文档内容
大气压强、流体压强与流速的关系
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知识目标:理解大气压强的概念,掌握大气压强在生活中的应用。
能力目标:培养学生探究新知识,提高分析问题解决问题和把物理知识应用到生活实际中的的
能力,增进发放思维能力和现有知识区向最近发展区迁延的能力。
情感目标:加强学生对新知识探究的兴趣,渗透物理贴近生活,培养学生的科学素养。
1、定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压或气压;
2、产生原因:因为 。
3、大气压强的存在:
历史上证明大气压强存在的著名实验是 实验。
小实验有覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4、大气压的测定: 实验。
⑴实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后 放
开堵管口的手指后,管内水银面 ,这时管内外水银面的高度差约为
。
⑵原理分析:在管内与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压= 。
⑶结论:大气压 (其值随着外界大气压的变化而变化)
⑷说明:
①实验前玻璃管里水银灌满的目的是: ;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为
③将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差 ,将玻璃管倾斜,高度
,长度 。
5、标准大气压:把760mm水银柱所产生的压强,即1.01×105Pa 的大气压叫做1个标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
2标准大气压=2.02×105Pa,可支持水柱高约20.6m
6、大气压的特点
⑴空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
⑵大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。
一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。7、大气压变化规律研究(课本150图8-43)能发现什么规律?
⑴大气压随高度的增加而减小。
⑵大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小的快,高空减小的慢。
8、沸点与压强:
内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:高压锅、除糖汁中水分。
9、测量工具:分类:水银气压计和空盒气压计
说明:若水银气压计挂斜,则测量结果变大。
在空盒气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的高度计。
10、大气压的应用:活塞式抽水机和离心水泵。
题型一:大气压的应用
1.下列现象中没有利用大气压强的是( )
A.把药液注射进肌肉里
B.用吸管吸瓶中的饮料
C.茶壶上留有小孔
D.利用离心水泵抽水
2. 如图8-4-6所示,将量简倒扣水中,里面充满水,将量简向上提的过程中,保持简口不离开
水面,则量筒内( )。
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是真空
D.有水,但不满,水面上方是空气
图8-4-6
3.(2004年长沙)在冬天,装有一定量水的热水瓶过了一段时间后,软木塞不易拨出,这主要是
由于( )
A .瓶内气压大于大气压 B.瓶内气压小于大气压
C.瓶塞遇冷收缩 D.塞子与瓶口间的摩擦力增大
4.如图8—4—7所示,用纸片把盛满水的杯子的杯口盖上,再使杯口向下,水也不会流出来,主
要是因为 ( )
A.纸片很轻 B.水粘住纸片
C.空气有浮力 D.大气对纸片有向上的压力
图8—4—75.【吉林省长春市2015年中考物理试题】下列事例中利用大气压强的是
( )
A、护士给病人注射肌肉针 B、用吸管喝饮料
C、飞机的机翼设计成流线型 D、用压力锅做饭
题型二:证明大气压的存在
6.(2014•邵阳)如图,小敏同学在喝牛奶时无意发现,喝牛奶的纸盒变瘪了.她疑惑不解:“自
己并未用力捏纸盒,怎么会变瘪呢?”请你告诉她纸盒变瘪的原因是 用力吸后,牛奶袋空气变少 ,
导致盒内压强减小,外部大气压强大于内部压强 .
