列说法不正确的是( )
A.“天气预报瓶”利用天气和大气压的关系进行预报的
B.A管和B球液面相平时,显示内外气压一致
C.A管液面明显下降时,说明是阴雨天气
D.B球内装较多红墨水,可以减少瓶内温度变化造成的干扰
【例16】 图甲是家用的一款爱仕达炒锅,与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门(如图丙),蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,其原理与右侧哪幅图的原理一致,请选择______(选填“A”或“B”);
(2)如图乙把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,直径32cm,横截面积约为800cm2,请计算要提起锅盖大约需多大的力______?(结果取整数)
(3)为能轻松拿起锅盖,可以将蒸汽阀门住上拉一下,让空气进入后再提起。请你再写出一种方法:______。
【例17】 如图所示高压锅的示意图,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,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体减小。现有空心柱小孔的横截面积为,限压阀的质量为的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为。
0.98
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.00
99
103
107
111
115
117
120
(1) 用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸
点__________(填“升高”或“降低”),从而使饭菜熟得更快。
(2)此高压锅内气体达到的最大压强为多少?
(3)锅内水的最高温度能达到__________℃。
(4)该高压锅在大气压强为的地区使用时,要保证水的沸点与上题一样,则应换一个质量为多少克的限压阀?
典型例题七:气体流速与压强的关系
【例18】 小明一只手握住塑料软管的中部,保持下半部分不动,另一只手甩动上半部分,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,从上管口飞了出来。根据这一现象,下列说法正确的是( )
A.上管口空气流速大,压强大,大于下管口压强
B.上管口空气流速大,压强小,小于下管口压强
C.下管口空气流速大,压强小,小于上管口压强
D.下管口空气流速大,压强大,大于上管口压强
【课堂练习】
1. 我国传统文化蕴含丰富的科学原理,传统工艺品“走马灯”(如图)上方平放叶轮,当下方蜡烛点燃时,走马灯内的空气流动方向正确的是( )
A. B. C. D.
2. 国的文字和词语往往包含着丰富的内涵。在以下的词语中,描述天气的有( )
①鹅毛大雪 ②长夏无冬 ③阴转多云 ④四季如春
⑤雷电交加 ⑥冬暖夏凉 ⑦和风细雨 ⑧冬雨夏干
A.①③④⑤ B.②③④⑧ C.①③⑤⑦ D.②③⑥⑧
3. 我国大部分地区属于季风气候,季风对我国气候的影响很大。如图是上海和乌鲁木齐两地的气温曲线和降水柱状图,结合所学知识,下列分析错误的是( )
A.夏季我国盛行东南季风,气温高,降水多
B.东南季风不能到达我国西部地区,那里一般降水稀少,为干旱和半干旱区
C.东部地区的气温年较差较小,西部地区的气温年较差较大
D.冬季我国盛行西北季风,气温低,降水多
4. 如图,小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是( )
A.吸管太细了 B.吸管浸入饮料部分太长
C.该同学的吸力太小 D.液面上方的吸管壁有破损
5. 科学源于生活又高于生活,生活中的许多现象往往隐含着科学道理。小李细心地注意到-个有趣的现象,请你帮他解答:如图,一根试管竖直放置,5cm长水银柱封住一部分气体,那么气体的压强为(1标准大气压等于760mmHg)( )
A.76cm水银柱 B.71cm水银柱 C.81cm水银柱 D.86cm水银柱
6. 某同学做托里拆利实验时,测得管中水银柱的高度为75cm,如图所示,设实验过程中管口不离开水银面,试回答:(g取10N/kg)
(1)此时此地大气压的值为 mm高水银柱。
(2)将玻璃管向上提1cm(不离开水银槽里的水银面),此时管内
的水银柱高为 cm。
(3)将玻璃管下压1.5cm时,管内的水银柱高为 。
(4)将玻璃管倾斜时,管内水银柱长度将 ,高度 。
(5)换用长短相同、粗细不同的玻璃管做此实验,管内水银柱的高度将 。
(6)如果实验时不慎进入少量的空气,则管中水银柱的高度将 。(选填“升高”或“降低”)
7. 如图所示,1标准大气压的环境下,用酒精灯对装有水的烧杯加热(图中省略用来固定的装置),瓶内水面比烧杯内水面低,当烧杯中的水被加热到100℃时( )
