大气压强证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。大气压强产生的原因:空气受到重力作用,具有流动性而产生的测定大气压强值的实验是:
1、托里拆利实验(最先测出):实验中玻璃管上方是真空,管外水银面的上方是大气,是大气压支持管内这段水银柱不落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。
2、课堂实验:用吸盘测大气压:(原理:二力平衡F=大气压p=F/s)测定大气压的仪器是:气压计。常见气压计有水银气压计和无液(金属盒)气压计。标准大气压:把等于760毫米水银柱的大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105pa。大气压的变化:和高度、天气等有关;大气压强随高度的增大而减小;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100pa。○(沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高)。抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。在1标准大气压下,能支持水柱的高度约 10.3m高。四、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。飞机的升力:飞机前进时,由于机翼上下不对称,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,压强较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。
经典例题
液体压强
题型一 实验
例1 在“研究液体的压强”的实验中,进行了如图中各图所示的操怍。
(1)为了顺利地完成该实验,除了图中画出的各种器材外,还需要用到__________。
(2)比较图中代号为__________的三个图,可以得到的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)比较代号为__________的两个图,可以知道:在深度相同的情况下,不同液体的压强还跟它的密度有关。液体的密度越大,压强越__________。
(4)比较代号为__________的三个图,可以知道:液体的压强随深度的增加而增大。
题型二 计算
例1如图所示,铁桶重20N,桶的底面积为200cm2,往桶里倒入80N的水,水的深度25cm,平放在面积为1m2的水平台面上,求:
(1)水对桶底的压强多大?
(2)桶底受到水的压力多大?
(3)台面受到桶的压强多大?
例2放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2,不计容器的质量。
求:
(1)离容器底8cm处有一个A点,A处受到水的压强和方向;
(2)水对容器底的压力和压强;
(3)容器对桌面的压力和压强。
例3 如图所示,在质量为1 kg的容器内装有5 kg的水,容器底面积为100 cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9 m2 ,g取10 N/kg.求:
(1)容器对桌面的压力。
(2)容器对桌面的压强。
(3)水对A点的压强。
(4)水对容器底的压强。
(5)水对容器底的压力。
例4 三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示.若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
例5 在一个重2 N、底面积为0.01 m2的容器里装8 N的水,容器中水的深度为0.05 m,把它放在水平桌面上,如图所示.取g=10 N/kg,求:
(1)水对容器底部的压强和压力.
(2)容器对桌面的压力和压强.
例6 如图所示,平底茶壶的质量是500g,底面积是40cm2,内有0.7kg的开水,水面的高度在图中已标出,放置在面积为1m2的水平桌面中央, 试求:(g=10N/kg)
(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力
(2)茶壶对桌面的压强
题型三 应用
例1如图所示,在两个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,两容器中水对容器底部的压强相比较,正确的是【 】
A.P甲=P乙 B.P甲>P乙
C.P甲<P乙 D.条件不足,不能确定
例2 底面积相同、形状不同的三个容器.倒入质量相同、密度不同的三种液体甲、乙、丙后,液面高度相同,如图所示,三容器底部所受液体压强的大小关系是P甲____P乙____P丙。
例3将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图14所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB, 水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则 ( )
A. pA>pB FA>FB B. pA<pB FA=FB
C. pA=pB FA<FB D. pA<pB FA>FB
例4 如图所示,杯子中装满水,现向杯中轻轻放入一个小木块,小木块漂浮在水面,则放入木块后( )
A.水对杯底的压强增大 B.水对杯底的压强不变
C.水对杯底的压力增大 D.水对杯底的压力减小
例5 如图所示,在试管中装有一定量的液体,当试管竖直放置时,试管底部受到的液体压强是p1,将试管倾斜放置时,试管底部受到的液体压强为p2,则( )
A. B. C. D. 无法确定
例6 如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则所装三种液体中,质量最大的是________,质量最小的是_______。
例7一只可口可乐瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图所示。把可口可乐瓶放入水中,当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则 ( )
A.a、b两个小孔均有水流入
B.a、b两个小孔均有酒精流出
C.酒精从a小孔流出,水从b小孔流入
D.水从a小孔流人,酒精从b小孔流出
大气压强
题型一 实验
例1 右图是托里拆利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是760mm。下列情况中(试管口始终没离开水银面),水银面的高度差变小的是
A.稍稍提高玻璃管 B.使玻璃管顷斜
C.往水银槽中添加水银 D.将实验装置转移到高山上进行实验
例2 如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
例3 某实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是_____________________。(2)如图甲所示,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,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30N。
(3)如图乙所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为_______,计算出活塞的横截面积。
(4)计算得到大气压强的数值为_________Pa(5)同学们发现实验误差较大,请分析该实验过程中导致误差的因素有(请写出一条):________________________________________________________。
题型二 计算
例1 已知高压锅的限压阀的质量为100.8 g,排气孔的面积为7mm2.求:
1.锅内气体的压强最大可达多少?
2.设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?(g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压,计算时取1×105Pa)
例2 如图1,在水银槽中竖直倒插一根一端封闭、粗细均匀的玻璃管,管内有一段水银柱,高为,水银柱上端密封有一段空气柱,现将玻璃管竖直向上提起(管口不离开水银槽内水银面)一些,玻璃管内水银柱高度为,则( )
A. B. C. D. 无法判定
题型三 应用
例1图1所示的各种事例中,跟大气压无关的是 ( )
例2 我们吸气时,下列说法正确的是( )
A、肺的容积减小,肺内空气压强增大 B、肺的容积增大,肺内空气压强减小
C、肺的容积增大,肺内空气压强增大 D、肺的容积减小,肺内空气压强减小
例3 图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。以下说法正确的是( )
A.当气温升高,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B.当气温升高,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C.当气温降低,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D.当气温降低,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
例4 把装满水的量筒口朝下浸入水槽中,按照图那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面以前,量筒露出水面的部分其内部( ). A.是真空的 B.有水,但不满 C.充满水 D.以上情况都有可能
例5 下列实验不能说明大气压存在的是( )
例6 在高山上煮饭,饭不容易熟,原因是:
A、高山上气压低,水的沸点低; B、高山上气压低,热量散失多;C、高山上气温低,热量散失多; D、高山上空气稀薄,水不能沸腾.
例7 用钢笔吸墨水时,按下弹簧片,挤出管内部分空气,松开手后,管内气压 外界大气压,墨水在外界 的作用下进入管内。
例8 大气压与生产、生活、科研紧密相连,下面几个选项中,分析正确的是
A.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值比实际值偏小
B.人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,大气压将外部空气压入肺内
C.用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越低
D.用吸盘能将玻璃板提起是大气压的作用
例9 生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的汤将 ( )
A.同时沸腾 B. 稍后沸腾
C.不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
D. 不会沸腾,汤的温度能够达到水的沸点
流体压强
例1 随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,一般小轿车的外形都类似于飞机的机翼.当轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速________车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强________车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力_____车的重力.(均填“大于”、“等于”或“小于”)
例2 图5是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是( )
A.风总是A口吹入,B口吹出 B.风总是B口吹入,A口吹出
C.风总是A、B口同时吹入 D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
例3 将如图所示的装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可以看到a管中的液面比b管中的液面______,这说明A处压强比B处的压强________,而B处的横截面积小,水的流速显然比A处的______,由此可知:流体在流速大的地方压强_______,在流速小的地方压强_________.
例4 在五一游艺晚会上,陈思同学演示了如图示的实验,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球斜上方吹气,乒乓球将:
A.仍静止; B.运动到左碗; C.运动到右碗; D.无法确定。
例5 当我们坐在高速前进的列车上时,打开列车的车窗,发现车窗的窗帘总是( )
A.向车外飘 B.向车内飘
C.有时外飘,有时内飘 D.不会飘动
例6 如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,那么以下分析正确的是:
A.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小;
B.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大;
C.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小;
D.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大.
例7 如图7所示,小丽同学撑一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形.下列有关这一现象及其解释正确的是
A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方 B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方
C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气压强大于下方 D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气压强大于下方
例8 沙漠中有一个沙丘,当水平方向的风不断吹过 沙丘时,沙丘会慢慢:
A、向左移动; B、向右移动; C、仍停原处; D、无法确定.
例9 树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( )
A.从路中间飞向路边 B.只向上飞
C.从路旁被吸向汽车 D.不受影响
例10 在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球:
A.相互靠近; B.相互远离;C.静止不动; D.向同一方向运动。
例11 把长10cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠A管的上端,如图4所示,往B管中吹气,可以看到A管中的水面
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判断
例12 对下列生活实例的理解,不正确的是
A.坐沙发比坐木凳舒服,利用了减小压力来减小压强的道理
B.用吸盘挂钩挂衣物,利用了大气压强的作用
C.切肉前先磨刀,是为了在相同压力作用下,减小受力面积,增大压强
D.飞机机翼上下不对称的设计,应用了流体压强与流速的关系
例13 我国铁路已进行了多次大提速.“和谐号”动车组高速列车经过时,若人离铁轨太近容易被吸进铁轨,应特别注意安全.从物理学的角度看,这是因为高速行驶的列车与人之间的:( )
A.空气流速增大,压强增大 B.空气流速增大,压强减小
C.空气流速减小,压强增大 D.空气流速减小,压强减小
例14 如图所示是家用煤气灶灶头的示意图。使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气泄漏,其原因是( )
A.进口处煤气流速小,压强大于大气压强B.进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C.进口处煤气流速大,压强大于大气压强D.进口处煤气流速大,压强小于大气压强
例15 在江南中学体育节上,小华水平抛出一飞盘,快速前进的飞盘越升越高。从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为下列图示中的( )
例16 当两列高速行驶的火车相对驶过时,它们必须减速,否则车窗玻璃将会损坏,如果真的发生了
这种现象,那么 ( )
A.碎玻璃将会飞向车内 B.碎玻璃将会飞向车外
C.碎玻璃沿竖直方向下落 D.碎玻璃将会飞向车顶
例17 如图所示,农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外,其原因是风吹过烟囱的顶端,使那里的空气流速_____,压强_______。(均选填“增大”或“减小”)
例18 当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼______的空气速度快,流过机翼________的空气速度慢.机翼上下方的所受的压力差就形成了向上的__________.当飞机滑行速度达到一定时,机翼所受的_______超过飞机的________,飞机就起飞升空了.
例19 龙卷风的实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中(如图所示),龙卷风能“吸”起物体的主要原因是( )
A.龙卷风内部的气压远小于外部的大气压 B.龙卷风增大了空气对物体的浮力
C.龙卷风使物体受到的重力变小了 D.龙卷风产生了强大的静电,将物体吸上天空
例20 家用水龙头在水流较小且稳定流动时,水流的形状应该是图中的
例21 唐朝著名诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅……”,一个“卷”字用得恰到好处。风将茅草卷起来,这是因为屋顶空气流动速度_______(选填“大于”或“小于”)屋内的空气流动速度,屋外空气的压强________(选填“大于”或“小于”)屋内空气的压强,产生一个向______(选填“上”或“下”)的压力差,将茅草吸上去。
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