题型三:大气压的测量实验
7.在做托里拆利实验时,若管顶打个洞,则管内液柱( )。
A.从小洞喷出 B.保持不变
C.充满全管 D.与槽中液面相平
8.小明将托里拆利管内装满水后倒立于水槽中,则管内水面位置( )
A.下落至内外水面高度差为76cm B.下落至内外水面相平
C.不下落而且水充满全管 D。无法判断
基础演练
1、关于压强,下列说法正确的是( )
A.珠穆朗玛峰顶海拔8848m处的大气压强比丽江玉龙雪山的高
B.昆明的大气压强比北京底,所以运动队要到昆明进行高原训练
C.大气压强与天气有关,通常阴天的气压比晴天高
D.大气压强的大小,大约相当于1cm2的面积上大气产生的压强
2、第一位用实验的方法测出大气压强数值的科学家是( )
A.托里拆利 B.牛顿 C.伽利略 D.焦耳
3、在做托里拆利实验时,不小心玻璃管中留有小量残余空气,则( )
A.大气压强的测量值与真实值相同 B. 大气压强的测量值大于真实值
C. 大气压强的测量值小于真实值 D.条件不足,无法判断
4、不可以直接说明大气压强存在的事实是( )
A.带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上 B.钢笔从墨水瓶中吸取墨水C.用塑料管吸取饮料瓶中的饮料 D.河堤的下段比上段要造得宽
5、水银气压计若挂歪了,其读数将会( )
A.与实际气压一样大 B.比实际气压小 C. 比实际气压大 D.无法确定
二、填空题
6、某容器内水面上方的气压为1.2个标准大气压,则容器内水的沸点_________100℃.(填“高
于”、“低于”或“等于”)
7、使用吸盘式塑料挂物钩时,要用力将塑料挂物钩的吸盘向很平的墙面上压,排出里面的空气,
吸盘才会紧贴在墙面上,这是因为___________.
8、我们的日常生活中有很多事例应用了大气压的知识,例如:抽水机利用大气压把水从低处抽到
高处.请你仿照示例另举出有关大气压应用的实例.
a.______________________________.
b.______________________________.
9、2003年5月21日,我国业余登山队A组队员成功登上珠穆朗玛峰.若珠穆朗玛峰顶部的大气压
值为24cm水银柱高,约合__________kPa.
10、一次龙卷风发生时,屋外气压急剧降到90 kPa;当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大
气压,粗略取作100 kPa.若室内屋顶的面积是100m2,这时屋顶所受到的内外压力的差额可达
__________N,足以被掀飞.
巩固提高
1. (2004淄博)下列各图中,能够测出大气压值的实验是图( )
2.把一个烧瓶先放在开水中烫一会儿,然后立即固定在铁架台上,同时把一个剥了皮的熟鹌鹑蛋
迅速塞入瓶口,如图8-4-5所示。你会看到鹌鹑蛋在 作用下从瓶口进入烧瓶。
图8-4-5
3.(2004年广东)大气压强的值为105Pa,则大气压对你的一只大拇指指甲表面的压力大约是 ()
A.1N B.10N C.100N D.1000N
4.如图8-4-8是自制的水气压计,把它由东宝山 的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化
情况是(假设瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递) (
)
A.降低 B.升高
图8-4-8
C.先降低后升高 D.先升高后降低
5.请你阅读下面的文章,回答问题。
小丽在研究一定质量的气体的压强时,想到了这样一个问题:如果这些气体的体积保持不变,
它的压强会不会随温度的变化而变化呢?
针对这一问题,她经过思考,提出了两种猜想:
(1)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越大;
(2)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越小。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小丽进行了如下的实验:
图8-4-9
在烧瓶中封入一定质量的气体,烧瓶的一端连接在压强计上,将烧瓶移入水中,通过温度计可
以测得水的温度,也就是瓶中气体的温度(如图8-4-9)
给水糟的水加热,通过不断调整压强计以保持烧瓶中气体体积不变,并通过温度计和压强计每
隔一段时间记录下瓶中气体温度值和相应的气压值,经过一段时间,实验数据记录如下:
小
气体的温
20 30 40 50 …
丽 度/ºC 对
气体的压
上 面
1.0×105 1.03×105 1.07×105 1.1×105 …
强/Pa
的 数
据进行了归纳分析,看出了在这种情况下,气体的压强与温度的某种关系。
小丽经过进一步思考,得出了一个初步结论,并验证了自己其中的一种猜想是正确的。
根据你刚才的阅读,请回答下面的问题:
(1)小丽得出的结论是什么?
答:一定质量的气体,在 保持不变时, 。
(2)在夏天,小雨将自行车车胎中气打的足足的,准备出去游玩,路上遇到同学小周,于是
他就将自行车停放在烈日下,与小周聊起天来,正聊在兴头上,猛然听见“砰”的一声巨响车胎爆
裂!这是怎么回事?请你用刚才研究出来的结果解释一下。
(3)小丽探究出的这个结论在日常生活中有何应用?请举一例。
(4)小丽是按照怎么的思维程序进行探究活动的?6.人们在夏天经常用吸管喝饮料,都可以很方便地将饮料吸入口中,如图8-4-10 甲所示。
图8-4-10
(1)甲图中的人是靠什么将饮料“吸”入口中的?
