内容正文:
专题09 液体压强、连通器与大气压强
目●标●导●航
专题名称
对应教材章节
核心考点内容
液体压强、连通器与大气压强
苏科八下9.2液体压强、9.3大气压强
液体压强特点、公式计算;U型压强计探究实验;连通器原理与实例;大气压证明实验、托里拆利测量实验细节;大气压影响因素与生活应用;流体压强与流速;期末实验、选择、计算高频考点
核●心●考●点●清●单
考点一 液体压强特点与 U 形管压强计实验
1. 液体压强产生原因:液体受重力、具有流动性,因此液体对容器底部、侧壁均产生压强。
2.U 型管压强计(探究实验必考)
①原理:U型管两侧液面高度差反映探头处液体压强大小(转换法);
②使用前检查:装置气密性完好,两侧液面齐平;橡皮膜破损漏气,无论按压探头,液面始终无高度差;
③实验方法:控制变量法。
3. 液体压强规律:①同种液体,深度越深,液体压强越大;②同种液体同一深度,液体向各个方向压强大小相等;③深度相同时,液体密度越大,压强越大。
考点二 液体压强计算公式
:液体压强();:液体密度();:深度(从自由液面竖直往下的距离,单位 m)
易错提醒:≠容器高度,计算全部单位换算成国际单位。
液体对容器底压力:;柱形容器,上宽下窄,上窄下宽。(液体对容器底部的压力等于容器底面积正上方液体的重力)
考点三 连通器
1. 连通器定义:上端开口、底部互相连通的容器。
2. 连通器原理:连通器内装同种液体,液体静止时,所有开口端液面保持相平。
3. 典型实例:茶壶壶身与壶嘴、船闸、锅炉水位计、洗手池下水弯管。
考点四 大气压强
1. 大气压存在验证实验
①马德堡半球实验:历史上第一个有力证明大气压客观存在,证明大气压数值很大;
②课堂小实验:覆杯实验、吸盘吸附墙面、瓶吞鸡蛋、吸管吸水,均利用大气压。
2. 托里拆利实验(测大气压重点,高频考点)
(1)实验器材:长约 1m 一端封闭玻璃管、水银槽、水银;
(2)操作要点:玻璃管灌满水银(排尽空气),倒置插入水银槽;管内水银下降一段后静止,上方形成真空;
(3)结论:标准大气压 = 760mm 高水银柱产生压强,;
(4)易错细节:
①玻璃管倾斜:水银柱竖直高度不变、长度变长;
②换粗细不同玻璃管、上提下压玻璃管(管口不离开液面):水银竖直高度不变;
③管内混入少量空气:内部气压下压水银,测量高度偏小,大气压测量值偏小。
3. 大气压变化规律:①海拔越高,空气越稀薄,大气压越小;②气压越低,液体沸点越低(高原水低于100℃沸腾,高压锅密闭增压提高沸点)。
4. 大气压生活应用:活塞式抽水机、离心式水泵、高压锅、真空包装。
考点五 流体压强与流速关系(气体+液体统称流体)
规律:流体在流速越大的位置,压强越小。
实例:高铁站安全黄线、飞机机翼升力、刮风窗帘向外飘、汽车尾翼、喷雾器。
考点六 高频易错概念辨析
✘易错 1:液体深度是物体到容器底距离;✔正解:深度从自由液面竖直向下计量。
✘易错 2:容器越粗,相同深度液体压强越大;✔正解:液体压强只由决定,与容器形状粗细无关。
✘易错 3:托里拆利管子倾斜,水银竖直高度变大;✔正解:外界大气压不变,竖直高度固定不变。
✘易错 4:飞机升空依靠空气浮力;✔正解:机翼上下空气流速不同形成压强差,产生升力。
✘易错 5:吸管吸饮料靠嘴巴吸力;✔正解:吸走管内空气,管内气压小于外界大气压,大气压把饮料压进嘴里。
✘易错 6:托里拆利实验水银柱高度受玻璃管粗细影响;✔正解:大气压不变,水银竖直高度与管子粗细无关。
真●题●演●练●
一、单选题
1.在图所示的实例中,工作原理与连通器无关的是( )
A.高压喷水枪 B.茶壶
C. 船闸 D.回水弯管
【答案】A
【解析】A.高压喷水枪是利用压缩空气等手段使水在枪内获得高压,从而使水能够以较大的压力喷射出去,达到喷水清洗等目的。它主要是依靠压力的产生和传递来工作的,与连通器的原理(同种液体静止时液面相平)毫无关系,故A符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相连通,是连通器。当向茶壶中倒水,且水不流动时,壶身中的水位和壶嘴中的水位会保持相平,利用了连通器原理,故B不符合题意;
C.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,所以船通过船闸使用了连通器原理,故C不符合题意;
D.U形弯管上端开口分别与洗手池和下水道相连通,底部相连通,是连通器。它能起到水封的作用,防止下水道中的异味上返,是利用了连通器中液面相平的原理,当有水流过洗手池时,U形弯管内会存留一定高度的水,阻断异味传播,故D不符合题意。
故选A。
2.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,操作过程如图所示,发现两次实验中U形管液面高度差相等。下列说法正确的是( )
A.液体压强计是连通器
B.液体内部的压强与液体深度无关
C.甲烧杯中探头所处位置的液体压强比乙的大
D.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
【答案】D
【解析】A.液体压强计的一端是封闭的,另一端与大气相通,不符合连通器“上端开口、底部连通”的特点,所以不是连通器,故A错误;