A.烧杯中的水一定不会沸腾,瓶内的水一定会沸腾 B.烧杯中的水一定会沸腾,瓶内的水一定不会沸腾
C.烧杯中和瓶内的水一定不会沸腾 D.烧杯中和瓶内的水一定会沸腾
第7题图 第8题图 第9题图 第10题图
8. 如图所示的实验装置,当用注射器给正在沸腾的水打气加压时,可以看到水___________沸腾(填“继续”或“停止”)。这个现象表明:水面气压增大,水的沸点将___________,(填“升高”或“降低”),在厨房中我们使用的___________就是利用了这一规律。
9. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行,温州承办了龙舟项目全部比赛和足球项目部分小组赛及淘汰赛。足球运动员宸宸在比赛中,踢出一脚神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,如图所示。这是因为踢出旋转的足球( )
A.左侧空气流速慢,压强小 B.左侧空气流速快,压强小
C.右侧空气流动快,压强大 D.人的踢力方向在不断改变
10. 如图所示,在细杆上固定两片叶片便制成了玩具“竹蜻蜓”。用手搓动细杆,竹蜻蜓就能腾空而起。关于它的运动和受力,下列说法正确的是( )
A.竹蜻蜓上升是由于受到空气浮力的作用 B.竹蜻蜓扇叶周围空气流速大,压强小
C.在上升过程中,竹蜻蜓的运动状态保持不变 D.上升到最高点时,竹蜻蜓受到的力是平衡力
【课后巩固】
1. 下列有关温州的描述中,属于天气现象的是( )
A.6 月到 7 月中旬都会进入梅雨季节 B.冬季气温较低,夏季气温较高
C.今年 1 月 22 日,迎来了第一场雪 D.冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风
2. 在金华某空地上种植几株观赏植物,每年 4 月开花,10 月果成熟,果实轻小且有翅,到了冬季逐渐脱落。结合我国季风示意图,推测若干年后此空地上该植物的分布情况最有可能是(●表示原种植的植株,○表示繁殖产生的植株)( )
A. B. C. D.
3. 医院里护士在用注射器抽吸青霉素等密闭药瓶内的药液时,总是在针头插入瓶塞后先向瓶内推进一些空气,这样做的目的是( )
A.便于摇匀药液 B.用空气稀释药液 C.便于抽吸药液 D.防止针眼堵塞
4. 小金同学研究气压对液体沸点的影响,实验装置如图甲。
(1)注射器在实验过程中的作用是______。
(2)将烧瓶中的水加热至沸腾后,如果要探究液体沸点会不会随气压的升高而升高。该同学接下去的操作是______。
(3)图乙是一款家用炖锅,锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有蒸汽阀,蒸汽阀可上下活动,上下活动时橡胶圈与锅体紧密贴合。利用该炖锅蒸制、炖汤易将食物煮熟,原因是____________。
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第五讲:大气与气候1
知识整理1:大气的分层、对流运动
1.大气分层的主要依据:大气温度在垂直方向上的变化规律。
根据大气的温度、密度和物质组成等特点,把地球大气层分为五层:对流层、平流层、中间层、暖层和外层。
层序 高度 温度分布特点 特点
地球大气和宇宙空间的过渡层, 外层 500-1000 千米 随高度增加而升高
电话信息和电视图像通过卫星传送。
暖层 85--500 千米 随高度增加而升高 又称电离层,与无线电通讯有关。
中间层 55---85 千米 随高度增加而降低 流星,是气象研究的上界
臭氧层吸收紫外线,气流平稳,大气 平流层 17---55 千米 随高度增加而升高
以水平运动为主,适合高空飞行
0-17 千米 强烈的对流运动,云雨雪云等大部分 对流层 随高度增加而降低
天气现象
2、对流层的特点
(1)对流层气温随高度的增加而递减。(因为地面是对流层主要的直接热源,离地面越高,气温越低。)
(2)对流层集中了地球 3/4 的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质;
(3)对流层最显著的特点------有强烈的对流运动;
(4)各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层。
3、对流的形成原因
对流层中大气的温度随高度增加而下降,近地面处热空气上升,在高空遇冷下降,形成对流。
【科学拓展】逆温现象
在对流层,气温一般随高度上升而降低,海拔每升高 100 m,气温约降低 0.6 ℃。但
在一定条件下,对流层中也会出现局部气温随高度上升而升高的逆温现象。
逆温时空气较稳定、大气对流运动受阻,造成污染物不能及时扩散,容易产生雾霾天气,
给人们的健康带来隐患。
知识整理2:天气、气温、降水
1、天气定义:指短时间内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况。
组成:天气由许多要素组成,其中主要的有气温、气压、风、湿度和降水。
