专题04 大气压强 流体压强(期中复习专项训练)八年级物理下学期新教材沪科版(五四学制)
2026-04-01
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第5节 大气压强,第6节 流体压强与流速的关系 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.10 MB |
| 发布时间 | 2026-04-01 |
| 更新时间 | 2026-04-01 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57112007.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 大气压强 流体压强(专项训练)
题型1 大气压的存在与应用
题型2 大气压的测量
题型3 大气压的变化
题型4 流体压强与流速的关系
题型5 流体压强规律的应用
题型1. 大气压的存在与应用
1.下列生活现象中,能直接证明大气压强存在的是( )
A.用高压锅煮饭 B.用注射针筒将药液注入人体
C.用吸盘挂钩挂书包 D.用铲子铲土
2.生活中许多“吸”的现象,实际上是大气压的原因。下列现象中的“吸”,因为大气压的是( )
A.磁性冰箱贴“吸”附在金属门上 B.吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上
C.电视屏幕“吸”附灰尘 D.冻肉“吸”住湿毛巾
3. 如图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
A.“吸盘”挂钩贴在竖直墙面上 B.用吸管将饮料“吸”入口中
C.用硬纸片“托住”杯中的水 D.设计成上窄下宽的拦河坝
4. 如图的实例中,能直接证明大气压真实存在的是( )
A.高压锅能更快地煮熟食物 B.茶壶的壶嘴和壶身水面相平
C.拦河大坝设计成上窄下宽的形状 D.用吸管将饮料吸入口中
5. 我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量,能够帮助我们完成很多工作。以下实例,没有应用大气压的是( )
A.用吸管吸饮料瓶中的饮料 B.用钢笔吸墨水
C.茶壶盖上有小孔便于把水倒出 D.高原地区的人们使用高压锅烹饪食物
题型2. 大气压的测量
6. 如图所示,是老师进行托里拆利实验的操作过程,下列相关说法正确的是( )
A.当管内存有少量的空气时,大气压强的测量结果会偏大
B.在管的顶部开一个口,水银柱会喷出
C.1标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强
D.稍微将玻璃管向上提升且管口没离开水银面,顶部真空段的长短不变
7. 用如图所示的两种气压装置来观察大气压的变化,对于现象解释正确的是( )
A.大气压增大时,甲图中玻璃管内的液面会下降
B.大气压增大时,乙图中玻璃管内的液面会上升
C.海拔升高时,甲图中玻璃管内的液面会上升
D.海拔升高时,乙图中玻璃管内的液面会上升
8. 用如图所示装置粗略测量大气压的值,把吸盘用力压在玻璃上,排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg,则大气对吸盘的压力为_______N,大气压的测量值为_______pa,与标准大气压相比_____(偏大/偏小),原因可能为_____________(g取10N/kg)。
9. 如下图所示,在做“估测大气压值”的实验时,当注射器的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F;注射器筒上标明其容积为V,用刻度尺测出_____________(选填“注射器”或“注射器有刻度部分”)的长度为L,则大气压的表达式为p=_______。
10. 小明利用标有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.小明将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是_________,小华建议可以先吸一些水再做上述步骤,这样改进优点是:___________
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞__________时,记下弹簧测力计的示数为7.5N。
c.测出注射器全部刻度的长度为4.00cm。
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、细绳、橡皮帽、水、___________和___________。
(2)注射器活塞的横截面积是___________cm2,计算出的大气压强是___________Pa。
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体; ②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
11. 某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值,实验步骤如下表所示。
实验步骤:
①记录注射器筒的容积V,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L,然后将注射器活塞推到0毫升处,用橡胶帽把注射器出液口密封;
②将注射器倒立(出液口向上)竖直固定,用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上(桶的重力约6牛,桶容积约3升);
③将水缓慢注入水桶,当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水;
④测量水桶和水的总重力G并做记录;
⑤重复以上步骤三次,计算并记录三次结果的平均值。
(1)在该实验中,实验原理是估测的大气压p=______(用G、V、L表示)。实验中多次测量是为了______。
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右,现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择,该实验选择_________(选填“A”或“B”)比较合适;
A.内管横截面积0.4cm2的注射器 B.内管横截面积3cm2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力,且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留,测出的大气压强值应_________(选填“偏大”或“偏小”)。