B.液体内部的压强与液体的深度有关,在液体密度相同时,深度越深,压强越大,题中两次实验液体密度不同,不能说明液体压强与深度无关,故B错误;
C.U形管液面高度差反映液体压强的大小,两次实验中U形管液面高度差相等,说明甲烧杯中探头所处位置的液体压强和乙的相等,故C错误;
D.根据液体压强的特点,在压强相同时,深度越大,液体的密度越小,甲中橡皮膜深度大于乙中橡皮膜深度,且两者压强相等,所以甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度,故D正确。
故选D。
3.如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
B.大气压支持管内这段水银柱不会下落
C.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
【答案】B
【解析】AD.管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,与玻璃管的粗细,倾斜、玻璃管上提无关,故AD错误;
B.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故B正确;
C.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C错误。
故选B。
4.们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
【答案】C
【解析】A.装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错误;
B.当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,受到的压强变大,U形管两边液面高度差越大,故B错误;
C.测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S,利用可以估测大气压强,故C正确;
D.液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越大、沸点越高。丁图中,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知试管内气压减小、沸点降低,水才能再一次沸腾,故D错误。
故选C。
二、填空题
5.一未装满水的密闭瓶子,先正立放在桌面上(如图甲),然后倒立在桌面上(如图乙),水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系是F甲_____F乙,水对瓶底和瓶盖的压强的大小关系是p甲______p乙(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 大于 小于
【解析】[1]正放时,瓶子中的水柱粗细均匀,此时水对瓶底的压力等于瓶中水的重力,即F甲=G水;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水的重力作用在瓶子的侧壁上,所以瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,即F乙<G水,因为瓶中水的重力是一定的,所以水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系是F甲>F乙。
[2]正立放置(图甲)时水的深度小于倒立放置(图乙)时水的深度,根据可知,水的深度越大,压强越大,所以水对瓶底和瓶盖的压强的大小关系是p甲<p乙。
6.如图,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面_____。在右管水面处做标记A。将左侧玻璃管适当向上移动,当水面再次静止时,左侧玻璃管中水面高度_______,右管中水面在___________(A处/A上方/A下方)。请举一例连通器在生活中的应用_______________。
【答案】 相平 升高 A上方 茶壶
【解析】[1]根据连通器原理知道,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面相平。
[2][3]将左侧玻璃管适当向上移动,左侧玻璃管中水面高度变大,但仍然是连通器,所以当水面再次静止时,右侧玻璃管中水面高度也变大,即A上方。
[4]连通器在生活中的应用很多,如茶壶、过路涵洞、船闸等。
7.如图甲,用吸管喝饮料时,饮料在______的作用下进入嘴巴;如图乙,将纸条的一端按在嘴唇下方,沿纸面上方向前吹气,纸面上方空气流速较大、压强较________,所以纸条向上飘起。
【答案】 大气压 小
【解析】[1]吸饮料时,先将吸管内的气体吸出,此时吸管内气压变小,小于饮料上方的气压,在大气压的作用下将饮料压入人的口中。
[2]沿纸面上方向前吹气,纸面上方空气流速较大、压强较小,纸面下方空气流速小,压强大,会产生向上的压强差,压力差,因此纸条向上飘起。