2、 气温定义:大气的温度。它告知当地空气的冷热程度,是构成天气和气候的基本要素。
3、 百叶箱的好处是:能防止日晒雨淋、又能通风;百叶箱内阳光不能直接照射,温度更加符合实际气温;百叶箱内的气温波动比箱外小
4、 降水定义:大气中的水以雨、雪、冰雹等形式降落到地表的过程。 测量工具:雨量筒
降雨量:表示一定时间内地面积水的深度,用毫米来度量
5、降水的条件: ①空气中有足够的水汽(相对湿度达到 100%)
②空气中有足够的凝结物 (空气中的微小灰尘颗粒)
③气温下降到一定程度
知识整理3:气候类型、我国气候的主要特点
1、气候定义:某一地区长时间的天气特征,它包括天气的平均状况和极端状况。
2、气候类型:
科学家根据气温和降水量,将全球分为热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、寒带气候和高原山地气候等类型。
3、我国的气候类型及主要特点:大兴安岭一阴山一贺兰山一冈底斯山一线以东、以南地区是季风气候区,包括热带季风气候区、亚热带季风气侯区和温带季风气候区;以西、以北地区是温带大陆性气候区和高原高山气候区。
我国的气候类型
气候特点
温带季风气候
冬季漫长,寒冷干燥;夏季短暂、温暖湿润
热带季风气候
全年高温,降水集中在夏秋两季
亚热带季风气候
夏热冬温,四季分明,雨热同期
温带大陆性气候
冬季寒冷,夏季炎热,全年降水稀少
高原高山气候
全年低温,降水较少
【科学拓展】我国的冬季风与夏季风
全球气候类型多样,纬度、大气环流、海陆分布、洋流和地形是影响气侯的主要因素:季风是在大范围区域的冬夏季盛行、风向相反或近于相反的风,是大气环流的组成部分。世界上季风区城分布很广,其中以亚洲季风最强盛,范围最广。冬季,大陆气温低,海洋气温高,风从大陆吹向海洋;夏季,大陆气温高,海洋气温低,风从海洋吹向大陆。中国东部的季风就是这样形成的。
知识整理4:大气压强
1、大气压强:大气对处在其中的物体向各个方向均会产生压强,简称大气压,一般有p0表示。
2、大气压强存在证明:马德堡半球实验、覆杯实验。
3、大气压强产生的原因:
(1)大气有重力-----产生压强的根本原因。
(2)大气具有流动性-----因此向各个方向都有压强。
4、大气压强可以解释日常生活现象:吸饮料、吸附式挂钩,吸墨水,呼吸,真空包装等。
5.大气压强的大小:1标准大气压=760毫米水银柱=76厘米水银柱=1.01×105帕=10.3米水柱
测量工具:
①水银气压计——精确度高,但不便于携带,多用于实验测量;
②空盒气压计——便于携带,但没有水银精确,多用于登山测量等。
注意:在海平面附近,大气压的值接近1.01×105帕,即760mmHg高度的气压,通常称为标准大气压。
6. 离地面越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气压强也就越小。通过观察可以发现:高度越高,大气压强越小。
7、托里拆利实验:
① 实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
② 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度至少为10.3m。
③ 玻璃管的粗细,将玻璃管稍上提或下压,将玻璃管倾斜,玻璃管内水银柱的高度差都不变,对大气压的测量值都没有影响。
④如果将这个装置放在高山上测量的大气压值将偏小。
⑤如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平。
知识整理5:粗略测量大气压强实验
1、利用吸盘测量大气压
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为D;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质 量为M(桶+沙)。
根据以上方案:吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是: F=m(桶+沙)g ,测得大气压数值的表达式是:p大气压=F/S=4M(桶+沙)g/ℼD2 。
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小。
偏小的原因:吸盘内空气没有排尽。
2、利用注射器和弹簧测力计测量大气压
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端(目的是排尽注射器内的空气),然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;(目的是防止空气进入)
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器活塞. 当注射器中的活塞刚好开始拉动时,记下弹簧测力计的示数 F ;
③观察并记录注射器筒上所标明的容积 V ,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度 L .