题型3. 大气压的变化
12. 中国空间站内适宜航天员工作生活的气压约为( )
A.0Pa B.1×102Pa C.1×103Pa D.1×105Pa
13. 测量发现某地水的沸点为93℃,通过表1、2推断此地的海拔可能是( )
A.2km B.4km C.5km D.6km
14. 制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过80℃(该地区水的沸点为98℃),可采取的方法是( )
A.增大容器内的气压 B.缩短加热时间
C.降低容器内的气压 D.用微火加热使其沸腾
15. 如图所示是自制气压计,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,(不考虑温度的影响)下列措施能使h变高的是( )
A.将自制气压计从山上移到山下 B.减小玻璃瓶内气压
C.放在真空罩内,逐渐抽罩内空气 D.在橡皮塞上戳一透气孔
16. 观察下图所示的各地水的沸点,你认为下列说法正确的是( )
A.拉萨海拔低于济宁
B.拉萨气压低于一个标准大气压
C.珠穆朗玛峰上沸水温度不高是因为烧水时火力不大
D.这个现象说明大气压随高度的增加而增大
17. 大气压与生活密切相关
(1)驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭,是因为气压随高度的增加而________(选填“增大”“减小”或“不变”),导致水的沸点________(选填“降低”、“不变”或“升高”)的缘故。
(2)如图简易的气压计,瓶内气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外大气压。将这个瓶子从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度h将__________(选填“升高”或“降低”)。
18. 小明从B地乘坐飞机沿着北纬36°去旅游,飞机刚降落小明发现包装完好的食品袋变鼓了。如图甲,他最可能去的地方是________(选填“A”或“D”);若他带着如图乙的自制气压计从D去往A地旅游,则玻璃管内的液柱高度将_______。
19. 生活中有很多实例与大气压强的知识有关。
(1)如图所示实例中,利用大气压强工作的_________;(本题多选)
(2)_____________实验证明了大气压强存在且很大。小金同学在课堂中用两个面积为0.002m2的吸盘模拟该实验,若大气压为1.0×105Pa,理论上他要将盆拉开需要_______N的力,实际上他们拉开吸盘所用的力比计算值小,主要原因可能是________;
(3)_________实验首次测出大气压强的值。大气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越____。(选填“高”或“低”)
20.小华做了有关压强的实验。
(1)如图甲、乙,瓶中装满水,用硬纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下说明了______的存在;
(2)如图丙是在某地测量大气压值实验图,若管上方真空,则当时的大气压强等于_______mm高水银柱产生的压强;_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压;若将玻璃管向左倾斜一点,管内水银柱的高度将__________;
(3)利用图丁自制气压计研究气压与高度的关系。将气压计移到不同的楼层,观察管内水柱的高度发生变化,分析可得出结论:距离水平地面的高度越高,大气压强越_______(选填“大”或“小”)。
21. 小肖暑期旅游时,从拉萨带了个拧紧盖子的塑料瓶(如图(a)所示)回到上海,发现随身携带塑料瓶瘪了(如图(b)所示)。为了探究原因,小肖查阅资料后得知:(a)力可以使物体发生形变;(b)上海平均海拔2.19米,拉萨平均海拔3650米;(c)大气压强的大小与海拔高度有关,如表所示。
海拔高度h(m)
0
500
1500
2000
3500
4500
6000
大气压强p(kPa)
101.3
95.5
84.0
79.5
65.8
57.7
47.2
(1)分析比较表中p随h的变化情况,可得出的初步结论是:________;
(2)结合所学知识及上述信息,指出塑料瓶变扁的原因,并写出分析过程:_________。
22. 小楠乘坐列车从甲地去往乙地旅游,她发现车内的饼干包装袋鼓了起来,如图所示,包装袋密封良好,车内温度不变。到达乙地后,包装袋内部气体质量________,密度_________,包装袋外部的大气压________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
23. 如图所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到__________________现象,这是由于在瓶底浇冷水后,液面上方的水蒸气会降温_________(填物态变化的名称),使液面上方的气压_________,导致液体的沸点降低。
题型4. 流体压强与流速的关系
24.如图所示,两只小纸船浮在水面上,将注射器吸满水,通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水,这时两只纸船向中间靠拢,这是因为两船之间的( )
A.液体流速小,压强大 B.液体流速大,压强大
C.液体流速大,压强小 D.液体流速小,压强小
25. 如图是某同学分析飞机如何获得升力时所画的示意图。下列说法正确的是( )
A.飞机获得升力利用了流体流速大的位置,压强大的原理
B.机翼受到空气向上的压力小于向下的压力
C.根据所知原理可推理出机翼下方空气流速小,压强小
D.根据机翼上凸下平,分析出机翼上方空气流速大,压强小
26. 某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度______b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度______b管液面高度。(选填“大于”“小于”或“等于”)
27. 飞机升空的过程中,机翼上方的压强__________(选填“小于”,“大于”)机翼下方的压强;随着海拔的升高,机舱外的大气压强__________(选填“变小”,“变大”,“不变”),如图所示,演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管装有水,直径相同的a、b两管中静止时液面相平,如果在右端c处往装置里急吹气,U形管中_______(选填“a”或“b”)管水面升高。
题型5. 流体压强规律的应用
28. 学习完压强这章内容后,八年级某班的一个学习小组做了有关流体压强和流速的关系实验,请运用所学过的科学知识解答这些现象。
(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互______(填“靠近”或“远离”);
(2)图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度________机翼下方气流速度(填“大于”“等于”或“小于”);
(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力________(填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
29.小阳在“探究流体压强与流速的关系”的实验中,当打开水龙头阀门时,观察与横管C相连的细玻璃管A和B中液柱的高度如图所示。
(1)该探究问题中的自变量是________。
(2)已知水管C中较细的地方水的流速快,由实验现象可知水中流速快的地方压强________。
30. 如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度_________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中_________(选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面_________,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压_________细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
31. 小叶在老师的指导下,进行了下列的实验:
(1)如图甲所示,用1m长的玻璃管做托里拆利实验,测量大气压的值。实验中,管内的水银静止于图中所示的位置,若将玻璃管向上提升一点,且管口未离开水银面,管内外水银面的高度差将______。该实验中如果仅把水银换成水,则______(选填“能”或“不能”)测出当地的大气压。
(2)用泡沫制作了一个机翼模型,并将其套在光滑的直立杆上,挂在弹簧测力计下,使其处于静止状态。如图乙所示,用电风扇对着模型吹,弹簧测力计的示数将______,这是因为气体流速大的地方压强______。
【答案】(1) 不变 不能 (2) 变小 小
32.“飞机迷”小华学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
任务1:制作飞机机翼模型
(1)小华制作了如图甲所示的飞机机翼模型,请用所学的物理知识说明机翼做成该形状的依据:__________。
任务2:探究升力与迎角的关系
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。按以下步骤进行:
①使电风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录升力测力计的示数;
②改变__________,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁,由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大______。
任务3:探究升力与飞机飞行速度的关系
(3)小华用电风扇三个挡位的风速模拟飞机的飞行速度,研究飞机的升力与其飞行速度的关系,需控制_________不变。测量数据如表所示,由表格数据可推测:若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,迎角为θ1,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2在15°和20°之间),则迎角θ1_______ θ2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
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5
6
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专题04 大气压强 流体压强(专项训练)
题型1 大气压的存在与应用
题型2 大气压的测量
题型3 大气压的变化
题型4 流体压强与流速的关系
题型5 流体压强规律的应用
题型1. 大气压的存在与应用
1.下列生活现象中,能直接证明大气压强存在的是( )
A.用高压锅煮饭 B.用注射针筒将药液注入人体
C.用吸盘挂钩挂书包 D.用铲子铲土
【答案】C
【详解】A.用高压锅煮饭是利用气压越高,液体沸点越高的原理,并非直接证明大气压强存在,故A不符合题意;
B.用注射针筒将药液注入人体是依靠手对针筒的推力,与大气压强无关,故B不符合题意;
C.用吸盘挂钩挂书包时,排出吸盘内的空气,外界大气压强将吸盘紧紧压在墙面,从而能挂住书包,直接证明了大气压强的存在,故C符合题意;
D.用铲子铲土是利用力可以改变物体的运动状态,与大气压强无关,故D不符合题意。
故选C。
2.生活中许多“吸”的现象,实际上是大气压的原因。下列现象中的“吸”,因为大气压的是( )
A.磁性冰箱贴“吸”附在金属门上 B.吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上
C.电视屏幕“吸”附灰尘 D.冻肉“吸”住湿毛巾
【答案】B
【详解】A.磁性冰箱贴“吸”附在金属门上是利用磁体的磁性吸引铁磁性物质,与大气压无关,故A不符合题意;
B.吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上是将吸盘内空气挤出后,内部气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,吸盘被紧紧压在墙面上,是典型的大气压应用,故B符合题意;
C.电视屏幕“吸”附灰尘,是屏幕带电后吸附轻小物体,与大气压无关,故C不符合题意;
D.冻肉“吸”住湿毛巾是湿毛巾上的水遇冷结冰,将毛巾与冻肉粘在一起,是凝固现象,与大气压无关,故D不符合题意。
故选 B。
3. 如图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
A.“吸盘”挂钩贴在竖直墙面上 B.用吸管将饮料“吸”入口中
C.用硬纸片“托住”杯中的水 D.设计成上窄下宽的拦河坝
【答案】D
【详解】ABC.“吸盘”挂钩贴在竖直墙面上、用吸管将饮料“吸”入口中和用硬纸片“托住”杯中的水都应用了大气压强,故ABC不符合题意;
D.设计成上窄下宽的拦河坝,应用了液体压强随深度的增加而增大的知识,没有应用大气压强,故D符合题意。故选D。
