18.大气的压强导学案
年级:八 学科:科学
课 题
18.大气的压强
第18次课
教学目标
1.能列举证明大气压存在的实验现象,并能用大气压解释有关现象;2.能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:水银压强计和空盒压强计;3.了解大气压强在日常生活中的应用;4.知道大气压强对天气及人体的影响;5.知道气压对液体沸点的影响;6.能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因,进而解释飞机在空中飞行的原因;7.能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象,会通过实验的方法研究科学规律。
教学重难点
大气压强的计算;能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:水银压强计和空盒压强计;
教学(具)准备
教 学 活 动 设 计
个人修改记录
一.课前交流,了解学生上次课的复习情况。
二.知识梳理。
A组:大气压强:大气压的存在和大小
1.大气压的测定运用的是将不易测定的大气压转换为易测定的液体压强;
2.大气压是由于大气的重力而对浸在大气中的物体产生的压强的作用,其大小与高度有关,高度越高,大气压越小;
3.同一地区大气压与天气、温度等因素有关,所以同一地区大气压也是变化的。
4.气压与气体的溶解度也有关系,气压较低时,水中的溶解氧会较少,不利于鱼儿呼吸;
5.从平原地区到高山地区,人体可能会不适应气压的变化,可以提前进行适应能力和缺氧抵抗力的训练;
6.水银气压计是测量大气压的仪器,它是利用托里拆利实验原理制成的,利用大气压所能支持的水银柱高度来表示大气压的大小。
7.托里拆利实验中,玻璃管的粗细、是否倾斜、稍上提或下压都不会影响水银柱的高度;
只有管内进入空气或实验地点的海拔发生变化较大或气压突然变化较大,水银柱高度才会变化;
8.虹吸现象也是大气压强的应用。
9.大气压的测量:
(1)托里拆利实验:实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
(2)气压计测量法:①气压计:测量大气压的仪器叫做气压计。②常见的气压计:水银气压计,金属盒气压计,水银气压计是在托里拆利管的旁边设置一根与玻璃管平行的刻度尺,当外界大气压变化时,从刻度尺上直接读出管内水银柱的高度。 水银气压计的测量结果较准确,但携带不方便。 实际应用中经常使用金属盒气压计,也叫无液气压计,它的主要部分是一个被抽成真空的,表面是波纹状的金属盒,用弹性钢片向外拉着金属盒,弹性钢片与指针相连。当外界大气压发生变化时,金属盒的凸凹程度就发生变化,通过弹性钢片带动指针转动,指示大气压的数值。 金属盒气压计携带方便,但测量结果不够准确。
10.影响大气压的因素:
(1)大气压随高度的升高而降低。由于越向高空,空气越稀薄,空气的密度越小,所以大气压随高度的升高而减小,由于大气层密度变化是不均匀的,因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔2000m以内,每升高12m,大气压约减小133Pa(1mmHg)。(2)天气、气候影响大气压:一般来说冬天的气压比夏天高,晴天的气压比阴雨天的高。温度升高、气压也升高,大气越潮湿,气压越低。
11.大气压的应用:抽水机、离心式水泵等。
要点诠释:
1.计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l05Pa=76cmHg柱=760mmHg柱。
2.以下操作对托里拆利实验没有影响:(1)玻璃管是否倾斜;(2)玻璃管的粗细;(3)在
不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
3.若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。
4.这个实验利用了等效替换的思想和方法。
B组:大气压强:大气压与人类生活
1.真空压缩袋、吸尘器、离心式水泵等都与大气压有关。
2.大气压对天气的影响。
(1)同一高度的不同区域,大气压的数值不一定相同;同一地点的不同时间,大气压也可能不同。
(2)在相同高度上,气压较高的区域叫做高压区,气压较低的区域叫做低压区。高压区中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥;低气压区中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气。
3.大气压对人体的影响。
(1)晴朗天气心情舒畅,阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。
(2)正常情况下,人体内的压强与外界大气压大致相等,大气压的变化会影响人体机能。所以飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,宇航员在太空行走时必须穿上内部加压的宇航服。
C组:大气压强:流体压强与流速的关系
1.流体:气体和液体都具有流动性,统称为流体。
2.流体流速越大的位置压强越小: 3.机翼升力产生原因:上下表面的压强差。 4.小实验: 把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手,发现乒乓球没有掉下来。由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,还由于乒乓球上表面的空气流速大从而使上方气压小于下方气压,这样空气就给了乒乓球一个向上的压力。使乒乓球不会掉下来。 同样道理,当对着两张纸的中间吹气,纸非但不会分开,反而靠的更近了。
5.生活生产中的应用: 等车的时候人要站在安全线以外;汽车的整体形状类似飞机机翼,有助于减小汽车对地面的压力;鼠洞的通风系统;乒乓球的上旋和下旋等。 又如航海规定两艘轮船不能同向航行时靠得太近,否则容易造成事故。
三.教学过程。
A组
【导入新课】复习鱼类在水中受到水的压强,引出物体浸在大气中是否会受到大气对它的压强,引入新课。
【讲授新课】(一)、大气压强的存在
活动1、2、3 教师演示,并播放多媒体视频,学生认真观察并观看。
大量现象表明,大气向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。
大气产生的压强叫做大气压强,简称大气压或气压。
思考与讨论 1、 杯中的饮料为什么能够通过吸管进入口中?
用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管。
2、带有挂钩的吸盘为什么能牢牢地贴在瓷砖表面?
用力将吸盘紧压在墙壁上,将吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。
教师介绍马德堡半球实验
从而有力证明了大气压强的存在。
介绍动物吸盘
通过图片展示各种动物的吸盘,了解大气压在动物身上的应用。
思考:你还知道哪些动物有吸盘?
想一想:
自来水笔吸墨水时,当把笔上的弹簧片按几下时,墨水就吸到橡皮管里去了,这是为什么?
(二)、大气压的大小
教师介绍大气压的测量实验
通过天气预报引入大气压的测量。
测量大气压的仪器叫做气压计。
常见类型:空盒气压计、水银气压计
气压常用单位:帕斯卡(Pa)、百帕(hPa)、
毫米汞柱(mmHg)
1mmHg=133Pa
分别用图片展示及分析两种气压计的优缺点,根据实际需要选取合适的气压计。
气压与高度的关系
在起降的飞机里,人耳为什么会有不舒适的感觉?
原因:大气压随着高度发生了变化,高度越高,大气密度越小,大气压越小。
飞机升降时,高度发生变化,人耳内部压强与外界压强不平衡造成的。
在海平面附近,大气压的数值接近于1.01×105Pa(即760毫米汞柱)人们通常把这个气压值称为标准大气压。
教师介绍影响大气压因素实验
根据大气压与高度的关系,能否将空盒气压计改造成高度计?若果可以,高度计指针顺时针方向转动时,表示所在的高度发生了怎样的变化?
根据不同高度气压不同的原理,可以先测量对应高度的大气压,计算出高度,然后将原来的气压值改为对应高度值。
顺时针转动时,气压值变大,根据气压与高度的关系,说明高度减小。
大气压很大,我们为什么没有受压的感觉呢?
因为人对环境的适应,人的体内也有压强,它抗衡着体外的大气压。
B组
【导入新课】复习提问上节所学内容,了解压强的产生原因及有关实验,提出大气压强与人们之间有什么关系,思考,引入新课。
【讲授新课】(一)、生活用品与大气压
日常生活中利用大气压的例子:真空包装袋。
图片展示:被子、吸尘器、各种食品。
同学们讨论真空包装的好处有哪些?
然后阅读教材加以总结。
真空包装由于袋内没有空气,不但可以节省空间,还具有防霉、防蛀、防菌、防潮、防异味等功能。
讨论日常生活中还有哪些例子?
教师引导学生阅读教材:科学技术社会中内容,了解离心式水泵工作原理及工作过程。
水为什么会源源不断的抽上来?
指导学生从教材中找出答案,明白原理。
(二)、大气压对天气的影响
思考:大气压会随高度的升高而降低。
1、在同一高度的不同区域,大气压相同吗?
2、在同一地点,不同时刻的大气压是相同的吗?
研究发现:大气压随高度、不同区域、不同时刻的变化而变化。
教师引导学生认识高压区、低压区概念,了解气体流动特点。
低压区中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气;
高压区中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥。
(三)、大气压对人体的影响
教师提出问题:
思考讨论:1、天气的变化会影响人的心情吗?
在晴朗的天气,人的心情通常比较舒畅;而在阴雨天,往往会感到疲倦和心情烦躁。
原因:主要是由于晴天的气压较高,而阴雨天的气压较低的缘故。
思考讨论2:长期生活在平原上的人,进入高原地区会出现哪些现象,为什么?
产生头晕、头痛、耳鸣,甚至恶心、呕吐等高原反应。同样,生活在高原地区的人进入低海拔的平原地区时,也会产生不适应现象。
教师引导学生阅读教材寻找答案。
教师引导学生讨论:
大气压为什么没有把人压扁呢?
拔火罐的原理?
宇航员为什么在太空中必须穿宇航服?
教师在学生讨论的基础上给以总结。
四、气压对液体沸点的影响
在高山上,用普通的锅难以将饭烧熟。这是什么原因造成的?有什么办法可以解决这一问题呢?
教师指导学生完成教材活动:气压对液体沸点的沸点
提醒学生操作的安全性
通过实验,总结气压与液体沸点的关系:气压越高,沸点升高。
介绍压力锅的原理,特点及使用方法;
强调使用压力锅时的注意事项。
四.典例精析。
A组
【例1】如图,能够测出大气压值的实验是( )
B. C. D.
[解析] A、图中用纸片盖住杯子的口,纸片不会掉落,只能证明大气压强的存在,却无法测出大气压的值,不合题意;B、图中是托里拆利实验的装置和实验现象,正是这一实验最初测出了大气压的大小,其相当于760mm水银柱所产生的压强,符合题意;C、U形管压强计可以用来探究液体内部压强的特点,却无法用其来测量大气压的值,不合题意;D、图中给停止沸腾的烧瓶向外抽气,烧瓶中的水可以重新沸腾,表明气压越小,水的沸点越低,但这一实验不能用来测量大气压,不合题意。
[答案]B
【例2】下列现象不能说明大气压存在的是( )
A.堵住茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来
B.用塑料吸管能把饮料吸入口中
C.人潜水时感觉胸口很闷
D.两块玻璃板的表面用水浸湿,将两块合在一起,很难分开
[解析]“堵住茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来”是因为水受到外界大气压强的作用;“用塑料吸管能把饮料吸入口中”,饮料是被大气压压入口中的;“人潜水时感觉胸口很闷”,是因为人受到了水的压强的作用。“两块玻璃板的表面用水浸湿,将两块合在一起,很难分开”,是因为分子之间有引力。
[答案] CD
【例3】如图是实际离心式水泵的示意图,箭头表示正常工作时叶轮转动的方向,示意图中正确的是( ) A. B. C. D.
[解析] A、根据叶轮的作用,它应将水向上甩出,而A的开口向下,是错误的;B、观察图中的箭头可知,叶轮顺时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动可将水有效甩出,是正确的;C、观察图中的箭头可知,叶轮逆时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动不能将水有效甩出,是错误的;D、图中叶轮的叶片都是直的,在运转时阻力较大,甩水的效果也会差很多,不合实际,是错误的。
[答案]B
【例4】一标准大气压等于_______mm汞柱,等于_________Pa;如图所示,四位同学在同一地点用水银做托里拆利实验,当时的大气值应为______cm汞柱。
[解析]1标准大气压为76厘米汞柱,即760mm汞柱,合1.013×105Pa;同一地点同时实验时,大气压应该相等;大气压相当于实验时测得的水银柱离槽内水银面的垂直高度,不是长度。
[答案] 760;1.01×105;73
(例题4图) (例题5图)
【例5】如图所示,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
[解析]本题考查大气压强的作用.解答本题时应注意两点:(1)题目要求分析纸片不掉下来的主要原因,不仅要看选项中所列情况是否正确,而且要根据题意正确取舍;(2)在这个实验中,杯内不能混人空气,只要有空气进人杯中,水柱两端就会同时受到大气压强,水柱在重力作用下就会流下来使纸片脱落.由于纸片的重力很小,可以忽略不计,纸片的下表面受到大气向上的压力和上表面受到杯内水对纸片向下的压力平衡.大气压强很大,能够支持760mm高的水银柱,能够支持水柱的高度为
=10.336m
杯子中水柱高远远小于10.336m,可见纸片下表面受大气向上的压力作用,才使纸片不会掉下来.
【例6】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.
[解析] (1)吸盘面积:S=lOcm2=10-3m2,吸盘受到的大气压力:F=PS=1.0×105Pa×l0-3m2=lOON ,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×8×10-3m3=8kg ,水的重力:G=mg=8kg×l0N/kg=80N因为G(2)不是大气压没有那么大。可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙,有漏气现象。
【例7】如图所示,在一端封闭的U型管中注入适量的水银,使左管封闭有一定量的气体,当在右边开口处注入20cm的水柱,左右水银面高度差为2cm,则左边封闭气体内的压强与大气压相比较(已知水银的密度为13.6×103kg/m3)( )
A.大于大气压 B.小于大气压 C.等于大气压 D.无法判断
[解析]设封闭气体压强为P气,大气压强为P0,水银柱产生压强为P水银,水柱产生压强为
P水,则有:P气+P水银=P0+P水其中 P水银=ρ水银gh水银=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.02m=2720PaP水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。即P水银>P水∴P气<P0。[答案]B。
(例题9图)
【例8】在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃如图所示.图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N.若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小______________Pa。
[解析]大气压力等于玻璃板的重力,
∴,
∴。
考点:压强的大小及其计算;大气压的综合应用.
点评:要清楚大气压强产生压力,使吸盘吸住玻璃板,当压力和重力平衡时才能吸住并悬空.
【例9】高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为,限压阀质量为,限压锅顶部面积为(已知大气压强)
(1)写出液体沸点与气压的关系;
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强;
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压锅质量。如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。
[解析](1)液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低。
(2)已知大气压强,内底面积为S,出气孔横截面积为,限压阀质量为,限压锅顶部面积为,则大气压力F0=p0S0,限压阀重力G=m0g,
当限压阀刚要被顶起时,受力平衡,此时压力:F=F0+G=p0S0+m0g,
出气孔横截面积为,锅内气体最大压强:
(3)锅内气体对锅盖最大压力的增加量:
锅体对锅盖的最大作用力增加量为
因为S远大于S0,所以。
B组
【例10】小妍乘飞机旅行,起飞时,天阴沉沉的,下着蒙蒙细雨。在飞机上升的过程中,她感到耳朵有点疼,这是因为随着高度的升高,气压逐渐?????。一段时间后,突然,窗外阳光明媚,天碧蓝碧蓝的,白云竟都在她的脚下,看上去像无际的雪原!这时,舱内屏幕显示:高度10800米。地面阴雨绵绵,高空却阳光灿烂,这是因为飞机进入了?????层。屏幕上还显示,外面温度为-15℃,你推测为了客舱内旅客舒适,飞机上还应有调节?????的设备。从运动的角度考虑,飞机飞得这么高有利于减小?????。
答案:减小;平流;气温;阻力
问题求解:
气压随着高度的升高而降低,人体内的气压大于高空气压,故小妍感到耳朵有点疼。平流层距地表约10~50公里,是地球大气层里上热下冷的一层,基本上没有水汽,晴朗无云,很少发生天气变化,适于飞机航行。我国常用的气温度量单位是摄氏度(℃),外面温度过低易引起人体不适,需要调节气温。在高空中飞行,空气稀薄,阻力小,气流比较稳定,飞机也飞得更快更稳。
【例11】如图所示为小明同学“研究水的沸点跟水面气压关系”的实验装置,水沸腾后,撤去酒精灯。发现水的沸腾停止,说明水沸腾过程中需要________;注射器给圆底烧瓶向外抽气,可以看到水_______(填“重新”或“不再”)沸腾,这个现象说明:水面气压减小,水的沸点将______。
答案:吸热;重新;降低。
解:(1)水沸腾后,若撤去加热源,则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以此时水的沸腾停止;(2)用注射器向外抽气,则烧瓶内的气压减小,水的沸点随之降低,因此水又重新开始沸腾;故此题的答案为:吸热;重新;降低。
C组
【例12】如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管里向上吹气,那么以下分析正确的是:( )
A.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
[解析]A、电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起。所以A错误。
B、乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起。所以B错误。
C、因为其下方气体流速大,压强小.而不是压强大。所以C错误。
D、球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小。所以D正确。
所以选D。
(例题12图)(例题13图)
【例13】让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后最后喷出的是______(选填“冷水”、“热水”或“温水”),管内P处的压强与Q处的压强比较哪一个大?答:______大。
[解析]当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,P点处的导管较细,水的流速增大,压强减小,热水管上端的压强减小,热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水.则管内P处的压强小于Q处的压强.
故答案为:温水;Q处。
【例14】离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s时测得实验数据如下表:
分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v????????????。(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=????????????。(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为PB???PC。
[解析](1)观察实验记录数据可知,离渠中心线距离r越大,水流速度v越小;(2)观察乙表可知,速度;(3)因为水在流动,流体压强的特点是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,可知:因为,所以;
五.能力训练。
A组:大气压强:大气压的存在和大小
1.下列现象或做法中,跟大气压没有关系的是(? )
炒海螺时要剪去尾部 B.塑料挂衣钩能贴在墙上
C.氢气球松手后会上升 D.茶壶盖上要开一个小孔
2.下列小实验都与压强有关,其中能证明大气压强存在的是( ?)。
A B C D
3.如图所示的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。对此下列说法正确的是(??)。
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
4.如图所示,把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服或书包,在解释这个现象时分用以下四句话。
①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上;②把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上,塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出;③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力;④所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。按照下列哪个顺序排列这四句话,可以把这个现象解释得最清楚(? )
A.①②③④ B.②①③④C.③②①④ D.②③①④
5.小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将______(选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是______。此实验______(选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
6.如图所示,表示出了大气压随高度变化的情况由图观察得出结论:_______________________。如果在离海平面1km的高度烧水,则水沸腾时的温度______(填“大于”“小于”或“等于”)100℃。某人从离海平面1km的位置登上6km的高山时,大气压_____(填“增大”“减小”)了______kPa。
7.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置,水不流出,纸片也不掉下(如图甲所示),其原因是_________________________________________________________________,将杯子倾斜(如图乙所示),发现纸片也不掉下,这说明了______________________________________________。
8.大气压是由于空气受到重力而产生的。如果地球的表面约为5×1014m2,那么,在一个标准大气压下,地球周围的空气质量约为(标准大气压取1.0×105Pa,g=10N/kg)( ?)。
A.5×1012kg B.5×1018kg C.1×1018kg D.1×1012kg
9.把装满水的量筒,口朝下浸在水中,抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面部分( ?)。
A.充满水 B.有水,但不满 C.没有水 D.依次出现上述现象
10.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是P1、P2,瓶内的气压分别是P3、P4,则下列关系正确的是(??)。
A.P1<P2 B.P1=P2 C.P3<P4 D.P3=P4
11.如图为玻璃厂搬运平板玻璃时使用的真空吸盘起重机的示意图,起重机上有若干个相同的真空吸盘,下列关于真空吸盘起重机的说法,不正确的是(??)。
A.吸盘起重机在使用时必须排尽吸盘内的空气
B.当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的压力
C.若要吊起更重的玻璃板,则应增加吸盘个数
D.吸盘起重机不可以搬运表面粗糙的木板
12.(中考?宁波)如图甲所示的覆杯实验中:
(1)硬纸片不会掉下的事实是????存在的证据。
(2)有同学认为实验中是水粘住了纸片,老师用如图乙所示装置进行实验。随着空气被抽出,纸片掉下来了,排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同,而杯口更小的杯子进行实验,要使同一硬纸片掉下,相同情况下需要抽气的时间会????(填“变短”“变长”或“不变”)。
13.最早测定大气压数值的是意大利的科学家托里拆利,其操作过程如图所示。关于托里拆利,下面说法错误的是( )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
14.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,结果有的偏大,有的偏小。请分析,该实验过程中导致误差可能的因素及结果是(请写出两条)①_________________;
②__________________________________________。
15.如用所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下.已知杯中水和塑料片总质量为100g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2(不考虑分子间作用力)
(1 )塑料片不掉下来说明了____________________的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到_______Pa时,塑料片会掉下。(g取10N/kg)??(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释:_________________________________________________________________________。
16.(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。为此小科用如图所示的装置进行探究:
【实验步骤】
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。
【实验现象】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,越吹所需要的力越?????的原因。
17.为了探究大气压随高度的变化规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点,如图乙所示。(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是_______________________。(2)分析图象时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得弹簧测力计示数为4.5N,2ml注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为______Pa.你认为小明第一次实验出错的原因可能是___________________________。(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低______Pa。(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪。那么弹簧测力计4.2N刻度线处应标刻的海拔高度为______km。
甲 乙
18.如图(甲)是一个深度很浅的皮碗,如图(乙)是将皮碗压向水平的天花板,挤出皮碗下的全部空气,在大气压的作用下,皮碗像吸盘一样“平贴”在天花板上。皮碗的吸附面积为10cm2,皮碗中心引出的细线可悬挂一个物体在空中。(不计细线和皮碗的重力,大气压取1×105Pa,g取10N/kg)(1)要想吸盘不脱落,所挂物体的重力不得超过多少?(2)设细线下挂一边长为10cm、质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落(物体底面保持水平),剪断细线后物块落在水平地面上无反弹和翻滚,从触地时开始计时,物块对地面的压强随时间变化的关系如图(丙)(接触面积一直是正方体的底面积),压强减至Px时便保持不变,求t=0时物块对地面的压力和t=0.1s时Px为多少。
B组:大气压强:大气压与人类生活
1.大气压和我们人类的生活密切相关,我们日常生活中的很多地方就利用了与大气压有关的知识。你认为下列现象不属于利用大气压的实例是(? )
A.塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣物 B.用注射器能把药液注入肌肉里
C.真空包装的食品被压得紧紧的 D.用吸尘器能吸取地板上的灰尘
2.民间常用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿痛病.拔罐子时,先用火将小罐里的空气加热,然后将罐子猛扣在患者的皮肤上,等冷下来之后,罐子就会吸附在皮肤上,将罐子取掉后,可观察到皮肤上被拔的部位留下了圆形的血印。上述事实(??)
A.只说明大气有压强 B.只说明人体内部有压强C.既说明大气有压强,又说明人体内部有压强D.既无法说明大气有压强,又无法说明人体内部有压强
3.在制糖工业中,要用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使含水的糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾的温度要低于100℃,因此必须采取的措施是( )
A.减小火力 B.加大火力 C.减小糖汁液面上的气压 D.增大糖汁液面上的气压
4.如图所示为大气运动示意图,下列说法中正确的是( )
①处空气上升,气压高,晴朗天气B. ④处空气下沉,气压高,阴雨天气C. ⑥处空气下沉,气压低,晴朗天气
D. ①处空气上升到②,水汽凝结,阴雨天气
5.保温瓶中热水不满而盖紧瓶塞,过一段时间,瓶塞不易拔出.此现象表明:体积一定时,气体的温度_______,气体的压强_________。(假定外界大气压为1.0×105Pa,瓶口的截面积为10cm2,拔出瓶塞至少需要的力是20N,则瓶内气体的压强是________Pa。
6.如图所示为工农业生产上最常用的_______式水泵。水泵启动工作以前要保证泵内灌满水。水泵转动后,泵壳内的水被叶轮机甩出后,叶轮中心会产生持续的_______区,此时水池中的水就会在_______的作用下,进入泵内。
(第6题) (第7题)
7.小明学过压强的知识后,自己设计制作了如图所示的装置来抽水,当活塞上升到管口
S后再继续上升时,将发生的现象是( )
A.水从管口S不断流出 B.水面随活塞继续上升
C.水面将下降 D.上述三种情况都有可能
8.如图所示,两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入装有适量水的瓶中。下列有关分析正确的是( )
A.瓶内气压等于瓶外大气压 B.瓶内气压小于瓶外大气压C.细玻璃管中液柱上升可能是瓶外气压升高 D.细玻璃管中液柱上升可能是瓶外气温升高
9.关于大气压与人生理的关系,说法错误的是( )
A.股骨主要是依靠外界周围的大气压与韧带一起连在身上的B.在雷雨之前,由于气压的下降,人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状C.人体排出尿液时,膀胱内的气压大于外界的大气压,将尿液压出体外D.高山反应也叫高山病,是常见的一种生理现象,跟气压大小有关系
10.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。这根“闲置”管是为了利用_____。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为_____Pa。
(ρ液=ρ水)
11.养花养草已成为很多人的爱好.如图所示的是市面上给花草喷水的最常用的喷壶.它的使用方法是:先将壶内装一定量的水,然后旋紧壶盖,按动压柄不断地向壶内压入空气,最后,再按下按柄,水就会从喷嘴喷出。当按动压柄向壶内压气时,壶内的空气密度将_________,水的质量___________,而气体的体积不变,壶内的气压将__________。按下按柄,实际上是将喷嘴打开,由于壶内液面上方的大气压__________外界大气的压强,水就从导管被压出壶外。
12.在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,图中小试管B装有热水,悬放在正在加热的盛有沸水烧杯A中,试管B中的水不能沸腾,要使试管中的水沸腾,可采了的两种方法分别是:
(1)_______________________________________________。
(2)_______________________________________________。
13.气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢?某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。信息:?①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎;②篮球充气越多,越不易被压扁;③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。?猜想:气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。?(1)信息______(填序号)可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。(2)科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系。步骤如下:?步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球口。步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水。步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中,标记水面位置并测出细线露出水面的长度。?步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没的深度,使水面的位置保持不变,测出细线露出水面的长度。①气球浸没在不同温度的水中时,保持水面位置不变是为了____________________________。?②实验中对多个不易观测的量,进行了巧妙地“转换”,如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映_______________________越大。
拓展培优
14.如图所示,医院给病人输液时,应使药液均匀地滴下,为使整个输液过程保持匀速下滴,应采取的装置是( )
15.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
16.如图所示是高压锅的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当高压锅内的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。问:(1)此高压锅内气体的最大压强是多少?(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配一个质量为多大的限压阀。(g取10N/kg)
课后作业
C组:大气压强:流体压强与流速的关系
(一)选择题
1.如图所示,在水平公路上,小汽车作匀速直线运动时与静止时相比较。下列说法正确的是( )
运动时对地面的压力小于静止时 B.运动时对地面的压力等于静止时
C.运动时与地面的摩擦力小于静止时 D.运动时与地面的摩擦力等于静止时
2.在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1米左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置上候车,关于这一现象的解释正确的是( )。
A.离车越近,车的吸引力越大 B.防止车上掉下物品砸伤行人
C.火车驶过时,空气流速较大,气压会减小,安全线外气压大于线内气压,大气压力会把人推向火车,容易发生事故。
D.以上说法都有道理
小张同学自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图所示,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,模拟飞机飞行时的气流.当无风时,托盘测力计示数为18N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为10N。产生这个现象的原因是( )
A.吹风能减少物体所受的重力 B.吹风能增加物体所受的重力
C.吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
D.吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
(第3题图)(第4题图)
如图所示,一支装有水的试管中插入一支直径稍小些的试管,其小试管内是空的,将大试管迅速倒置,水会从两试管壁的间隙往下流,这时会观察到小试管( )
A.掉下来 B.静止不动 C.往上升 D.无法确定
5.刮大风的天气,我们在上学的路上如果迎风走路或骑车,一阵大风刮来时,我们无法用嘴或鼻子吸进空气,但可以向外吐气,当一阵风过去又恢复了正常呼吸,其原因是( )
A.风大时,脸上空气压强变大,压得人难以吸气
B.风大时,脸上空气压强变小,使人难以吸气21世纪教育网
C.风大时,脸上空气压强变小,使人难以呼气 D.与气压没关系,是人缺乏锻炼
6.足球运动员梅西在某次比赛中,踢出一记神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,如图所示。这是因为踢出的足球( )
A. 左侧空气流速慢? B. 两侧空气流速相同?
C. 左侧空气流速快? D. 不断改变旋转方向
7.一场大雪过后,在公路雪地上行驶的小汽车,车后部常常会有雪附着在上面,对于这种现象,下列分析正确的是( )。
A.汽车与空气摩擦而吸住雪 B.车上原来有雪
C.司机为了保持车体干净而故意做的
D.汽车行驶时,车体两边的空气流速较大,是气压差的作用把雪掀起附着在上面的
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
9.一条大河边有条小河湾,如图,如果把一条小渔船在河湾与河道交界处失去动力,渔船会向哪个哪个方向漂去( )
A.向河道中漂去 B.向河湾中漂去
C.在原处旋转 D.沿着河湾与河道的分界线漂去
10.春天是放风筝的好季节。风筝在空气中飞行利用了下列什么原理( )
A.风筝下方空气流动速度小,空气压强小 B.风筝下方空气流动速度大,空气压强大
C.风筝上方空气流动速度大,空气压强小 D.风筝上方空气流动速度小,空气压强大
11.如下图所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现( )
A.“纸桥”被吹开较长的距离 B.“纸桥”被吹开较短的距离
C.“纸桥”被吹得上下跳动几下 D.“纸桥”紧贴桌面不动
12.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2 cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就能跳过栏杆,这是因为( )
A.硬币下方的压强比上方的压强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大
(二)、填空题
13.流体指 和 。流体的压强与流速有一定的关系,当流体稳定流动时,在流速越大的地方压强越 ,在流速越小的地方压强越 。
14.飞机的机翼是上凸下平,当飞行时,机翼上方的空气流速 ,压强 ,下方的空气流速 ,而压强 ,这一压强差,就使飞机获得了向上的升力。
在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险.这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体___________,压强__________,离站台远的地方气体__________,压强 ____________,强大的气流会____________。
如图所示两船近距离并排行驶时将会 ,这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
17.打开自来水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是 处,压强较小的是 处(选填“ A”“B”或“C”)。
(第16题图) (第17题图) (第18题图)
18.如图所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 容器里液面上方的空气压强 ,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
19.在较光滑的水平桌面上,放两只乒乓球,两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气,发现两球会 ,这是由于吹气时两球之间的气流速度较 ,压强较 的缘故。
20.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力大小为_______N,方向________。
(第20题图) (第21题图) (第22题图)
21.如图,对着自然下垂的两张作业纸的中间向下吹气,两张纸会_____(选填“靠拢”,“远离”或“保持平行”),这是因为气流快的位置压强_____。(选填“大”、“小”或“不变”)
22.如图所示,当轿车向前行进时,经过车顶和车底的气流在同样时间内所走的路程不同,所以经过 的气流速度大一些。经研究发现轿车高速运动时对地面的压力将会减小许多,因此车轮与地面之间的摩擦力也会_____(选填“减小”、“不变”“增大”),这个现象对汽车来说是_________(填“有益”或“有害”)的。
23.冬天,北方的人们常用纸条糊窗缝。为了使纸条不易脱落,纸条应贴在窗的 (内、外)侧;风沿着墙面吹过时,墙上开着的窗口悬挂着的薄纱窗帘将飘向房 。
如图所示,小明同学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,他发现乒乓球不会下落,其原因是乒乓球上方气体流速增大,压强______,从而给乒乓球一个向的升力。你认为乒乓球不会下落的条件是________________。
(第24题图) (第25题图)
(三)、分析、探究题
25.有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。请解释其中道理。
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
26.阅读下列材料,然后回答问题。
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体. 当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?
小明同学将图甲所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同. 从图中可以看出在A.B两处管的粗细不同,因而A处流速小,B处流速大. 可见流体的压强与流速之间有着一定的关系.
接着,小明又自制了一个飞机翼模型(如图乙),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系.
(1)由图甲所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系?
答:________________________________________________________
(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?
答:_____________________________________________________________
(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释?答:( )
A.乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉 B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.直升飞机能够停在空中一定高度处 D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
27.有一种家庭使用的淋浴器,设备很简单,设计却很巧妙,如图甲。淋浴器有两个进水口,一个是冷水口,一个是热水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口的管道很细,混合阀如图乙,插在一壶热水里.使用的时候,拧开自来水龙头,热水会自动向上流,冷水热水混合以后,从喷头里喷出了适宜淋浴的温水.
若出水口水的温度太高,那要将自来水进水水流调___(填“大”或“小”);
试解释热水自动上升的原因:_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
用细线吊起一个空的塑料饮料瓶,使它绕对称轴旋转,转动的塑料瓶带动周围的空气绕它旋转。如果这时用电扇向它吹风,由于瓶的转动,它的两侧的风速将不一样,如右图所示,根据流体流速与压强的大小的关系,判断旋转的饮料瓶应向哪个方向移动,试在图中用笔画出移动示意图。
29.别莱利曼著的《趣味物理学》记述了这样一件事情:1912年秋天,远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行,同时在离它100米远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地航行。当两艘船到了如图所示的位置时,发生了一起意外的事情:小船好像是服从着一种不可见的力量,竟扭转船头朝着大船,并且不服从舵手操纵,几乎笔直地向大船冲来。“豪克”的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。
请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因。
答案:______________________________________
________________________________________________。
18.大气的压强导学案
年级:八 学科:科学
课 题
18.大气的压强
第18次课
教学目标
1.能列举证明大气压存在的实验现象,并能用大气压解释有关现象;2.能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:水银压强计和空盒压强计;3.了解大气压强在日常生活中的应用;4.知道大气压强对天气及人体的影响;5.知道气压对液体沸点的影响;6.能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因,进而解释飞机在空中飞行的原因;7.能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象,会通过实验的方法研究科学规律。
教学重难点
大气压强的计算;能说出标准大气压的数值,说出测量大气压的工具:水银压强计和空盒压强计;
教学(具)准备
教 学 活 动 设 计
个人修改记录
一.课前交流,了解学生上次课的复习情况。
二.知识梳理。
A组:大气压强:大气压的存在和大小
1.大气压的测定运用的是将不易测定的大气压转换为易测定的液体压强;
2.大气压是由于大气的重力而对浸在大气中的物体产生的压强的作用,其大小与高度有关,高度越高,大气压越小;
3.同一地区大气压与天气、温度等因素有关,所以同一地区大气压也是变化的。
4.气压与气体的溶解度也有关系,气压较低时,水中的溶解氧会较少,不利于鱼儿呼吸;
5.从平原地区到高山地区,人体可能会不适应气压的变化,可以提前进行适应能力和缺氧抵抗力的训练;
6.水银气压计是测量大气压的仪器,它是利用托里拆利实验原理制成的,利用大气压所能支持的水银柱高度来表示大气压的大小。
7.托里拆利实验中,玻璃管的粗细、是否倾斜、稍上提或下压都不会影响水银柱的高度;
只有管内进入空气或实验地点的海拔发生变化较大或气压突然变化较大,水银柱高度才会变化;
8.虹吸现象也是大气压强的应用。
9.大气压的测量:
(1)托里拆利实验:实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
(2)气压计测量法:①气压计:测量大气压的仪器叫做气压计。②常见的气压计:水银气压计,金属盒气压计,水银气压计是在托里拆利管的旁边设置一根与玻璃管平行的刻度尺,当外界大气压变化时,从刻度尺上直接读出管内水银柱的高度。 水银气压计的测量结果较准确,但携带不方便。 实际应用中经常使用金属盒气压计,也叫无液气压计,它的主要部分是一个被抽成真空的,表面是波纹状的金属盒,用弹性钢片向外拉着金属盒,弹性钢片与指针相连。当外界大气压发生变化时,金属盒的凸凹程度就发生变化,通过弹性钢片带动指针转动,指示大气压的数值。 金属盒气压计携带方便,但测量结果不够准确。
10.影响大气压的因素:
(1)大气压随高度的升高而降低。由于越向高空,空气越稀薄,空气的密度越小,所以大气压随高度的升高而减小,由于大气层密度变化是不均匀的,因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔2000m以内,每升高12m,大气压约减小133Pa(1mmHg)。(2)天气、气候影响大气压:一般来说冬天的气压比夏天高,晴天的气压比阴雨天的高。温度升高、气压也升高,大气越潮湿,气压越低。
11.大气压的应用:抽水机、离心式水泵等。
要点诠释:
1.计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l05Pa=76cmHg柱=760mmHg柱。
2.以下操作对托里拆利实验没有影响:(1)玻璃管是否倾斜;(2)玻璃管的粗细;(3)在
不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
3.若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。
4.这个实验利用了等效替换的思想和方法。
B组:大气压强:大气压与人类生活
1.真空压缩袋、吸尘器、离心式水泵等都与大气压有关。
2.大气压对天气的影响。
(1)同一高度的不同区域,大气压的数值不一定相同;同一地点的不同时间,大气压也可能不同。
(2)在相同高度上,气压较高的区域叫做高压区,气压较低的区域叫做低压区。高压区中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥;低气压区中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气。
3.大气压对人体的影响。
(1)晴朗天气心情舒畅,阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。
(2)正常情况下,人体内的压强与外界大气压大致相等,大气压的变化会影响人体机能。所以飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,宇航员在太空行走时必须穿上内部加压的宇航服。
C组:大气压强:流体压强与流速的关系
1.流体:气体和液体都具有流动性,统称为流体。
2.流体流速越大的位置压强越小: 3.机翼升力产生原因:上下表面的压强差。 4.小实验: 把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手,发现乒乓球没有掉下来。由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,还由于乒乓球上表面的空气流速大从而使上方气压小于下方气压,这样空气就给了乒乓球一个向上的压力。使乒乓球不会掉下来。 同样道理,当对着两张纸的中间吹气,纸非但不会分开,反而靠的更近了。
5.生活生产中的应用: 等车的时候人要站在安全线以外;汽车的整体形状类似飞机机翼,有助于减小汽车对地面的压力;鼠洞的通风系统;乒乓球的上旋和下旋等。 又如航海规定两艘轮船不能同向航行时靠得太近,否则容易造成事故。
三.教学过程。
A组
【导入新课】复习鱼类在水中受到水的压强,引出物体浸在大气中是否会受到大气对它的压强,引入新课。
【讲授新课】(一)、大气压强的存在
活动1、2、3 教师演示,并播放多媒体视频,学生认真观察并观看。
大量现象表明,大气向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。
大气产生的压强叫做大气压强,简称大气压或气压。
思考与讨论 1、 杯中的饮料为什么能够通过吸管进入口中?
用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管。
2、带有挂钩的吸盘为什么能牢牢地贴在瓷砖表面?
用力将吸盘紧压在墙壁上,将吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。
教师介绍马德堡半球实验
从而有力证明了大气压强的存在。
介绍动物吸盘
通过图片展示各种动物的吸盘,了解大气压在动物身上的应用。
思考:你还知道哪些动物有吸盘?
想一想:
自来水笔吸墨水时,当把笔上的弹簧片按几下时,墨水就吸到橡皮管里去了,这是为什么?
(二)、大气压的大小
教师介绍大气压的测量实验
通过天气预报引入大气压的测量。
测量大气压的仪器叫做气压计。
常见类型:空盒气压计、水银气压计
气压常用单位:帕斯卡(Pa)、百帕(hPa)、
毫米汞柱(mmHg)
1mmHg=133Pa
分别用图片展示及分析两种气压计的优缺点,根据实际需要选取合适的气压计。
气压与高度的关系
在起降的飞机里,人耳为什么会有不舒适的感觉?
原因:大气压随着高度发生了变化,高度越高,大气密度越小,大气压越小。
飞机升降时,高度发生变化,人耳内部压强与外界压强不平衡造成的。
在海平面附近,大气压的数值接近于1.01×105Pa(即760毫米汞柱)人们通常把这个气压值称为标准大气压。
教师介绍影响大气压因素实验
根据大气压与高度的关系,能否将空盒气压计改造成高度计?若果可以,高度计指针顺时针方向转动时,表示所在的高度发生了怎样的变化?
根据不同高度气压不同的原理,可以先测量对应高度的大气压,计算出高度,然后将原来的气压值改为对应高度值。
顺时针转动时,气压值变大,根据气压与高度的关系,说明高度减小。
大气压很大,我们为什么没有受压的感觉呢?
因为人对环境的适应,人的体内也有压强,它抗衡着体外的大气压。
B组
【导入新课】复习提问上节所学内容,了解压强的产生原因及有关实验,提出大气压强与人们之间有什么关系,思考,引入新课。
【讲授新课】(一)、生活用品与大气压
日常生活中利用大气压的例子:真空包装袋。
图片展示:被子、吸尘器、各种食品。
同学们讨论真空包装的好处有哪些?
然后阅读教材加以总结。
真空包装由于袋内没有空气,不但可以节省空间,还具有防霉、防蛀、防菌、防潮、防异味等功能。
讨论日常生活中还有哪些例子?
教师引导学生阅读教材:科学技术社会中内容,了解离心式水泵工作原理及工作过程。
水为什么会源源不断的抽上来?
指导学生从教材中找出答案,明白原理。
(二)、大气压对天气的影响
思考:大气压会随高度的升高而降低。
1、在同一高度的不同区域,大气压相同吗?
2、在同一地点,不同时刻的大气压是相同的吗?
研究发现:大气压随高度、不同区域、不同时刻的变化而变化。
教师引导学生认识高压区、低压区概念,了解气体流动特点。
低压区中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气;
高压区中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥。
(三)、大气压对人体的影响
教师提出问题:
思考讨论:1、天气的变化会影响人的心情吗?
在晴朗的天气,人的心情通常比较舒畅;而在阴雨天,往往会感到疲倦和心情烦躁。
原因:主要是由于晴天的气压较高,而阴雨天的气压较低的缘故。
思考讨论2:长期生活在平原上的人,进入高原地区会出现哪些现象,为什么?
产生头晕、头痛、耳鸣,甚至恶心、呕吐等高原反应。同样,生活在高原地区的人进入低海拔的平原地区时,也会产生不适应现象。
教师引导学生阅读教材寻找答案。
教师引导学生讨论:
大气压为什么没有把人压扁呢?
拔火罐的原理?
宇航员为什么在太空中必须穿宇航服?
教师在学生讨论的基础上给以总结。
四、气压对液体沸点的影响
在高山上,用普通的锅难以将饭烧熟。这是什么原因造成的?有什么办法可以解决这一问题呢?
教师指导学生完成教材活动:气压对液体沸点的沸点
提醒学生操作的安全性
通过实验,总结气压与液体沸点的关系:气压越高,沸点升高。
介绍压力锅的原理,特点及使用方法;
强调使用压力锅时的注意事项。
四.典例精析。
A组
【例1】如图,能够测出大气压值的实验是( )
B. C. D.
[解析] A、图中用纸片盖住杯子的口,纸片不会掉落,只能证明大气压强的存在,却无法测出大气压的值,不合题意;B、图中是托里拆利实验的装置和实验现象,正是这一实验最初测出了大气压的大小,其相当于760mm水银柱所产生的压强,符合题意;C、U形管压强计可以用来探究液体内部压强的特点,却无法用其来测量大气压的值,不合题意;D、图中给停止沸腾的烧瓶向外抽气,烧瓶中的水可以重新沸腾,表明气压越小,水的沸点越低,但这一实验不能用来测量大气压,不合题意。
[答案]B
【例2】下列现象不能说明大气压存在的是( )
A.堵住茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来
B.用塑料吸管能把饮料吸入口中
C.人潜水时感觉胸口很闷
D.两块玻璃板的表面用水浸湿,将两块合在一起,很难分开
[解析]“堵住茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来”是因为水受到外界大气压强的作用;“用塑料吸管能把饮料吸入口中”,饮料是被大气压压入口中的;“人潜水时感觉胸口很闷”,是因为人受到了水的压强的作用。“两块玻璃板的表面用水浸湿,将两块合在一起,很难分开”,是因为分子之间有引力。
[答案] CD
【例3】如图是实际离心式水泵的示意图,箭头表示正常工作时叶轮转动的方向,示意图中正确的是( ) A. B. C. D.
[解析] A、根据叶轮的作用,它应将水向上甩出,而A的开口向下,是错误的;B、观察图中的箭头可知,叶轮顺时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动可将水有效甩出,是正确的;C、观察图中的箭头可知,叶轮逆时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动不能将水有效甩出,是错误的;D、图中叶轮的叶片都是直的,在运转时阻力较大,甩水的效果也会差很多,不合实际,是错误的。
[答案]B
【例4】一标准大气压等于_______mm汞柱,等于_________Pa;如图所示,四位同学在同一地点用水银做托里拆利实验,当时的大气值应为______cm汞柱。
[解析]1标准大气压为76厘米汞柱,即760mm汞柱,合1.013×105Pa;同一地点同时实验时,大气压应该相等;大气压相当于实验时测得的水银柱离槽内水银面的垂直高度,不是长度。
[答案] 760;1.01×105;73
(例题4图) (例题5图)
【例5】如图所示,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
[解析]本题考查大气压强的作用.解答本题时应注意两点:(1)题目要求分析纸片不掉下来的主要原因,不仅要看选项中所列情况是否正确,而且要根据题意正确取舍;(2)在这个实验中,杯内不能混人空气,只要有空气进人杯中,水柱两端就会同时受到大气压强,水柱在重力作用下就会流下来使纸片脱落.由于纸片的重力很小,可以忽略不计,纸片的下表面受到大气向上的压力和上表面受到杯内水对纸片向下的压力平衡.大气压强很大,能够支持760mm高的水银柱,能够支持水柱的高度为
=10.336m
杯子中水柱高远远小于10.336m,可见纸片下表面受大气向上的压力作用,才使纸片不会掉下来.
【例6】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.
[解析] (1)吸盘面积:S=lOcm2=10-3m2,吸盘受到的大气压力:F=PS=1.0×105Pa×l0-3m2=lOON ,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×8×10-3m3=8kg ,水的重力:G=mg=8kg×l0N/kg=80N因为G(2)不是大气压没有那么大。可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙,有漏气现象。
【例7】如图所示,在一端封闭的U型管中注入适量的水银,使左管封闭有一定量的气体,当在右边开口处注入20cm的水柱,左右水银面高度差为2cm,则左边封闭气体内的压强与大气压相比较(已知水银的密度为13.6×103kg/m3)( )
A.大于大气压 B.小于大气压 C.等于大气压 D.无法判断
[解析]设封闭气体压强为P气,大气压强为P0,水银柱产生压强为P水银,水柱产生压强为
P水,则有:P气+P水银=P0+P水其中 P水银=ρ水银gh水银=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.02m=2720PaP水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。即P水银>P水∴P气<P0。[答案]B。
(例题9图)
【例8】在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃如图所示.图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N.若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小______________Pa。
[解析]大气压力等于玻璃板的重力,
∴,
∴。
考点:压强的大小及其计算;大气压的综合应用.
点评:要清楚大气压强产生压力,使吸盘吸住玻璃板,当压力和重力平衡时才能吸住并悬空.
【例9】高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为,限压阀质量为,限压锅顶部面积为(已知大气压强)
(1)写出液体沸点与气压的关系;
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强;
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压锅质量。如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。
[解析](1)液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低。
(2)已知大气压强,内底面积为S,出气孔横截面积为,限压阀质量为,限压锅顶部面积为,则大气压力F0=p0S0,限压阀重力G=m0g,
当限压阀刚要被顶起时,受力平衡,此时压力:F=F0+G=p0S0+m0g,
出气孔横截面积为,锅内气体最大压强:
(3)锅内气体对锅盖最大压力的增加量:
锅体对锅盖的最大作用力增加量为
因为S远大于S0,所以。
B组
【例10】小妍乘飞机旅行,起飞时,天阴沉沉的,下着蒙蒙细雨。在飞机上升的过程中,她感到耳朵有点疼,这是因为随着高度的升高,气压逐渐?????。一段时间后,突然,窗外阳光明媚,天碧蓝碧蓝的,白云竟都在她的脚下,看上去像无际的雪原!这时,舱内屏幕显示:高度10800米。地面阴雨绵绵,高空却阳光灿烂,这是因为飞机进入了?????层。屏幕上还显示,外面温度为-15℃,你推测为了客舱内旅客舒适,飞机上还应有调节?????的设备。从运动的角度考虑,飞机飞得这么高有利于减小?????。
答案:减小;平流;气温;阻力
问题求解:
气压随着高度的升高而降低,人体内的气压大于高空气压,故小妍感到耳朵有点疼。平流层距地表约10~50公里,是地球大气层里上热下冷的一层,基本上没有水汽,晴朗无云,很少发生天气变化,适于飞机航行。我国常用的气温度量单位是摄氏度(℃),外面温度过低易引起人体不适,需要调节气温。在高空中飞行,空气稀薄,阻力小,气流比较稳定,飞机也飞得更快更稳。
【例11】如图所示为小明同学“研究水的沸点跟水面气压关系”的实验装置,水沸腾后,撤去酒精灯。发现水的沸腾停止,说明水沸腾过程中需要________;注射器给圆底烧瓶向外抽气,可以看到水_______(填“重新”或“不再”)沸腾,这个现象说明:水面气压减小,水的沸点将______。
答案:吸热;重新;降低。
解:(1)水沸腾后,若撤去加热源,则水不再吸收热量,也就不能维持沸腾状态,所以此时水的沸腾停止;(2)用注射器向外抽气,则烧瓶内的气压减小,水的沸点随之降低,因此水又重新开始沸腾;故此题的答案为:吸热;重新;降低。
C组
【例12】如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管里向上吹气,那么以下分析正确的是:( )
A.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
[解析]A、电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起。所以A错误。
B、乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起。所以B错误。
C、因为其下方气体流速大,压强小.而不是压强大。所以C错误。
D、球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小。所以D正确。
所以选D。
(例题12图)(例题13图)
【例13】让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后最后喷出的是______(选填“冷水”、“热水”或“温水”),管内P处的压强与Q处的压强比较哪一个大?答:______大。
[解析]当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,P点处的导管较细,水的流速增大,压强减小,热水管上端的压强减小,热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水.则管内P处的压强小于Q处的压强.