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为 p大气压= F/S = FL/V .
按照上述实验方案测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小或偏大.你认为产生这种现象的主要原因是:①偏小的原因:装置漏气或注射器内空气没有排尽。
②偏大的原因:注射器活塞与筒壁之间有摩擦。
知识整理6:大气压的影响
1、 大气压对天气的影响
(一)大气压的特点
(1)大气压随高度的增加而减小。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
(2)同一高度的不同区域,大气压的数值不一定相同。
(3)同一地点的不同时间,大气压也会不同。
(4)般来说,冬天的大气压比夏天高,晴天的大气压比阴雨天高。
(二)高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
从下向上
空气的变化
越往下气温越高,水蒸气越不容易液化
气温逐渐降低, 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响
多晴朗天气
多阴雨天气
2. 大气压对液体沸点的影响
1、当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
2、压力锅的应用:压力锅即高压锅,是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成
3、高压锅的计算公式:P内 =P外 +P限= P0 + m限g / S
三、大气压对人体的影响
(一)大气压的变化对人体会有一定的影响
人在晴朗的天气,一般心情比较舒畅,而在阴雨天,会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高,而阴雨天的气压较低。生活在平原地区的人进入青藏高原会因气压减小缺氧等原因,产生头晕、头痛、恶心呕吐等高原反应;当飞机起飞时,乘客的耳膜会产生一种不舒适的感觉等。这一切都是由大气压的变化引起的。
(二)拔火罐疗法的原理
正常情况下,人皮肤内外侧受到的压强是相等的。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时,一部分空气被排出,玻璃罐内的压强会减小,人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出,同时血液就会因体内的压强较大而聚集到玻璃罐吸附处,从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用了这一原理。 如果外界压强更低一些,血液就会被压出皮肤。
(三)人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程
随着时间的推移,人体可通过自身的调节或采取一些必要的措施,如飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等,使这些反应减轻或消失。
四、生活用品与大气压
1、利用大气压来工作的物品:真空压缩袋、吸尘器、离心式水泵工作原理
知识整理7:气体流速与压强的关系
1、气体流速与压强的关系:在流动的气体中,气体的流速越快,压强越小;流速越慢,压强越大。
2、气体的流速与压强关系的应用
(1)如图,用手分别拿住两张纸的一端,使它们垂直挂在胸前。沿两张纸的中间向下吹气时,可以看到纸条向中间靠拢,而且吹气越快,纸条靠拢越明显。
原理:不吹气时,纸的两侧空气可近视看做静止,两侧空气对纸作用的压强相等,气压不会引起纸的运动;吹气时,两张纸中间空气流速快,压强小,所以纸在两侧压强差的作用下向对方靠拢。
(2)化油器工作原理:流速大的地方压强小。
化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成雾状。
(3)喷雾器和香水瓶的工作原理与化油器的工作原理一样。
(4)在火车的站台上,标有一道平行于轨道的直线,这是因为当火车驶过站台时,使火车车厢周围的空气流速增大,压强减小。此时人若距离火车过近,容易被压强差“吸入”轨道,发生事故。
(5)飞机起飞前,先在跑道上向前滑行一段距离。空气就相对向后运动,迎面吹来的风被机翼分成两部分,由于机翼上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,在相同的时间内,机翼上方气流流过的路程长,所以速度大,压强小;机翼下方气流流过的路程短,速度慢,压强大;形成压强差,使飞机获得向上的升力。