4. 如图的实例中,能直接证明大气压真实存在的是( )
A.高压锅能更快地煮熟食物 B.茶壶的壶嘴和壶身水面相平
C.拦河大坝设计成上窄下宽的形状 D.用吸管将饮料吸入口中
【答案】D
【详解】A.高压锅能更快地煮熟食物,是因为锅内气压升高,水的沸点升高,与大气压的存在证明无关。故A不符合题意;
B.茶壶的壶嘴和壶身水面相平,这是连通器原理的应用,即静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一高度,不能证明大气压的存在。故B不符合题意;
C.拦河大坝设计成上窄下宽,是由于液体压强随深度的增加而增大,大坝下部受到的压强比上部大,所以要更宽一些来承受更大的压力,与大气压无关。故C不符合题意;
D.用吸管将饮料吸入口中时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下把饮料压入吸管进而进入口中,能直接证明大气压真实存在。故D符合题意。
故选D。
5. 我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量,能够帮助我们完成很多工作。以下实例,没有应用大气压的是( )
A.用吸管吸饮料瓶中的饮料 B.用钢笔吸墨水
C.茶壶盖上有小孔便于把水倒出 D.高原地区的人们使用高压锅烹饪食物
【答案】D
【详解】A.用吸管喝饮料,管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口中,利用了大气压,故A不符合题意;
B.用钢笔吸墨水时,用力一按橡皮囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入橡皮囊内,故B不符合题意;
C.壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相等,在重力和大气压的作用下,水更容易倒出,利用了大气压,故C不符合题意;
D.高原大气压低导致水的沸点降低,高压锅通过增加锅内气压,提高水的沸点,来煮熟食物,没有利用大气压,故D符合题意。故选D。
题型2. 大气压的测量
6. 如图所示,是老师进行托里拆利实验的操作过程,下列相关说法正确的是( )
A.当管内存有少量的空气时,大气压强的测量结果会偏大
B.在管的顶部开一个口,水银柱会喷出
C.1标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强
D.稍微将玻璃管向上提升且管口没离开水银面,顶部真空段的长短不变
【答案】C
【详解】A.玻璃管顶部空白处应该为真空,当管内存有少量空气时,测量结果会偏小,故A错误;
B.在管的顶部开一个口,则玻璃管内外都与大气压相通,构成了连通器,则管内的水银液面将下降,最终与管外液面相平,故B错误;
C.图中水银柱的高度为760mm,故1标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强,故C正确;
D.气压与玻璃管上提下按无关,稍微将玻璃管向上提升且管口没离开水银面,水银柱高度不变,顶部真空段变长,故D错误。
故选C。
7. 用如图所示的两种气压装置来观察大气压的变化,对于现象解释正确的是( )
A.大气压增大时,甲图中玻璃管内的液面会下降
B.大气压增大时,乙图中玻璃管内的液面会上升
C.海拔升高时,甲图中玻璃管内的液面会上升
D.海拔升高时,乙图中玻璃管内的液面会上升
【答案】D
【详解】AC.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,大气压增大时,外界大气压变大,大气压支持的水银柱高度变大,玻璃管内的水银柱会上升。海拔升高时,外界大气压变小,大气压支持的水银柱高度变小,玻璃管内的水银柱会下降。故AC错误;
BD.乙图中,瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内液体的压强与外界大气压之和,瓶内气压不变,大气压增大时,瓶外大气压变大,瓶内气压小于外界大气压,玻璃管内的液面会下降;海拔升高时,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升。故B错误,D正确。故选D。
8. 用如图所示装置粗略测量大气压的值,把吸盘用力压在玻璃上,排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg,则大气对吸盘的压力为_______N,大气压的测量值为_______pa,与标准大气压相比_____(偏大/偏小),原因可能为_____________(g取10N/kg)。
【答案】 38 偏小 吸盘内气未排尽
【详解】[1]吸盘、小桶和沙子的总重力G=mg=3.8kg×10N/kg=38N
吸盘竖直向下的拉力
吸盘静止在玻璃上,吸盘受到竖直向下的力和竖直向上的大气压力是平衡力,根据二力平衡条件得大气对吸盘的压力
[2]大气压值
9. 如下图所示,在做“估测大气压值”的实验时,当注射器的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F;注射器筒上标明其容积为V,用刻度尺测出_____________(选填“注射器”或“注射器有刻度部分”)的长度为L,则大气压的表达式为p=_______。
【答案】 注射器有刻度部分
【详解】已知注射器筒上标明的容积为V,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为L,则注射器活塞的面积,
。
10. 小明利用标有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.小明将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是_________,小华建议可以先吸一些水再做上述步骤,这样改进优点是:___________
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞__________时,记下弹簧测力计的示数为7.5N。
c.测出注射器全部刻度的长度为4.00cm。
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、细绳、橡皮帽、水、___________和___________。
(2)注射器活塞的横截面积是___________cm2,计算出的大气压强是___________Pa。
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体; ②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】 见解析;见解析;刚开始滑动;弹簧测力计;刻度尺;0.625;1.2×105 B
【详解】a.将注射器的活塞推至注射器筒的底端,可以排尽筒内的空气;可以先吸一些水再做上述步骤,使水充满注射器小孔,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量误差。
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数,此时弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡。
(1)该实验的实验原理是p=F/S,实验中需要有注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽,水和刻度尺。
(2)已知注射器容积为2.5mL=2.5cm3
注射器全部刻度的长度L=4.00cm,因为注射器为圆柱体,根据V=SL可得活塞面积
实验时,弹簧测力计的示数F=7.5N,这就是大气对活塞的压力,则大气压强
(3)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故①符合题意;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会导致测力计的示数偏大,测量的大气压值大于真实值,故②不符合题意;
③弹簧测力计的示数没有读准,会导致测量值大于真实值或测量值小于真实值,故③不符合题意;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,注射器筒内有空气会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故④符合题意。故选B。
11. 某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值,实验步骤如下表所示。
实验步骤:
①记录注射器筒的容积V,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L,然后将注射器活塞推到0毫升处,用橡胶帽把注射器出液口密封;
②将注射器倒立(出液口向上)竖直固定,用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上(桶的重力约6牛,桶容积约3升);
③将水缓慢注入水桶,当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水;
④测量水桶和水的总重力G并做记录;
⑤重复以上步骤三次,计算并记录三次结果的平均值。
(1)在该实验中,实验原理是估测的大气压p=______(用G、V、L表示)。实验中多次测量是为了______。
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右,现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择,该实验选择_________(选填“A”或“B”)比较合适;
A.内管横截面积0.4cm2的注射器 B.内管横截面积3cm2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力,且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留,测出的大气压强值应_________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ;见解析;(2)B;(3)偏小
【详解】(1)测出注射器全部带刻度的长度,根据二力平衡可知,活塞受到的大气压力与拉力平衡,大气压力,活塞的横截面积,大气压
实验中多次测量大气压值,求大气压的平均值减小误差。
(2)A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.4cm2和3cm2,当大气压约为1×105Pa,当面积为0.4cm2, 大气压力
对A活塞向上的大气压约为4N,小于桶的重力,所以实验时应选用A注射器无法用添加水测出大气压;
当用面积为3cm2的注射器时,大气压对活塞的压力为
大于桶的重力,可以用添加水的方法测大气压,所以应该选择B注射器。
(3)注射器中有少量气体存留,拉力小于外界大气压,根据p=F/S可知计算出来的大气压强偏小。
题型3. 大气压的变化
12. 中国空间站内适宜航天员工作生活的气压约为( )
A.0Pa B.1×102Pa C.1×103Pa D.1×105Pa
【答案】D
【详解】中国空间站内适宜航天员工作生活的气压与一标准大气压接近,约为1×105Pa,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
13. 测量发现某地水的沸点为93℃,通过表1、2推断此地的海拔可能是( )
A.2km B.4km C.5km D.6km
【答案】A
【详解】由表2可知,气压越大,沸点越高,当沸点在93℃,大气压应在之间且更接近,再查表1可知此时海拔高度最接近2km,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过80℃(该地区水的沸点为98℃),可采取的方法是( )
A.增大容器内的气压 B.缩短加热时间
C.降低容器内的气压 D.用微火加热使其沸腾
【答案】C
【详解】水的沸点与水面的气压有关,水面气压越大,水的沸点越高。该地区水的沸点为98℃,要求药液的温度必须保持不超过80℃的情况下使水沸腾,则需要降低水面的气压。缩短加热时间和用微火加热使其沸腾并不能降低水的沸点。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
15. 如图所示是自制气压计,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,(不考虑温度的影响)下列措施能使h变高的是( )
A.将自制气压计从山上移到山下 B.减小玻璃瓶内气压
C.放在真空罩内,逐渐抽罩内空气 D.在橡皮塞上戳一透气孔
【答案】C
【详解】A.从山上移到山下,外界气压增大,瓶内气压不变,差值减小,h变低,A不符题意;
B.减小瓶内气压,瓶内与外界气压的差值减小,h变低,故B不符合题意;
C.放在真空罩内逐渐抽气,外界气压减小,瓶内气压不变,差值增大,h变高,故C符合题意;
D.橡皮塞戳透气孔,瓶内与外界气压相等,差值为0,h变为0,故D不符合题意。
故选C。
16. 观察下图所示的各地水的沸点,你认为下列说法正确的是( )
A.拉萨海拔低于济宁
B.拉萨气压低于一个标准大气压
C.珠穆朗玛峰上沸水温度不高是因为烧水时火力不大
D.这个现象说明大气压随高度的增加而增大
【答案】B
【详解】大气压与海拔高度有关,高度越高,大气压越低,同时水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低;
A.由图可知,济宁水的沸点为100℃,拉萨的约90℃,说明拉萨的处的大气压比济宁的低,所以拉萨的海拔更高,故A错误;
B.标准大气压下(海平面),水的沸点是100℃;高原地区空气稀薄,大气压降低;气压越低,水的沸点越低;拉萨沸点约90℃,说明当地气压低于标准大气压,故B正确;
C.沸水温度不高(约72℃)不是因为“火力小”,而是因为大气压太低,故C错误;
D.大气压与海拔高度有关,高度越高,大气压越低,故D错误。
故选B。
17. 大气压与生活密切相关
(1)驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭,是因为气压随高度的增加而________(选填“增大”“减小”或“不变”),导致水的沸点________(选填“降低”、“不变”或“升高”)的缘故。
(2)如图简易的气压计,瓶内气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外大气压。将这个瓶子从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度h将__________(选填“升高”或“降低”)。
【答案】(1) 减小;降低;(2) 大于;升高
【详解】(1)海拔越高,空气越稀薄,因此,随着海拔升高,大气压强逐渐减小。
液体的沸点随着液面气压的减小而降低,故当气压降低时,水的沸点会降低。
(2)密封瓶内的气体压强与瓶外大气压与水柱的压强之和,因此瓶内气压大于瓶外大气压。
这个自制气压计从山脚拿到山顶,由于高度增加,外界大气压减小,又因瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高。
18. 小明从B地乘坐飞机沿着北纬36°去旅游,飞机刚降落小明发现包装完好的食品袋变鼓了。如图甲,他最可能去的地方是________(选填“A”或“D”);若他带着如图乙的自制气压计从D去往A地旅游,则玻璃管内的液柱高度将_______。
【答案】 A 升高
【详解】[1]包装完好的食品袋变鼓,是因为外界气压变小,袋内气压大于外界气压;海拔越高,气压越低,图中A位于青藏高原,海拔高,气压低,D位于华北平原附近,海拔低,气压高,所以小明最可能去的地方是A。
[2]从D去往A地,海拔升高,气压降低,瓶内气压大于外界气压,会将玻璃管内的液柱向上推,所以液柱高度将升高。
19. 生活中有很多实例与大气压强的知识有关。
(1)如图所示实例中,利用大气压强工作的_________;(本题多选)
(2)_____________实验证明了大气压强存在且很大。小金同学在课堂中用两个面积为0.002m2的吸盘模拟该实验,若大气压为1.0×105Pa,理论上他要将盆拉开需要_______N的力,实际上他们拉开吸盘所用的力比计算值小,主要原因可能是________;
(3)_________实验首次测出大气压强的值。大气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越____。(选填“高”或“低”)
【答案】(1)c、d、e;(2) 马德堡半球;200;吸盘内部留有空气;(3)托里拆利;低
【详解】(1)a.热气球罩内的空气受热,体积膨胀,密度变小,在浮力大于重力时升空,与大气压无关;
b.注射器打针,是利用推力工作的,与大气压无关;
c.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用了大气压的作用;
d.先用力挤压吸盘,把吸盘内的空气挤出,这样吸盘内的气压减小,吸盘就被外界的大气压紧紧压住,利用了大气压;
e.用吸尘器吸尘土时,吸出管中的部分空气,使吸管内的气压减小,尘土在大气压的作用下进入吸尘器中,利用了大气压
由图可知利用大气压强工作的有c、d、e。
(2)1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡进行了一项科学实验,目的是证明大气压的存在。而此实验也因格里克的职衔而被称为“马德堡半球”实验。马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在。
理论上他要将盆拉开需要的力为
由于两个吸盘之间的空气不能排尽(吸盘内部留有空气),所以实际拉开的力要比理论上计算出的拉力小。
(3)1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先利用一端开口灌满水银的玻璃管测量出了大气压的值,称为托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱所产生的压强。
大气压强的值与海拔高度有关,海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强越小,气压越低。
20.小华做了有关压强的实验。
(1)如图甲、乙,瓶中装满水,用硬纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下说明了______的存在;
(2)如图丙是在某地测量大气压值实验图,若管上方真空,则当时的大气压强等于_______mm高水银柱产生的压强;_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压;若将玻璃管向左倾斜一点,管内水银柱的高度将__________;
(3)利用图丁自制气压计研究气压与高度的关系。将气压计移到不同的楼层,观察管内水柱的高度发生变化,分析可得出结论:距离水平地面的高度越高,大气压强越_______(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)大气压 (2) 750 小于 不变 (3)小
【详解】(1)图甲、乙中,纸片不会落下是因为大气压对纸片有向上的压力,说明了大气压的存在。
(2)大气压强等于水银柱的竖直高度,即750mm高水银柱产生的压强。
标准大气压对应水银柱高度为760mm,因此此时大气压小于1 标准大气压。
玻璃管倾斜时,水银柱的竖直高度不变,大气压支持的是竖直高度,与管的倾斜无关。
(3)将气压计移到更高楼层时,管内水柱高度升高,说明外界大气压减小,因此结论是:距离水平地面的高度越高,大气压强越小。
21. 小肖暑期旅游时,从拉萨带了个拧紧盖子的塑料瓶(如图(a)所示)回到上海,发现随身携带塑料瓶瘪了(如图(b)所示)。为了探究原因,小肖查阅资料后得知:(a)力可以使物体发生形变;(b)上海平均海拔2.19米,拉萨平均海拔3650米;(c)大气压强的大小与海拔高度有关,如表所示。