故答案为:温水;Q处。
【例14】离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s时测得实验数据如下表:
分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v????????????。(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=????????????。(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为PB???PC。
[解析](1)观察实验记录数据可知,离渠中心线距离r越大,水流速度v越小;(2)观察乙表可知,速度;(3)因为水在流动,流体压强的特点是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,可知:因为,所以;
五.能力训练。
A组:大气压强:大气压的存在和大小
1.下列现象或做法中,跟大气压没有关系的是(?C )
炒海螺时要剪去尾部 B.塑料挂衣钩能贴在墙上
C.氢气球松手后会上升 D.茶壶盖上要开一个小孔
2.下列小实验都与压强有关,其中能证明大气压强存在的是( C )。
A B C D
3.如图所示的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。对此下列说法正确的是(?D?)。
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
4.如图所示,把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服或书包,在解释这个现象时分用以下四句话。
①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上;②把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上,塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出;③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力;④所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。按照下列哪个顺序排列这四句话,可以把这个现象解释得最清楚(? )
A.①②③④ B.②①③④C.③②①④ D.②③①④
B.解:首先用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,松手后,因为吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。这样,吸盘与墙壁之间产生了一个很大的摩擦力。这个摩擦力可以克服衣服的重力,使其不会掉下去。综上分析所以B选项是正确的。
5.小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将______(选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是______。此实验______(选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
解析:广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,注射器与瓶内空气的体积减小,广口瓶内的气压就增大,由于瓶内的气压大于瓶外的大气压,在瓶内气压的作用下就把饮料压进吸管中,导致玻璃管内的液体上升。故答案为:大于;玻璃管内液体上升;能。
6.如图所示,表示出了大气压随高度变化的情况由图观察得出结论:_大气压随着高度增加而减小____。如果在离海平面1km的高度烧水,则水沸腾时的温度__小于____(填“大于”“小于”或“等于”)100℃。某人从离海平面1km的位置登上6km的高山时,大气压__减小___(填“增大”“减小”)了__43____kPa。
7.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置,水不流出,纸片也不掉下(如图甲所示),其原因是天气中存在大气压,将杯子倾斜(如图乙所示),发现纸片也不掉下,这说明了_空气中各个方向都存在着大气压__。
8.大气压是由于空气受到重力而产生的。如果地球的表面约为5×1014m2,那么,在一个标准大气压下,地球周围的空气质量约为(标准大气压取1.0×105Pa,g=10N/kg)( B?)。
A.5×1012kg B.5×1018kg C.1×1018kg D.1×1012kg
9.把装满水的量筒,口朝下浸在水中,抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面部分( A?)。
A.充满水 B.有水,但不满 C.没有水 D.依次出现上述现象
10.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是P1、P2,瓶内的气压分别是P3、P4,则下列关系正确的是(?B?)。
A.P1<P2 B.P1=P2 C.P3<P4 D.P3=P4
11.如图为玻璃厂搬运平板玻璃时使用的真空吸盘起重机的示意图,起重机上有若干个相同的真空吸盘,下列关于真空吸盘起重机的说法,不正确的是(?B?)。
A.吸盘起重机在使用时必须排尽吸盘内的空气
B.当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的压力
C.若要吊起更重的玻璃板,则应增加吸盘个数
D.吸盘起重机不可以搬运表面粗糙的木板
12.(中考?宁波)如图甲所示的覆杯实验中:
(1)硬纸片不会掉下的事实是?大气压???存在的证据。
(2)有同学认为实验中是水粘住了纸片,老师用如图乙所示装置进行实验。随着空气被抽出,纸片掉下来了,排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同,而杯口更小的杯子进行实验,要使同一硬纸片掉下,相同情况下需要抽气的时间会?变短???(填“变短”“变长”或“不变”)。
13.最早测定大气压数值的是意大利的科学家托里拆利,其操作过程如图所示。关于托里拆利,下面说法错误的是( A )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
14.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,结果有的偏大,有的偏小。请分析,该实验过程中导致误差可能的因素及结果是(请写出两条)①_________________;
②__________________________________________。
(5)实验的误差主要是由于注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦引起的。
答案:
(1)使注射器内成为真空(或排尽注射器内的空气)
(2)刚滑动时
(3)6.00 0.75
(4)1.08×105
(5)注射器的气密性不好;活塞与注射器壁间有摩擦;读数有误差等
15.如用所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下.已知杯中水和塑料片总质量为100g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2(不考虑分子间作用力)
(1 )塑料片不掉下来说明了______大气压____的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到___800____Pa时,塑料片会掉下。(g取10N/kg)??(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释:___当逐渐抽出里面的气体时,里面的压强会慢慢减小,大气对塑料片的压力会减小,当压力小于水和塑料片的重力时,塑料片就会下落。
16.(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。为此小科用如图所示的装置进行探究:
【实验步骤】
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。
【实验现象】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,越吹所需要的力越?????的原因。
答案详解:小;小
解析:问题求解:
实验现象是:肥皂泡A变大,肥皂泡B变小,A中气压大于大气压强时,半径变大,B中气压小于大气压强时,半径变小,所以肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越小;气球半径越大,气球内压强越小,吹气需要的力越小。
17.为了探究大气压随高度的变化规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点,如图乙所示。(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是_______________________。(2)分析图象时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得弹簧测力计示数为4.5N,2ml注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为______Pa.你认为小明第一次实验出错的原因可能是___________________________。(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低______Pa。(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪。那么弹簧测力计4.2N刻度线处应标刻的海拔高度为______km。
甲 乙
答案:(1)为了排尽注射器内的空气;(2)9×104;橡皮帽的密封性不好;(3)1000;(4)1.7
(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气.
(2)注射器的体积为V=2ml=2cm3
活塞的横截面积S===0.5cm2=0.5×10-4m2,F=4.5N,
活塞刚被拉动时,大气压强的数值p===9×104Pa,
若活塞和针筒的摩擦太大,则拉力增大,导致测出的大气压强的数值偏大,因为计算出的大气压强的数值偏小,故小明第一次实验出错的原因可能是橡皮帽的密封性不好;
根据正确的数据完成图象如下:
(3)由图象可知在2km高度内得出大气压的变化量为△p=1×105Pa-0.8×105Pa=2×104Pa,
则高度每升高100m,大气压降低△p′=×100m=×100m=1000Pa;
(4)当F′=4.2N,活塞刚被拉动时,大气压强的数值p′===8.4×104Pa
则大气压共降低1×105Pa-8.4×105Pa=1.6×104Pa,根据高度每升高100m,大气压降低1000Pa可知:此时高度为1.6km.