(2)若将瓶口用塞子塞紧,只在塞子中间打个孔穿过吸管,这样可以喝到饮料吗?为什么?如
图乙所示。
(3)若某人同时将两根 含在口中,一根吸管的一端放在水杯中,这样可以喝到饮料吗?为什
么?如图丙所示。
7.如图8-4-11所示的托里拆利实验装置中,下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变
化( )
A.将管倾斜
B.将玻璃管变粗
C.向水银槽中加入少量水银
图8-4-11
D.外界大气压发生变化
8.已知1标准大气压的值约为105PA.小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大?他设计的实验方
案是:将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气。用弹簧测力计钩着挂钩缓
慢往上拉,直到吸盘脱离桌面。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大
气对吸盘的压力。再设法量出吸盘与桌面的接触面积,然后算出大气压(如图
8-4-12所示)。它选择的实验器材是:量程为5N的弹簧测力计,底面积为
5cm2的吸盘。请你探究一下:
(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行?
图8-4-12
(2)如果上述实验方案可行,小明同学选择的器材能否测出大气压的值?请
你进行分析和评估。
9.地球是我们人类赖以生存的“家园”,大气层是这个“家园”的保护伞,没有了它,人类将无
法生存.请你设想一下,如果地球周围没有了大气层,在教材中涉及到的有关物理、化学、生物的
实验及实例中,哪些现象将不再发生. (不限定学科,写出三个现象)
10.物理兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动,想利用所学的物理知识测量花果山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小Δp,且山下的大气压强为p。他们随身携带了注射器
0
(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后,他们首先排尽针筒内的
空气并用橡皮帽封住其小孔,进行了如图所示的实验。(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)
(1)为了测量山顶的大气压强,你认为实验中应测出的物理量有(指出物理量的名称并用相应的
符号表示): ;
(2)山顶的大气压强p= (用所测量的物理量及已知量表示);
(3)花果山的高度h= (用所测量的物理量及已知量表示)。
1.能够证明大气压存在的著名实验是___________,最早测出大气压的值的科学家是_________。他测
出大气压强值相当于 毫米高的汞柱产生的压强。
2. 在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验(如图所
示)。
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 。
请完成下列问题:
(1)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=__________________。
(2)实验中误差产生的主要原因是(写出一条即可):
。
3. (06河南)学习了大气压的知识以后,小明对大气压强通常有1.0×105Pa这么大存有疑问,想
亲自证实一下.
(1)小明买来一个塑料挂钩,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图所示,测出塑料吸盘与玻
璃的接触面积为10cm2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),在桶中装8L水;经过计算,
他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉.请你写出计算过程和判断依据.(g取10N/kg)(2)当小明把水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了,是大气压没有那么大还是其他原因?请发表
你的看法.
4.(2005年苏州市)小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔;
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筒. 当注射器中的活塞刚开始移动时,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.
(1)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=___________________________.
(2)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.你认为产
生这种现象的主要原因是:
___________________________________________________________.
5. (2007年南通市)某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值.
(1)图甲是按1:1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为_______,用
刻度尺测量注射器全部刻度的总长为_____ cm,可算得活塞的横截面积为____cm2。
(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的
小孔, 按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到
F=28.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=_______ Pa。
(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值_______;若活塞与注射器内壁间的摩擦较
大,将导致测得大气压值_______。(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
6.(2005年南京)如图是小华做“估测大气压的值”的实验示意图。(1)请将下列实验步骤补充完整。
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的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开始滑动时,记下 ,即等于大气对活塞的压力F。
C.用刻度尺测出注射器的 ,记为L,读出注射器的容积V,则活塞的面积S= 。
D最后计算出此时大气压的数值p= (写出表达式)。
(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小,其主要原因是
。
7.(06年江苏镇江)小明同学利用注射器、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)如图所示,用细尼龙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 时,记下弹簧测力计的示数为
8.2N.