8.我国古代先贤留下很多智慧的设计,如图a所示的“阴阳壶”就是众多智慧杰作中的一个。通过控制壶柄上的孔,可以控制倒出的液体类型,从而实现“一壶三出”,其原理图如图b所示:若捂住甲孔,倒出的是______(选填“甲”或“乙”)液体,这是由于______的作用,现代生活中与“阴阳壶”原理相同的是______(填序号)。
①用吸管“吸”饮料;②火车站设计的安全线
【答案】 乙 大气压 ①
【解析】[1][2]“阴阳壶”使用时,阴阳壶倾斜,两种液体都向下运动,若捂住甲孔,则左侧壶内气体压强随体积的增大而减小,左侧壶内气体压强小于外界大气压,所以甲液体在大气压的作用下不能倒出;而乙孔使得右侧壶内与外界空气相通,则右侧壶内外的气体压强相同,乙液体受到重力就可流出来。
[3]①用吸管“吸”饮料利用了大气压的作用将饮料压入吸管;
②火车站设计的安全线,是由于火车进站时导致空气流速大,压强小,人容易被气压差压向火车,运用了流体压强与流速的关系;
故与“阴阳壶”原理相同的是①。
三、实验题
9.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,小明没有按压橡皮膜时、U形管两侧液面就存在高度差(如图1所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)正确操作后,分析图2、图3的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ________;
(3)分析图3、图4的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的________越大,压强越大;
(4)探头在水中深度不变时,________(选填“U形管更细”或“U形管里面的水换成酒精”)可使U形管两端液面高度差更大。
(5)实验时,小明将探头放入水下,测得U形管两端水面高度差为8cm,此时探头在水中的深度________(选填“>”、“=”或“<”)8cm。
【答案】(1)B;(2)增大;(3)密度;(4)U形管里面的水换成酒精;(5)>
【解析】(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)分析图2、图3的实验现象,液体密度相同,深度不同,深度越深,压强越大,故可得结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
(3)分析图3、图4的实验现象,深度相同,盐水的密度大,压强大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)探头在水中深度不变时,根据p=ρgh可知,U形管内液体的密度变小,U形管两侧液面高度差越大,故将U形管里面的水换成酒精,可使U形管两端液面高度差更大。
(5)因为橡皮膜发生形变,能抵消一部分压强,故小明将探头放入水下,测得U形管两端水面高度差为8cm,探头在水中的深度大于8cm。
10.为估测大气压的值,小明准备了20mL的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究,步骤如下:
(1)如图甲所示,注射器刻度线的长度可测得为____cm,活塞的横截面积为____cm2;
(2)如图乙所示,将注射器的活塞推到底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐增加细沙,直至活塞刚好被拉动,用测力计测出小桶和细沙的总重为19.8N,此时测得大气压的值为____Pa,此测量值比标准大气压值____;
(3)取下小桶后,小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端,说明____;
(4)若另一组同学只有量程0~10N的弹簧测力计,则要完成该实验,下列做法可行的是( )
A.换一个直径更细的注射器 B.仅换一个质量更小的桶 C.仅减小细沙的质量
【答案】(1)10.00 2;(2)9.9×104 小;(3)注射器内空气没有排尽;(4)A
【解析】(1)[1]图中刻度尺的分度值是0.1cm,则注射器带刻线部分的长度为10.00cm。
[2]已知注射器的体积
可得活塞的横截面积为
(2)[1]活塞刚好被拉动,此时桶的总重力与大气对活塞施加的压力大小相等为
测得大气压的值为
[2]已知标准气压是,当前测量的气压值小于标准气压。
(3)活塞最终未复位到注射器筒的底端,说明注射器内有残余气体,即注射器内空气没有排尽。
(4)A.换一个直径更细的注射器,横截面积变小,外界大气压是固定的,根据可知,大气对活塞施加的压力小,可以在弹簧测力计的测量范围,故A符合题意;
B.仅换一个质量更小的桶不能达到减小气压对活塞施加的压力,大气对活塞的压力超出弹簧测力计的测量范围,故B不符合题意;
C.仅减小细沙的质量,同样不能达到减小气压对活塞施加的压力,大气对活塞的压力超出弹簧测力计的测量范围,故C不符合题意。
故选A。
四、计算题
11.如图所示是一个家庭常用的电热水壶,静止于水平的桌子上,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为0.025m2,装有2kg水后水深16cm,求:(g取10N/kg,水的密度为)
(1)电热水壶中水的重力是多少?
(2)水对电热水壶底部的压强是多少?
(3)此时桌面受到的压强是多少?
【答案】(1)20N;(2);(3)1280Pa
【解析】解:(1)由题意可知,电热水壶中装有2kg的水,由可知,热水壶中水的重力
(2)水深16cm,即0.16m,由可知,水对电热水壶底部的压强
(3)由可知,壶身和底座的总重力
水、壶身和底座对桌面的压力
由可知,桌面受到的压强
12.一所房屋,屋顶面积是。则:(取10N/kg,标准大气压取)
(1)在标准大气压下,大气对屋顶的压力是多少?
(2)这么大的压力,为什么没有把屋顶压塌?
(3)在一次发生龙卷风时,屋外大气压降到了,此时屋顶内外受到的大气压力差是多少?
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【解析】(1)在标准大气压下,大气对屋顶的压力是
(2)屋内也受到大气压强,而且房屋内外大气压强相等,受力面积也相等,所以,屋顶内侧受到的大气压力也为,两侧的压力是平衡力,作用效果相互平衡,所以,不会把屋顶压塌。
(3)屋外大气压降到时,屋外受到的大气压力为
此时屋顶内外受到的大气压力差是
五、综合题
13.为了提高水的沸点,使食物更容易煮熟,人们设计制造出如图所示的压力锅,粗黑部分是锅盖。压力锅顶部有一个可以移开或套上的重锤,叫作“限压阀”。当锅内气压较低时,限压阀套压在排气管上使锅内气体不能泄出;当锅内气体达到预定值时,限压阀被锅内气体顶起,锅内气体的一部分泄出以稳定锅内气体的压强。当限压阀正在排气时,限压阀的重力加上外界大气对它的压力与锅内气体对限压阀竖直向上的压力平衡。锅盖上还有一个安全装置,防止限压阀因意外不能排除高压气体。
下表是水的沸点和气压的一些特殊值的对应关系:
水的沸点/℃
20
40
60
80
90
100
110
120
气压/Pa
2338.1
7381.2
19934.0
47377.0
70121.0
101325.0
143250.0
198490.0
在海平面处大气压约为1.0×105Pa,此时水的沸点是100℃。经测定,在海拔3000m以下,海拔高度每上升300m,大气压强减小约0.03×105Pa。
(1)该种压力锅的工作原理是______。
(2)在海拔3000m高处,水的沸点约是______℃。
(3)若将同一个压力锅拿到高海拔地区使用,锅内水的沸点将______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)若要提高压力锅内水的沸点,可以采取的措施是______。
【答案】(1)水的沸点随气压的增大而升高;(2)90;(3)降低;(4)增大限压阀的质量
【解析】(1)该种压力锅,当锅内气压较低时,限压阀套压在排气管上使锅内气体不能泄出,使锅内气压增大,水的沸点升高,所以工作原理是水的沸点随气压的增大而升高。
(2)在海拔3000m以下,海拔高度每上升300m,大气压强减小约0.03×105Pa,则当海拔为3000m时,降低的压强为
该处大气压强约为
由表中数据可知,此时水的沸点约是90℃。
(3)根据高压锅的结构可知,锅内气压等于锅外气压加限压阀产生的压强,
将同一个压力锅拿到高海拔地区使用,外界气压变小,则锅内气压也变小,所以锅内水的沸点将降低。
(4)要提高压力锅内水的沸点,应增大锅内压强,由
得,在外界气压一定时,可以增大限压阀产生的压强,即增大限压阀的质量。
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专题09 液体压强、连通器与大气压强
目●标●导●航
专题名称
对应教材章节
核心考点内容
液体压强、连通器与大气压强
苏科八下9.2液体压强、9.3大气压强
液体压强特点、公式计算;U型压强计探究实验;连通器原理与实例;大气压证明实验、托里拆利测量实验细节;大气压影响因素与生活应用;流体压强与流速;期末实验、选择、计算高频考点
核●心●考●点●清●单
考点一 液体压强特点与 U 形管压强计实验
1. 液体压强产生原因:液体受重力、具有流动性,因此液体对容器底部、侧壁均产生压强。
2.U 型管压强计(探究实验必考)
①原理:U型管两侧液面高度差反映探头处液体压强大小(转换法);
②使用前检查:装置气密性完好,两侧液面齐平;橡皮膜破损漏气,无论按压探头,液面始终无高度差;
③实验方法:控制变量法。
3. 液体压强规律:①同种液体,深度越深,液体压强越大;②同种液体同一深度,液体向各个方向压强大小相等;③深度相同时,液体密度越大,压强越大。
考点二 液体压强计算公式
:液体压强();:液体密度();:深度(从自由液面竖直往下的距离,单位 m)
易错提醒:≠容器高度,计算全部单位换算成国际单位。
液体对容器底压力:;柱形容器,上宽下窄,上窄下宽。(液体对容器底部的压力等于容器底面积正上方液体的重力)
考点三 连通器
1. 连通器定义:上端开口、底部互相连通的容器。
2. 连通器原理:连通器内装同种液体,液体静止时,所有开口端液面保持相平。
3. 典型实例:茶壶壶身与壶嘴、船闸、锅炉水位计、洗手池下水弯管。
考点四 大气压强
1. 大气压存在验证实验
①马德堡半球实验:历史上第一个有力证明大气压客观存在,证明大气压数值很大;
②课堂小实验:覆杯实验、吸盘吸附墙面、瓶吞鸡蛋、吸管吸水,均利用大气压。
2. 托里拆利实验(测大气压重点,高频考点)
(1)实验器材:长约 1m 一端封闭玻璃管、水银槽、水银;
(2)操作要点:玻璃管灌满水银(排尽空气),倒置插入水银槽;管内水银下降一段后静止,上方形成真空;
(3)结论:标准大气压 = 760mm 高水银柱产生压强,;
(4)易错细节:
①玻璃管倾斜:水银柱竖直高度不变、长度变长;
②换粗细不同玻璃管、上提下压玻璃管(管口不离开液面):水银竖直高度不变;
③管内混入少量空气:内部气压下压水银,测量高度偏小,大气压测量值偏小。
3. 大气压变化规律:①海拔越高,空气越稀薄,大气压越小;②气压越低,液体沸点越低(高原水低于100℃沸腾,高压锅密闭增压提高沸点)。
4. 大气压生活应用:活塞式抽水机、离心式水泵、高压锅、真空包装。
考点五 流体压强与流速关系(气体+液体统称流体)
规律:流体在流速越大的位置,压强越小。
实例:高铁站安全黄线、飞机机翼升力、刮风窗帘向外飘、汽车尾翼、喷雾器。
考点六 高频易错概念辨析
✘易错 1:液体深度是物体到容器底距离;✔正解:深度从自由液面竖直向下计量。
✘易错 2:容器越粗,相同深度液体压强越大;✔正解:液体压强只由决定,与容器形状粗细无关。
✘易错 3:托里拆利管子倾斜,水银竖直高度变大;✔正解:外界大气压不变,竖直高度固定不变。
✘易错 4:飞机升空依靠空气浮力;✔正解:机翼上下空气流速不同形成压强差,产生升力。
✘易错 5:吸管吸饮料靠嘴巴吸力;✔正解:吸走管内空气,管内气压小于外界大气压,大气压把饮料压进嘴里。
✘易错 6:托里拆利实验水银柱高度受玻璃管粗细影响;✔正解:大气压不变,水银竖直高度与管子粗细无关。
真●题●演●练●
一、单选题
1.在图所示的实例中,工作原理与连通器无关的是( )
A.高压喷水枪 B.茶壶
C. 船闸 D.回水弯管
2.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,操作过程如图所示,发现两次实验中U形管液面高度差相等。下列说法正确的是( )
A.液体压强计是连通器
B.液体内部的压强与液体深度无关
C.甲烧杯中探头所处位置的液体压强比乙的大
D.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
3.如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
B.大气压支持管内这段水银柱不会下落
C.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
4.们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
二、填空题
5.一未装满水的密闭瓶子,先正立放在桌面上(如图甲),然后倒立在桌面上(如图乙),水对瓶底和瓶盖的压力的大小关系是F甲_____F乙,水对瓶底和瓶盖的压强的大小关系是p甲______p乙(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
6.如图,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面_____。在右管水面处做标记A。将左侧玻璃管适当向上移动,当水面再次静止时,左侧玻璃管中水面高度_______,右管中水面在___________(A处/A上方/A下方)。请举一例连通器在生活中的应用_______________。
7.如图甲,用吸管喝饮料时,饮料在______的作用下进入嘴巴;如图乙,将纸条的一端按在嘴唇下方,沿纸面上方向前吹气,纸面上方空气流速较大、压强较________,所以纸条向上飘起。