(6)判断流速的快慢应从以下方面来分析:自然流动的空气、流动的水,一般是在较宽阔的地方(A、C)流速慢,压强大;较狭窄的地方(B)流速快,压强小。运动的物体引起的空气或液体的流动在运动物体周围流速快,其余地方流速慢。
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【课堂例题】
典型例题一:大气分层、对流运动
【例1】 如图是大气温度垂直分布情况,下列关于大气各层的叙述正确的是( A )
①A 层:有强烈的对流运动 ②B 层:臭氧层所在区域
③C 层:民航飞机活动的主要空间 ④D 层:集中了大气中全部水汽
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
例1题图 例3题图
【例2】 有架飞机,始终保持万米高空飞行,从赤道飞往南极,则该飞机飞行的大气层是( C )
A.一直飞行在对流层 B.一直飞行在平流层
C.从对流层飞至平流层 D.从平流层飞至对流层
【详解】对流层的厚度随纬度而变化。低纬度赤道地区对流层高度为 17—18 千米,极地高
纬地区为 8—9 千米,因此飞机由赤道向南极飞行,保持万米高度,应从对流层进入平流层。
【例3】 空气对流在生活中非常广泛,它涉及到人们日常生活的多个方面。以下是一些空气对流在生活中的实例,回答问题:
(1)在对流层中,气温随着海拔的升高而降低,使得空气对流运动显著。请问在如图甲所示的“空气对流运动”模型中,空气是__________(选填“顺时针”或者“逆时针”)流动的。
(2)根据对流原理,室内的取暖装置应安装在房间的_______(选填“上部”或“下部”)效果更好。
(3)小军同学想利用如图乙所示装置,模拟风的形成,他将大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一小饮料瓶的瓶口部分,在大瓶瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中 C 点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是__________(选填“1”“2”或“3”),并说明判断该方向的理由 。
【答案】(1)顺时针(2)下部(3)1;瓶内空气受热膨胀而上升,形成对流运动,瓶外冷空气沿 C 口进入。
典型例题二:天气、气温、降水
【例4】 诗人常常在诗句中会加入“天气”或“气候”元素,以提升整首诗的意境。下列诗句中,不属于描述“天气”的是( A )
A.人间四季总如春 B.月落乌啼霜满天 C.忽如一夜春风来 D.东边日出西边雨
【例5】 下列有关气温的说法,不正确的是( C )
A.气温是组成天气的基本要素 B.气温在 25℃以下,知了就停止鸣叫,说明动物行为与气温有关
C.一天中最低气温一般出现在早上 6 点 D.气象观测时,通常把温度计放在百叶箱里
【例6】 小科根据校园气象站观测结果发现,一天中最高气温通常出现在____________________。小科根据气象站中的雨量筒的结构,将使用过的饮料瓶改造成简易雨量筒。将同品牌一大一小的两个圆柱形饮料瓶制作成 A、B 两个简易雨量筒,制作方式相同,如图所示。某雨天,将它们同时放置在同一地点进行 1 小时的雨水收集,则所测降雨量的关系为 A_______B(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】午后 14 时左右;等于
例6题图 例7题图
典型例题三:气候类型、我国主要的气候特点
【例7】 在“我的家乡最美丽”地理云交流活动中,来自四个不同地区的同学分别利用家乡气候资料图来介绍自己的家乡。读下图,完成下面小题。
(1)甲同学的家乡植被终年常绿,且全年降水丰富,该同学的家乡可能位于图中( A )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
(2)乙同学的家乡在四地中气温年较差最大,该同学的家乡可能位于图中( D )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
(3)丙同学的家乡夏季又热又干,该同学的家乡可能位于图中( C )
A.①地 B.②地 C.③地 D.④地
(4)丁同学的家乡位于图中②地,其家乡最可能大量生活的动物是( D )
A.骆驼 B.企鹅 C.北极熊 D.长颈鹿
【例8】 读图,回答下列问题:
(1)在东南季风的影响下,我国东部地区夏季的气候特点为_______.