海拔高度h(m)
0
500
1500
2000
3500
4500
6000
大气压强p(kPa)
101.3
95.5
84.0
79.5
65.8
57.7
47.2
(1)分析比较表中p随h的变化情况,可得出的初步结论是:________;
(2)结合所学知识及上述信息,指出塑料瓶变扁的原因,并写出分析过程:_________。
【答案】(1)海拔越高,气压越低 (2)见解析
【详解】(1)由表中数据知,p随h的增大而减小,可得出的初步结论是:海拔越高,气压越低。
(2)从高海拔到低海拔,外部大气压变大,瓶内气压小于外部气压,压力差使瓶子被压瘪。分析过程:塑料瓶在拉萨拧紧时,瓶内气体压强等于当地大气压(约65.8kPa),带到上海后外部大气压约101.3kPa,外部压强大于内部压强,塑料瓶向内收缩变扁。
22. 小楠乘坐列车从甲地去往乙地旅游,她发现车内的饼干包装袋鼓了起来,如图所示,包装袋密封良好,车内温度不变。到达乙地后,包装袋内部气体质量________,密度_________,包装袋外部的大气压________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小 变小
【详解】质量不随位置、状态的变化而改变,因包装袋密封良好,则包装袋内部气体质量不变。车内的饼干包装袋鼓了起来,即包装袋内部气体体积变大,根据密度公式可知,包装袋内部气体密度变小。
大气压随海拔的升高而减小,甲地到乙地,列车行驶过程中海拔可能发生变化(通常甲地到乙地若有地势变化,比如从低海拔到高海拔区域),导致包装袋外部的大气压变小,内部气压大于外部气压,所以包装袋鼓了起来,因此包装袋外部的大气压变小。
23. 如图所示实验中,将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,此时会观察到__________________现象,这是由于在瓶底浇冷水后,液面上方的水蒸气会降温_________(填物态变化的名称),使液面上方的气压_________,导致液体的沸点降低。
【答案】 水重新沸腾 液化 降低
【详解】向瓶底浇冷水后,瓶内气体遇冷收缩,瓶内气压减小,水的沸点降低,水重新沸腾起来。
当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,液面上方的水蒸气会降温液化,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低。
题型4. 流体压强与流速的关系
24.如图所示,两只小纸船浮在水面上,将注射器吸满水,通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水,这时两只纸船向中间靠拢,这是因为两船之间的( )
A.液体流速小,压强大 B.液体流速大,压强大
C.液体流速大,压强小 D.液体流速小,压强小
【答案】C
【详解】向两只纸船之间喷水,两船之间水的流速变大,而两船外侧的水基本处于静止状态,流速较小。根据流体压强与流速的关系:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。因此,两船之间的压强小于两船外侧的压强,这个压强差会产生一个向内的推力,使得两只纸船向中间靠拢,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。
25. 如图是某同学分析飞机如何获得升力时所画的示意图。下列说法正确的是( )
A.飞机获得升力利用了流体流速大的位置,压强大的原理
B.机翼受到空气向上的压力小于向下的压力
C.根据所知原理可推理出机翼下方空气流速小,压强小
D.根据机翼上凸下平,分析出机翼上方空气流速大,压强小
【答案】D
【详解】A.根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置,压强越小。飞机获得升力利用了流体流速大的位置压强小的原理,故A错误;
B.飞机获得升力的原因,是机翼下方空气对机翼向上的压强大于上方空气对机翼向下的压强,所以机翼受到空气向上的压力大于向下的压力,这个压力差使飞机获得向上的升力,故B错误;
C.飞机机翼上凸下平,机翼上方空气流速大,压强小。机翼下方空气流速小,所以压强相对较大,故C错误;
D.观察机翼的形状,机翼上方是凸起的,而下方是平的。当飞机飞行时,机翼上方的空气需要流经更长的路程,所以流速会相对较大。因此,根据机翼上凸下平的形状,我们可以分析出机翼上方空气流速大,故D正确。
故选D。
26. 某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度______b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度______b管液面高度。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 等于 大于
【详解】[1]打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成连通器,水静止时水面是相平的,a管液面高度等于b管液面高度。
[2]当打开B阀门,在水向外流的过程中,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,粗管的流速小压强大,所以a管液面高度大于b管液面高度。
27. 飞机升空的过程中,机翼上方的压强__________(选填“小于”,“大于”)机翼下方的压强;随着海拔的升高,机舱外的大气压强__________(选填“变小”,“变大”,“不变”),如图所示,演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管装有水,直径相同的a、b两管中静止时液面相平,如果在右端c处往装置里急吹气,U形管中_______(选填“a”或“b”)管水面升高。
【答案】 小于 变小 a
【详解】[1]飞机的机翼上凸下平,在升空过程中,空气流过机翼上方的路程长,流速大,根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强。
[2]由于大气压的大小与海拔高度有关,海拔越高,大气压越小,所以随着海拔的升高,机舱外的大气压强变小。
[3]在右端c处往装置里急吹气,a管上方的管道横截面积小,空气流速大,压强小;b管上方的管道横截面积大,空气流速小,压强大,所以在压强差的作用下,a管水面升高。
题型5. 流体压强规律的应用
28. 学习完压强这章内容后,八年级某班的一个学习小组做了有关流体压强和流速的关系实验,请运用所学过的科学知识解答这些现象。