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm,计算得到活塞的横截面积为 cm2.
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa.
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小.请分析,该实验过程中导致
误差的因素有(请写出两条)
8.(2004年无锡)小明想用如下的方法测量大气压强:将一个面积为
1×10-3m2的吸盘按在泡光滑的水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻
度值为5N的弹簧测力计测量大气的压力(如图所示),然后计算大气压
强。若大气压强为1.01×105Pa,则吸盘受到大气压力为 N。小
明发现不能用这个测力计完成测量,原因是
9.(宁夏08年)为了估测大气压究竟有多大,某小组同学根据课本中的实验方案,如图所示,在实验室合作进行了如下实验:
①将蘸水的塑料吸盘按在光滑水平板面上,挤出里面的空气;
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记录刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力;
④再设法量出吸盘与水平板面的接触面积,然后算出大气压。
(1)将吸盘蘸水后再按在光滑水平板面上,其目的是为了________________。
(2)从原理上讲,本实验测算大气压的方法是否可行?答:______________。
(3)如果实验中所用弹簧测力计的量程为5N,吸盘与水平板面的接触面积为10cm2,请你通过计算,
说明他们能否测算出大气压,为什么?(1标准大气压为1.0×105Pa)
(4)要估测出大气压,你认为本实验中对主要器材有什么要求?
10.(2004年宜昌)已知1标准大气压的值约为105Pa.小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大,
他设计的实验方案是将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用弹簧测力
计钩着挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离桌面。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读
数这就是大气对吸盘的压力,再设法量出吸盘与桌面的接触面积然后算出大气
压(如图所示),他选择的实验器材是:量程为5N的弹簧测力计,底面积为
5cm2的吸盘。
(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行?
(2)如果上述实验方案可行,小明同学选择的器材能否测出大气压的值?请你进行分析和评估。
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1.小华制成如图所示的“自动给水装置”,是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中,瓶口刚好
被水浸没.其瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于( )
A.瓶的支持力的作用 B.瓶的重力作用
C.水的浮力作用 D.大气压的作用
2.下列现象中与大气压无关的是( )A.水往低处流 B马德堡半球实验 C.用吸管吸饮料
D.塑料的吸盘贴在光滑的墙壁上能挂东西
3.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高.沿河农民通常采用如图所示的方式,引黄河
水来灌溉农田.有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( )
第4题
A. 这种取水灌溉方式是利用了大气压把水压入管内流向B处的
B. 使用时B端管口必须低于A处水面
C. 使用时先将管道中灌满水
D. 高度差H越大,管道中的水流得就越快
4.某同学用嘴对一小空瓶吸一口气,空瓶就能“挂”在嘴唇上,原因是( )
A.唾液把瓶粘住了 B.瓶内气压减小了
C. 瓶外气压增大了 D.瓶子质量减小了
5.同学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( )
第6题
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丁图实验,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
6.如图所示是课本中展示的自制实验器材,下列说法正确的是( )
A.甲是气压计,乙是温度计 B.甲是气压计,乙是气压计
C.甲是温度计,乙是温度计D.甲是温度计,乙是气压计
7.下列现象中能用大气压解释的是( )
A. 用吸管吸饮料
B. 铁桶内放一些水,烧开后把开口堵住,再浇下冷水,铁桶扁了
C. 将两块铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,重物就不会落下来
D. 用注射器给人体注射药液8.如图所示,下面挂着5N重物的吸盘吸附在天花板上,吸盘和细钩的总重
力是0.5N.吸盘没有掉下来,说明它还受到一个竖直向上的作用力.这个
力的大小是 ___ _N,其施力物体是 .
9.托里拆利实验测出了一个标准大气压的值,即是等于 ____ _cm高水银
柱产生的压强.氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是球内气压 _____
(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,将球胀破.
10.在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实
第11题
验,如图1所示,把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向
相反的方向拉两个半球.
(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少?(大气
压的值约为105Pa,计算时把半球看成一个圆盘.)
(2)某实验室供教学用的半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开.其原因是
_________ .
(3)如图2是同学们用高压锅模拟马德堡半球实验,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的
空气尽量排除呢?请说出你的办法. _________ .
课程顾问签字: 教学主管签字: