课件15张PPT。PART THREE第三部分 八年级·上册第15课时 大气的压强考点一 知道大气压的概念[a]1. 概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般用p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2. 产生原因:空气受重力并且具有流动性。考点二 列举验证大气压存在的方法[a]1. 大气对处于其中的物体要产生压强,这个压强叫大气压。
2. 最早证明大气压存在的实验是 。除此还能证明大气压存在的实验有:玻璃吸盘实验、称空气、 、 、试管实验、注射器拉砝码、抽气实验等。?马德堡半球实验瓶吞鸡蛋覆杯实验考点三 知道标准大气压的值[a] 标准大气压的值:通常把 mm汞柱的大气压叫做 。标准大气压
= Pa。?760标准大气压1.01×105考点四 知道大气压与人类生活的关系[a]1. 大气压对天气的影响:低压区多 天气,高压区多 天气。阴雨天,由于气压低,人们往往感到疲倦和心绪不宁。?
2. 液体的沸点与气压有关:气压越高,液体的沸点越 。与大气压有关的工具有 、?
真空压缩保存袋、 、离心式水泵等。?阴雨晴朗高压力锅吸尘器【提醒】 ①密闭容器中气体的压强是由于气体分子撞击容器壁而产生的,因此它的压强与气体的体积、质量、温度有关。同等条件下,温度越高,气压越大;质量越大,气压越大;体积越大,气压越小。②大气压强是由于空气受到重力而产生的,因此影响大气压强大小的因素有高度、温度等。探究一 对大气压的认识例1 下列现象中能说明存在大气压的是 ( )
A. 火箭升空过程不断喷射高温燃气
B. 坦克装有宽大的履带
C. 医生推动活塞给病人注射药液
D. 用吸管将杯中饮料吸入口中D例2 [2016·衢州] 在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验 ( )
图15-1
A. 如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落
B. 如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C. 如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子,纸片不掉落
D. 如图丁,在密封钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落D例3 大气压是由于空气受到重力而产生的。如果地球的表面积约为5×1014 m2,那么,在标准大气压下,地球周围的空气质量约为(标准大气压取1. 0×105 Pa, g取10 N/kg) ( )
A. 5×1012 kg B. 5×1018 kg
C. 1×1018 kg D. 1×1012 kg【答案】B
【解析】已知地球的表面积,根据压强的定义式变形后F=pS得出压力;根据气压产生的原因——空气有重力,求出重力(G=F),再根据质量与重力的关系,最终求出质量,还要注意细心运算,便会求出答案。例4 塑料吸盘是家庭常用的小工具,小明做了如图15-2所示的实验,在实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物,你认为正确的是 ( )
图15-2
A. 图甲中如果将塑料吸盘戳个小孔,吸盘仍能吸在墙面上
B. 图甲中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C. 利用图乙的实验可以粗略测量大气压强的值
D. 利用图乙的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物C例5 如图15-3所示为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0. 03 kg,“腹部”有吸盘。当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢吸在竖直的墙面上而不会掉落,这是因为遥控车 ( )
图15-3
A. 质量小,重力可以忽略不计
B. 受到墙面对它向上的摩擦力
C. 受到大气对它的压力
D. 受到空气对它的浮力B探究二 流体压强例6 小辉在晚会上表演了一个节目,如图15-4所示。他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,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,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的原因是 ( )
A. 下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强
B. 下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强
C. 上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强
D. 上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强【答案】D
【解析】由于在空中快速转动管的上半部,上面的空气流动速度大,压强小,下面的空气流动速度小,压强大,纸屑在压力差的作用下,被吸进管中并散向空中,出现“天女散花”般的现象。例7 利用图15-5所示的装置可探究机翼升力产生的原因,压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差。则 ( )
图15-5
A. 模型上方空气流速大,压强小
B. 模型下方空气流速大,压强大
C. 模型上方空气流速小,压强大
D. 模型下方空气流速小,压强小【答案】A
【解析】模型形状上凸下平,同一股气流在相同的时间内,通过模型的上方和下方,上方气流经过的路程大,速度大,压强小;下方气流经过的路程小,速度小,压强大。模型下方压强大于上方压强,模型在压强差下产生向上的升力。探究三 与气压相关的探究实验例8 [2016·宁波] 洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图15-6所示的装置进行探究:
【实验步骤】
图15-6
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A,闭合阀门2;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。【实验对象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越 。?
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球,小科就能解释用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需要的力就越 的原因。?小小高效课时训练(十五) 大气的压强
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一、选择题
1.[2018·怀化] 下列事例中不是利用大气压工作的是 ( )
A.用塑料管吸饮料
B.用抽水机抽水
C.用注射器将药液注入病人体内
D.钢笔吸墨水
2.下列关于大气压变化的说法,正确的是 ( )
A.气压计由山下移到山顶,示数变大
B.晴天变雨天,气压计示数变大
C.一天中,在同一地区任何时间所测的大气压的大小相同
D.在同一地点,气压计的示数冬天比夏天大
3.小华同学想用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作不能达到目的的是 ( )
A.用酒精灯加热空易拉罐一段时间后,将易拉罐封闭
B.将空易拉罐密封后,放入密闭的玻璃钟罩内,用抽气机将钟罩内的气体抽出
C.用吹风机对着空易拉罐口吹风
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气
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图K15-1
4.某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图K15-1所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压p的公式是 ( )
A.p=
??
π
??
2
B. p=
??
??
C.p=
4??
π
??
2
D.p=
1
4
πd2G
5.如图K15-2所示,小纸条靠近水龙头流下的稳定的水流,你预测小纸条的运动情况是 ( )
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图K15-2
A.向左运动 B.保持静止
C.向右运动 D.向上运动
6.[2018·昆明] 据报道,2018年4月17日早上10时许,美国一架正在空中飞行的客机,引擎疑起火爆炸,之后有碎片打穿玻璃窗,导致一名妇女半个身体被“吸出了”窗外。无独有偶,5月14日下午,四川航空一架正在空中飞行的客机驾驶舱内,挡风玻璃突然爆裂,副驾半个身体也被“吸出了”窗外。这两起事故说明空中正常飞行的客机,机舱内的气压p1与舱外大气的压强p2相比较是 ( )
A.p1=p2 B.p1
C.p1>p2 D.无法确定
7.如图K15-3所示是一瓶洗手液。当用手向下挤压出液管顶部时,储液桶中的洗手液会从出液管流出;松手时,洗手液会进入储液桶。下列说法正确的是 ( )
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图K15-3
A.该洗手液瓶是利用弹簧产生的压力大于外界大气压从而将洗手液压出瓶子的
B.用力向下挤压出液管顶部时,洗手液瓶受到支持面的支持力和重力是一对平衡力
C.当压缩的弹簧放松时,储液桶中气压变小
D.用力向下挤压出液管顶部时,弹簧受到的压力一定等于手向下的压力
8.[2018·常州] 如图K15-4甲所示,将双面吸盘小的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上锅铲后静止;如图乙所示,将该吸盘大的一面紧贴在竖直玻璃上,挂上同一锅铲后静止,从甲图到乙图 ( )
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图K15-4
A.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力变大
B.吸盘对玻璃的压力变大,玻璃对吸盘的摩擦力不变
C.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力变大
D.吸盘对玻璃的压力不变,玻璃对吸盘的摩擦力不变
二、填空题
9.如图K15-5所示,把挂衣钩的吸盘紧贴在竖直墙上,在挂衣钩上挂一个重为50 N的物体后处于静止状态。若不计整个挂衣钩的重量,则挂衣钩的吸盘受到的摩擦力大小为 N。这是利用 的作用,让吸盘与墙之间产生较大的压力,从而产生了足够大的摩擦力。?
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图K15-5
10.据报道,某地曾经发生过天空中下“鱼”的奇观,实际上这是龙卷风的杰作。当龙卷风经过湖面时,其气旋中心速度很 ,压强很 ,将湖中的水和鱼一起“吸”向空中,水和鱼随龙卷风运动到别处落下,形成奇观。?
三、实验探究题
11.[2018·衢州] 材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气没有“重量”,真空是不存在的。
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图K15-6
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的。他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图K15-6所示实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如下表):
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡儿帕斯卡
所有亚里士多德学派罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡儿、伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是 。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。?
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是 ,?
就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有 ( )
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
12.[2018·咸宁] 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图K15-7甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
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图K15-7
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对 (选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于 ? 状态。若不考虑其他因素,根据 的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。?
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 ? 。?
(3)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好;二是可以 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 ?对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5 N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。?
13.[2015·金华] 科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察、善于发现。
【生活发现】 ①自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】 一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的 有关。?
【实验检验】 为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20 ℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图K15-8所示;
步骤二:将空气柱浸入50 ℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到 为止;?
步骤三:将空气柱浸入80 ℃的水中,重复实验。
【现象描述】 空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】 ? 。?
【评价交流】 科学猜想往往需要一定的事实作为依据,请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”,列举一种事实作为依据:? 。?
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图K15-8
14.[2015·杭州] 小明同学在倒置的漏斗里放了一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图K15-9甲所示)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是 ,原因是 ;小王看到小明的实验后说,朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气也能达到类似的实验效果,原因是? 。?
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图K15-9
★自主招生
15.如图K15-10甲所示,煤气管道包括户外和户内两部分,两者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内管道后,都要检查一下管道是否漏气。有一种检测装置如图乙所示,在两端开口的透明的U形管中装有水,当U形管两端压强相等时,两侧水面相平。检测时,关闭开关后,用力向用户管道口Y内吹气,然后迅速将U形管的一端Y与用户管道口Y相连接,U形管内水面出现高度差(如图丙所示)。观察U形管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气,则下列判断方法正确的是( )
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图K15-10
A.若水面高度差逐渐增大,则表明不漏气
B.若水面高度差逐渐减小,则表明不漏气
C.若水面高度差保持不变,则表明漏气
D.若水面高度差保持不变,则表明不漏气
16.如图K15-11所示,在雨中撑伞的行人,每当大风吹来,会有伞被向上“吸”的感觉,关于产生这一现象的主要原因,下列说法正确的是( )
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图K15-11
A.伞上方的空气流速大于下方 B.伞上方的空气流速小于下方
C.伞受到的空气浮力变大 D.伞受到的空气浮力变小
参考答案
1.C 2.D
3.C [解析] 用酒精灯加热空易拉罐一段时间后,将易拉罐封闭,冷却后,易拉罐内气压减小,大气压使易拉罐变瘪,本实验能达到目的。将空易拉罐密封后,放入密闭的玻璃钟罩内,用抽气机将钟罩内的气体抽出,易拉罐内的大气压大于周围气压,易拉罐爆开,本实验能达到目的。用吹风机对着空易拉罐口吹风,易拉罐口的压强减小,与大气压的存在无关,本实验不能达到目的。用注射器抽取密封易拉罐中的空气,使里面的气压变小,在外界大气压的作用下易拉罐变瘪,本实验能达到目的。
4.C
5.A [解析] 流体的流速越大,流体附近的压强就越小。像纸条这样的轻小物体,当靠近水龙头快速流出的水流时,由于水流速度大,压强小,受外界压强的挤压,纸条便会向水流靠近。
6.C 7.C 8.B
9.50 大气压
[解析] 吸盘和重物没有掉下的原因是受到的重力和静摩擦力是一对平衡力。
10.大 小
11.(1)酒精比水更容易蒸发 (2)不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同 (3)CD
[解析] (1)反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是酒精比水更容易蒸发。(2)大气压能够支持76 cm的水银柱,用1 m长的玻璃管做实验,结果不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同,就可以反驳反对者们的观点。(3)由题意知:从1614年开始,伽利略认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了著名的托里拆利实验,故公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点是错误的,故A错误;科学实验中不一定要努力得到和前人一样的实验结论,故B错误;科学发现是一个不断完善、不断修正的过程,故C正确;物理是一门以实验为基础的学科,实验是科学研究的重要方法,故D正确。
12.(1)活塞 静止 二力平衡
(2)偏小 将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口
(3)减小摩擦 活塞自身重力 (4)C
????
??
[解析] (2)注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口,即可将注射器内空气排尽。(3)涂抹润滑油的好处:一是减小摩擦,二是活塞的密封性好。当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时,由于活塞受重力的作用,使得弹簧测力计的拉力不等于大气压力,从而影响测得的大气压。(4)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程注射器,故选C;活塞的面积S=
??
??
,将测量结果代入压强公式得p=
??
??
=
??
??
??
=
????
??
。
13.【建立假设】体积
【实验检验】水银柱下表面到达标记处
【得出结论】一定质量的气体,温度越高,其压强越大
【评价交流】越接近地球表面,空气越稠密,相同体积的空气质量越大,气压越大;越往高空空气越稀薄,相同体积的空气质量越小,气压越小
14.乒乓球不会掉下来
当用力向上吸气,造成漏斗内空气压强小,由于外部空气压强大于漏斗内的压强,所以乒乓球不会掉下来
而当用力向下吹气,空气流速变快,漏斗内压强变小,由于外部空气压强大于漏斗内的压强,所以乒乓球还是不会掉下来
15.D 16.A