(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互______(填“靠近”或“远离”);
(2)图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度________机翼下方气流速度(填“大于”“等于”或“小于”);
(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力________(填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
【答案】(1)靠近 (2)大于 (3)小于
【详解】(1)当向两纸中间用力吹气时,两纸中间空气的流速增大。根据流体压强与流速的关系:流速大,压强小。两纸中间的压强变小,而纸外侧的压强不变,在大气压的作用下,两纸会相互靠近。
(2)飞机机翼的形状是上凸下平。等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,空气通过上表面的路程长,根据速度公式v=s/t,在时间相同的情况下,路程长则速度大,所以机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度。
(3)小汽车的外形类似于飞机机翼,当小汽车在平直公路上匀速行驶时,车上方空气流速快,压强小;车下方空气流速慢,压强大。就会产生一个向上的压力差,使得小汽车对地面的压力小于车的重力。
29.小阳在“探究流体压强与流速的关系”的实验中,当打开水龙头阀门时,观察与横管C相连的细玻璃管A和B中液柱的高度如图所示。
(1)该探究问题中的自变量是________。
(2)已知水管C中较细的地方水的流速快,由实验现象可知水中流速快的地方压强________。
【答案】(1)流体流速 (2)小
【详解】(1)探究流体压强与流速的关系实验中,探究问题中的自变量是水的流速即流体流速;
(2)在流量一定时,管子越细,水的流速就越大,压强就越小,液柱越低,表明流速慢的地方压强大,流速快的地方压强小。
30. 如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度_________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中_________(选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面_________,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压_________细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
【答案】(1)小于 a (2)相等 小于
【详解】(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。
(2)当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
31. 小叶在老师的指导下,进行了下列的实验:
(1)如图甲所示,用1m长的玻璃管做托里拆利实验,测量大气压的值。实验中,管内的水银静止于图中所示的位置,若将玻璃管向上提升一点,且管口未离开水银面,管内外水银面的高度差将______。该实验中如果仅把水银换成水,则______(选填“能”或“不能”)测出当地的大气压。
(2)用泡沫制作了一个机翼模型,并将其套在光滑的直立杆上,挂在弹簧测力计下,使其处于静止状态。如图乙所示,用电风扇对着模型吹,弹簧测力计的示数将______,这是因为气体流速大的地方压强______。
【答案】(1) 不变 不能 (2) 变小 小
【详解】(1)玻璃管的管口向上提升一点,且管口未离开水银面,大气压不变,水银柱所产生的压强不变,故高度不变。
若用水来做实验,1标准大所压大约能撑的水柱高度为
而实验中用到的玻璃管长度约1m,所以不能完成实验。
(2)模型上凸下平,用电风扇对着模型吹,上方空气流动速度快,压强小,下方空气流动速度慢,压强大,从而形成向上的升力,将模型向上托,使测力计的示数变小。
32.“飞机迷”小华学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
任务1:制作飞机机翼模型
(1)小华制作了如图甲所示的飞机机翼模型,请用所学的物理知识说明机翼做成该形状的依据:__________。
任务2:探究升力与迎角的关系
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。按以下步骤进行:
①使电风扇风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录升力测力计的示数;
②改变__________,重复步骤①并计算升力平均值;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁,由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大______。
任务3:探究升力与飞机飞行速度的关系
(3)小华用电风扇三个挡位的风速模拟飞机的飞行速度,研究飞机的升力与其飞行速度的关系,需控制_________不变。测量数据如表所示,由表格数据可推测:若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,迎角为θ1,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2在15°和20°之间),则迎角θ1_______ θ2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6
【答案】(1)流体流速越大,压强越小,从而获得向上的升力;(2) 迎角大小;先增大后减小;(3) 迎角大小;小于
【详解】(1)机翼做成上凸下平形状的原因是流体流速越大,压强越小,从而获得向上的升力。
(2)②由题意可知,改变迎角大小,重复步骤①并计算升力平均值。
③由图丁可知,飞机速度一定时,迎角在小于15°时,升力增大,大于15°时,升力减小,所以迎角增大,升力会先增大后减小。
(3)根据控制变量法可知研究飞机的升力与其飞行速度的关系,要控制迎角大小不变,由题知θ1、θ2在15°和20°之间,速度小时,产生的升力小,需要角度接近15°来获取更大的升力使得等于飞机重力;速度大时,产生的升力大,需要角度大于15°来获取比之前小一点的升力,使升力等于飞机重力,所以可知飞机的升力一定时,速度较小,仰角应较小,则θ1<θ2。
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