8.我国古代先贤留下很多智慧的设计,如图a所示的“阴阳壶”就是众多智慧杰作中的一个。通过控制壶柄上的孔,可以控制倒出的液体类型,从而实现“一壶三出”,其原理图如图b所示:若捂住甲孔,倒出的是______(选填“甲”或“乙”)液体,这是由于______的作用,现代生活中与“阴阳壶”原理相同的是______(填序号)。
①用吸管“吸”饮料;②火车站设计的安全线
三、实验题
9.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,小明没有按压橡皮膜时、U形管两侧液面就存在高度差(如图1所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)正确操作后,分析图2、图3的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ________;
(3)分析图3、图4的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的________越大,压强越大;
(4)探头在水中深度不变时,________(选填“U形管更细”或“U形管里面的水换成酒精”)可使U形管两端液面高度差更大。
(5)实验时,小明将探头放入水下,测得U形管两端水面高度差为8cm,此时探头在水中的深度________(选填“>”、“=”或“<”)8cm。
10.为估测大气压的值,小明准备了20mL的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究,步骤如下:
(1)如图甲所示,注射器刻度线的长度可测得为____cm,活塞的横截面积为____cm2;
(2)如图乙所示,将注射器的活塞推到底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐增加细沙,直至活塞刚好被拉动,用测力计测出小桶和细沙的总重为19.8N,此时测得大气压的值为____Pa,此测量值比标准大气压值____;
(3)取下小桶后,小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端,说明____;
(4)若另一组同学只有量程0~10N的弹簧测力计,则要完成该实验,下列做法可行的是( )
A.换一个直径更细的注射器 B.仅换一个质量更小的桶 C.仅减小细沙的质量
四、计算题
11.如图所示是一个家庭常用的电热水壶,静止于水平的桌子上,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为0.025m2,装有2kg水后水深16cm,求:(g取10N/kg,水的密度为)
(1)电热水壶中水的重力是多少?
(2)水对电热水壶底部的压强是多少?
(3)此时桌面受到的压强是多少?
12.一所房屋,屋顶面积是。则:(取10N/kg,标准大气压取)
(1)在标准大气压下,大气对屋顶的压力是多少?
(2)这么大的压力,为什么没有把屋顶压塌?
(3)在一次发生龙卷风时,屋外大气压降到了,此时屋顶内外受到的大气压力差是多少?
五、综合题
13.为了提高水的沸点,使食物更容易煮熟,人们设计制造出如图所示的压力锅,粗黑部分是锅盖。压力锅顶部有一个可以移开或套上的重锤,叫作“限压阀”。当锅内气压较低时,限压阀套压在排气管上使锅内气体不能泄出;当锅内气体达到预定值时,限压阀被锅内气体顶起,锅内气体的一部分泄出以稳定锅内气体的压强。当限压阀正在排气时,限压阀的重力加上外界大气对它的压力与锅内气体对限压阀竖直向上的压力平衡。锅盖上还有一个安全装置,防止限压阀因意外不能排除高压气体。
下表是水的沸点和气压的一些特殊值的对应关系:
水的沸点/℃
20
40
60
80
90
100
110
120
气压/Pa
2338.1
7381.2
19934.0
47377.0
70121.0
101325.0
143250.0
198490.0
在海平面处大气压约为1.0×105Pa,此时水的沸点是100℃。经测定,在海拔3000m以下,海拔高度每上升300m,大气压强减小约0.03×105Pa。
(1)该种压力锅的工作原理是______。
(2)在海拔3000m高处,水的沸点约是______℃。
(3)若将同一个压力锅拿到高海拔地区使用,锅内水的沸点将______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)若要提高压力锅内水的沸点,可以采取的措施是______。
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