(2)图中描述的是我国东部城市广州、上海、哈尔滨的气候,其中表示广州的是_______.
(3)A 与 C 气候差异较大的原因是_______.
【答案】(1)气温高,降水充沛;(2)C;台风;(3)纬度位置
【例9】 下列气候现象与其主要影响因素,正确的组合是(B)
A.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”——纬度因素
B.青藏高原是我国夏季气温最低的地方——地形因素
C.海南岛是我国著名的避寒胜地——季风因素
D.“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”——纬度因素
典型例题四:大气压强
【例10】 如图甲、乙、丙、丁所示的四个实验中,其中不能表明大气压强存在的是( D )
A.杯子中注满水后,倒过来,硬纸片不掉下来
B.两试管之间的水流出,小试管会自动升上去
C.燃烧的酒精棉花丢入瓶中,比瓶口略大的熟鸡蛋堵住瓶口后,会吸入瓶内
D.将浮在水面的盆子按入水中,需要用力
例10题图 例11题图 例12题图
【例11】 如图为托里拆利实验的实验装置,关于这个实验,下列说法正确的是( B )
A.托里拆利实验第一次证明了大气压强的存在
B.若玻璃管中混入少量空气,测出的大气压值将偏小
C.若用该装置在西藏地区进行实验,水银柱的高度将增大
D.若不小心将玻璃管A端碰裂,水银会从裂口喷涌而出
【例12】 珠穆朗玛峰(以下简称“珠峰”)是地球上最高的山峰。
(1)珠峰在海拔7000米的高度年平均气温为-18.5℃,而峰顶的年平均气温会更__________(填“高”或“低”)一些。
(2)小科利用玻璃管和密闭瓶子自制了如图所示的气压计。若将该气压计从山脚带到山顶,忽略温度变化的影响,玻璃管内的水柱会变__________(填“高”或“低”)。
【答案】(1)低;(2)高
典型例题五:粗略测量大气压强实验
【例13】 小科同学想利用塑料吸盘估测当地大气压的大小,于是他按图甲进行了如下的实验:
【实验步骤】
①测量出吸盘与玻璃板接触面的直径,计算吸盘的面积是5cm2;
②将蘸水的塑料吸盘(吸盘重力不计)放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘;
③用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉(如图甲所示),直到吸盘脱离玻璃板面;
④记录弹簧测力计的示数F1=49N ;
【数据分析】
(1)步骤②中“将吸盘蘸水”和“用力挤压吸盘”,目的是____________________;
(2)请分析数据并计算出大气压是__________帕;
(3)该实验中测得大气压值与当地当日实际气压值相比偏小,可能的原因是__________;
A.吸盘内的空气没有排尽 B.由于误差,弹簧测力计读数偏小
C.吸盘被拉变形,吸盘受气压的面积变小 D.水存在“粘性”,将吸盘“粘”牢了
(4)【反思评价】小科利用以上器材继续实验,如图乙、丙,记录弹簧测力计示数分别为、,若则说明 .
【答案】(1)防止漏气,将吸盘内的空气尽量排尽(2)9.8×104帕 (3)ABC(4)大气内部各个方向具有压强,且同一位置,大气压强相等
【例14】 小丽同学借助注射器(容积为5毫升)、铁架台、托盘天平、刻度尺、小桶、细绳等器材来估测大气压的值。其实验步骤如下:
①将部分器材按图示装配好,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,
接着往小桶内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小桶,用天平测。
量其总质量为71.2克;
②重新将注射器活塞推至顶端、并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小
桶(水未倒出)重新接在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,并用天平测量其总质量为646.2克;
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为 8厘米。
请回答下列问题:
(1)本次测量大气压值的实验原理是 ______,实验中主要应以 ______(选填“针筒”、“活塞’’或“小筒”)为研究对象来分析其所受大气压力的;
(2)步骤②中,将活塞重新推至顶端,其目的是 ______,但实际上并未能达到此目的,此因素将导致所测大气压的值会偏 ______(选填“大”或“小“);
(3)该注射器活塞的横截面积为 ______cm2;
(4)上述实验中,小丽在不考虑活塞的重力情况下,可得出活塞受到的摩擦力为 ______N,并由此计算出大气压强的值约为 ______Pa;
(5)请你帮她分析一下,如果考虑活塞的重力,所测出的大气压值与(4)中所测得值相比 ______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)P=F/S;活塞;(2)排出注射器中的空气;小;(3)0.625;(4)0.712;0.92×105;(5)偏大。
典型例题六:大气压的影响
【例15】 如图示为创意新品“天气预报瓶”,A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降。关于天气预报瓶,下列说法不正确的是( C )
A.“天气预报瓶”利用天气和大气压的关系进行预报的
B.A管和B球液面相平时,显示内外气压一致
C.A管液面明显下降时,说明是阴雨天气
D.B球内装较多红墨水,可以减少瓶内温度变化造成的干扰
【例16】 图甲是家用的一款爱仕达炒锅,与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门(如图丙),蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,其原理与右侧哪幅图的原理一致,请选择______(选填“A”或“B”);
(2)如图乙把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,直径32cm,横截面积约为800cm2,请计算要提起锅盖大约需多大的力______?(结果取整数)
(3)为能轻松拿起锅盖,可以将蒸汽阀门住上拉一下,让空气进入后再提起。请你再写出一种方法:______。
【答案】(1)A;(2)248N;(3)可将锅盖水平移动,让空气进入后再提起。
【例17】 如图所示高压锅的示意图,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,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体减小。现有空心柱小孔的横截面积为,限压阀的质量为的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为。
0.98
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.00
99
103
107
111
115
117
120
(1) 用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点__________(填“升高”或“降低”),从而使饭菜熟得更快。
(2)此高压锅内气体达到的最大压强为多少?
(3)锅内水的最高温度能达到__________℃。
(4)该高压锅在大气压强为的地区使用时,要保证水的沸点与上题一样,则应换一个质量为多少克的限压阀?
【答案】(1) ①. 升高(2)2×105Pa (3)120(4)120g
典型例题七:气体流速与压强的关系
【例18】 小明一只手握住塑料软管的中部,保持下半部分不动,另一只手甩动上半部分,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,从上管口飞了出来。根据这一现象,下列说法正确的是( B )
A.上管口空气流速大,压强大,大于下管口压强
B.上管口空气流速大,压强小,小于下管口压强
C.下管口空气流速大,压强小,小于上管口压强
D.下管口空气流速大,压强大,大于上管口压强
【课堂练习】
1. 我国传统文化蕴含丰富的科学原理,传统工艺品“走马灯”(如图)上方平放叶轮,当下方蜡烛点燃时,走马灯内的空气流动方向正确的是( A )
A. B. C. D.
2. 国的文字和词语往往包含着丰富的内涵。在以下的词语中,描述天气的有( C )
①鹅毛大雪 ②长夏无冬 ③阴转多云 ④四季如春
⑤雷电交加 ⑥冬暖夏凉 ⑦和风细雨 ⑧冬雨夏干
A.①③④⑤ B.②③④⑧ C.①③⑤⑦ D.②③⑥⑧
3. 我国大部分地区属于季风气候,季风对我国气候的影响很大。如图是上海和乌鲁木齐两地的气温曲线和降水柱状图,结合所学知识,下列分析错误的是( D )
A.夏季我国盛行东南季风,气温高,降水多
B.东南季风不能到达我国西部地区,那里一般降水稀少,为干旱和半干旱区
C.东部地区的气温年较差较小,西部地区的气温年较差较大
D.冬季我国盛行西北季风,气温低,降水多
4. 如图,小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是( B )
A.吸管太细了 B.吸管浸入饮料部分太长
C.该同学的吸力太小 D.液面上方的吸管壁有破损
5. 科学源于生活又高于生活,生活中的许多现象往往隐含着科学道理。小李细心地注意到-个有趣的现象,请你帮他解答:如图,一根试管竖直放置,5cm长水银柱封住一部分气体,那么气体的压强为(1标准大气压等于760mmHg)( C )
A.76cm水银柱 B.71cm水银柱 C.81cm水银柱 D.86cm水银柱
6. 某同学做托里拆利实验时,测得管中水银柱的高度为75cm,如图所示,设实验过程中管口不离开水银面,试回答:(g取10N/kg)
(1)此时此地大气压的值为 mm高水银柱。
(2)将玻璃管向上提1cm(不离开水银槽里的水银面),此时管内
的水银柱高为 cm。
(3)将玻璃管下压1.5cm时,管内的水银柱高为 。
(4)将玻璃管倾斜时,管内水银柱长度将 ,高度 。
(5)换用长短相同、粗细不同的玻璃管做此实验,管内水银柱的高度将 。
(6)如果实验时不慎进入少量的空气,则管中水银柱的高度将 。(选填“升高”或“降低”)
【答案】(1)750;(2)75;(3)750mm;(4)变长;不变;(5)不变;(6)降低。
7. 如图所示,1标准大气压的环境下,用酒精灯对装有水的烧杯加热(图中省略用来固定的装置),瓶内水面比烧杯内水面低,当烧杯中的水被加热到100℃时( B )
A.烧杯中的水一定不会沸腾,瓶内的水一定会沸腾
B.烧杯中的水一定会沸腾,瓶内的水一定不会沸腾
C.烧杯中和瓶内的水一定不会沸腾
D.烧杯中和瓶内的水一定会沸腾
8. 如图所示的实验装置,当用注射器给正在沸腾的水打气加压时,可以看到水___________沸腾(填“继续”或“停止”)。这个现象表明:水面气压增大,水的沸点将___________,(填“升高”或“降低”),在厨房中我们使用的___________就是利用了这一规律。
【答案】停止、升高、高压锅.
9. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州举行,温州承办了龙舟项目全部比赛和足球项目部分小组赛及淘汰赛。足球运动员宸宸在比赛中,踢出一脚神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,如图所示。这是因为踢出旋转的足球( B )
A.左侧空气流速慢,压强小 B.左侧空气流速快,压强小
C.右侧空气流动快,压强大 D.人的踢力方向在不断改变
10. 如图所示,在细杆上固定两片叶片便制成了玩具“竹蜻蜓”。用手搓动细杆,竹蜻蜓就能腾空而起。关于它的运动和受力,下列说法正确的是( B )
A.竹蜻蜓上升是由于受到空气浮力的作用
B.竹蜻蜓扇叶周围空气流速大,压强小
C.在上升过程中,竹蜻蜓的运动状态保持不变
D.上升到最高点时,竹蜻蜓受到的力是平衡力
【课后巩固】
1. 下列有关温州的描述中,属于天气现象的是( C )
A.6 月到 7 月中旬都会进入梅雨季节 B.冬季气温较低,夏季气温较高
C.今年 1 月 22 日,迎来了第一场雪 D.冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风
2. 在金华某空地上种植几株观赏植物,每年 4 月开花,10 月果成熟,果实轻小且有翅,到了冬季逐渐脱落。结合我国季风示意图,推测若干年后此空地上该植物的分布情况最有可能是(●表示原种植的植株,○表示繁殖产生的植株)( A )
A. B. C. D.
3. 医院里护士在用注射器抽吸青霉素等密闭药瓶内的药液时,总是在针头插入瓶塞后先向瓶内推进一些空气,这样做的目的是( C )
A.便于摇匀药液 B.用空气稀释药液
C.便于抽吸药液 D.防止针眼堵塞
4. 小金同学研究气压对液体沸点的影响,实验装置如图甲。
(1)注射器在实验过程中的作用是______。
(2)将烧瓶中的水加热至沸腾后,如果要探究液体沸点会不会随气压的升高而升高。该同学接下去的操作是______。
(3)图乙是一款家用炖锅,锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有蒸汽阀,蒸汽阀可上下活动,上下活动时橡胶圈与锅体紧密贴合。利用该炖锅蒸制、炖汤易将食物煮熟,原因是____________。
【答案】(1)改变烧瓶内气压的大小;(2)用注射器向烧瓶内注入气体,观察瓶内水是否继续沸腾;(3)锅内气压增大,使液体沸点升高,更容易将食物煮熟。
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