18.如图(甲)是一个深度很浅的皮碗,如图(乙)是将皮碗压向水平的天花板,挤出皮碗下的全部空气,在大气压的作用下,皮碗像吸盘一样“平贴”在天花板上。皮碗的吸附面积为10cm2,皮碗中心引出的细线可悬挂一个物体在空中。(不计细线和皮碗的重力,大气压取1×105Pa,g取10N/kg)(1)要想吸盘不脱落,所挂物体的重力不得超过多少?(2)设细线下挂一边长为10cm、质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落(物体底面保持水平),剪断细线后物块落在水平地面上无反弹和翻滚,从触地时开始计时,物块对地面的压强随时间变化的关系如图(丙)(接触面积一直是正方体的底面积),压强减至Px时便保持不变,求t=0时物块对地面的压力和t=0.1s时Px为多少。
(1)所挂的物体重力 G=F=ps=1×10 5 Pa×10×10 ﹣4 m 2 =100N;
(2)从图丙可以看出当t=0时,p 0 =1.5×10 3 Pa,物块对地面的压力
F 0 =p 0 s 0 =1.5×10 3 Pa×100×10 ﹣4 m 2 =15N
当t=0.1s时,
p 1 =500Pa
B组:大气压强:大气压与人类生活
1.大气压和我们人类的生活密切相关,我们日常生活中的很多地方就利用了与大气压有关的知识。你认为下列现象不属于利用大气压的实例是(?B )
A.塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣物 B.用注射器能把药液注入肌肉里
C.真空包装的食品被压得紧紧的 D.用吸尘器能吸取地板上的灰尘
2.民间常用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿痛病.拔罐子时,先用火将小罐里的空气加热,然后将罐子猛扣在患者的皮肤上,等冷下来之后,罐子就会吸附在皮肤上,将罐子取掉后,可观察到皮肤上被拔的部位留下了圆形的血印。上述事实(?C?)
A.只说明大气有压强 B.只说明人体内部有压强C.既说明大气有压强,又说明人体内部有压强D.既无法说明大气有压强,又无法说明人体内部有压强
3.在制糖工业中,要用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使含水的糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾的温度要低于100℃,因此必须采取的措施是( C )
A.减小火力 B.加大火力 C.减小糖汁液面上的气压 D.增大糖汁液面上的气压
4.如图所示为大气运动示意图,下列说法中正确的是( D )
①处空气上升,气压高,晴朗天气B. ④处空气下沉,气压高,阴雨天气C. ⑥处空气下沉,气压低,晴朗天气
D. ①处空气上升到②,水汽凝结,阴雨天气
5.保温瓶中热水不满而盖紧瓶塞,过一段时间,瓶塞不易拔出.此现象表明:体积一定时,气体的温度__降低_____,气体的压强__减小_______。(假定外界大气压为1.0×105Pa,瓶口的截面积为10cm2,拔出瓶塞至少需要的力是20N,则瓶内气体的压强是__8*104_____Pa。
6.如图所示为工农业生产上最常用的__离心_____式水泵。水泵启动工作以前要保证泵内灌满水。水泵转动后,泵壳内的水被叶轮机甩出后,叶轮中心会产生持续的___低压____区,此时水池中的水就会在__大气压_____的作用下,进入泵内。
(第6题) (第7题)
7.小明学过压强的知识后,自己设计制作了如图所示的装置来抽水,当活塞上升到管口
S后再继续上升时,将发生的现象是( C )
A.水从管口S不断流出 B.水面随活塞继续上升
C.水面将下降 D.上述三种情况都有可能
8.如图所示,两端开口的细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入装有适量水的瓶中。下列有关分析正确的是( D )
A.瓶内气压等于瓶外大气压 B.瓶内气压小于瓶外大气压C.细玻璃管中液柱上升可能是瓶外气压升高 D.细玻璃管中液柱上升可能是瓶外气温升高
9.关于大气压与人生理的关系,说法错误的是( C )
A.股骨主要是依靠外界周围的大气压与韧带一起连在身上的B.在雷雨之前,由于气压的下降,人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状C.人体排出尿液时,膀胱内的气压大于外界的大气压,将尿液压出体外D.高山反应也叫高山病,是常见的一种生理现象,跟气压大小有关系
10.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。这根“闲置”管是为了利用_大气压____。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为1.3*104_____Pa。
(ρ液=ρ水)
11.养花养草已成为很多人的爱好.如图所示的是市面上给花草喷水的最常用的喷壶.它的使用方法是:先将壶内装一定量的水,然后旋紧壶盖,按动压柄不断地向壶内压入空气,最后,再按下按柄,水就会从喷嘴喷出。当按动压柄向壶内压气时,壶内的空气密度将_________,水的质量___________,而气体的体积不变,壶内的气压将__________。按下按柄,实际上是将喷嘴打开,由于壶内液面上方的大气压__________外界大气的压强,水就从导管被压出壶外。
增大;不变;增大;大于解:(1)壶内液体上方气体的体积不变,当按动压柄向壶内压气时,壶内水的质量不变,壶内气体增多,壶内的气体密度增大,使壶内的气压增大;(2)按下按柄,实际上是将喷嘴打开,因为壶内液面上方的大气压大于外界的大气压,水就从导管被压出壶外。因此,本题正确答案是:增大;不变;增大;大于。
12.在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,图中小试管B装有热水,悬放在正在加热的盛有沸水烧杯A中,试管B中的水不能沸腾,要使试管中的水沸腾,可采了的两种方法分别是:
(1)_______________________________________________。
(2)_______________________________________________。
减小试管B上方气体的压强增大烧杯A上方气体的压强解:在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,当烧杯中的水沸腾时,试管中的水虽然能够达到沸点100℃,但因为不存在温度差,试管中的水无法从烧杯中的水吸收热量,所以不能沸腾。要使试管中的水沸腾,可采了的两种方法分别是:(1)减小试管B上方气体的压强,水的沸点会降低,所以可能沸腾;(2)增大烧杯A上方气体的压强,烧杯中水的沸点升高,试管中的水能够吸收热量,所以沸腾。因此,本题正确答案是:(1)减小试管B上方气体的压强;(2)增大烧杯A上方气体的压强。
解析:
(1)发生热传递的条件是存在温度差;(2)液体沸点与表面气压有关:气压越大沸点越高;气压越低沸点越低。
13.气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢?某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。信息:?①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎;②篮球充气越多,越不易被压扁;③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。?猜想:气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。?(1)信息______(填序号)可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。(2)科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系。步骤如下:?步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球口。步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水。步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中,标记水面位置并测出细线露出水面的长度。?步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没的深度,使水面的位置保持不变,测出细线露出水面的长度。①气球浸没在不同温度的水中时,保持水面位置不变是为了____________________________。?②实验中对多个不易观测的量,进行了巧妙地“转换”,如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映_______________________越大。
(1)由信息①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎,说明温度高,压强会增大;
(2)①探究气压大小与温度的关系,需保持气球的体积不变,保持水面位置不变,就是为了在实验过程中保持气球的体积不变;
②若气压压强变大,还在原来的深度,则气球内部压强大于外部压强,体积会变大,所以要加深气球在水中的深度,使其体积不变,因此“气球浸入水中的深度越大”反映了气球内气体的气压越大.
故答案为:(1)①;(2)①控制气体(或气球)的体积不变;②气球内气体的气压.
拓展培优
14.如图所示,医院给病人输液时,应使药液均匀地滴下,为使整个输液过程保持匀速下滴,应采取的装置是( B )
15.如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( B )
A.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
16.如图所示是高压锅的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当高压锅内的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。问:(1)此高压锅内气体的最大压强是多少?(2)经商品质量检测部门检测,此高压锅气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能使用吗?若不能,应再配一个质量为多大的限压阀。(g取10N/kg)
答:(1)锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa;
(2)不能,应该再配一个质量为80g的限压阀.
课后作业
C组:大气压强:流体压强与流速的关系
(一)选择题
1.如图所示,在水平公路上,小汽车作匀速直线运动时与静止时相比较。下列说法正确的是( A )
运动时对地面的压力小于静止时 B.运动时对地面的压力等于静止时
C.运动时与地面的摩擦力小于静止时 D.运动时与地面的摩擦力等于静止时
2.在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1米左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置上候车,关于这一现象的解释正确的是( C )。
A.离车越近,车的吸引力越大 B.防止车上掉下物品砸伤行人
C.火车驶过时,空气流速较大,气压会减小,安全线外气压大于线内气压,大气压力会把人推向火车,容易发生事故。
D.以上说法都有道理
小张同学自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图所示,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,模拟飞机飞行时的气流.当无风时,托盘测力计示数为18N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为10N。产生这个现象的原因是( C )
A.吹风能减少物体所受的重力 B.吹风能增加物体所受的重力
C.吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
D.吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
(第3题图)(第4题图)
如图所示,一支装有水的试管中插入一支直径稍小些的试管,其小试管内是空的,将大试管迅速倒置,水会从两试管壁的间隙往下流,这时会观察到小试管( C )
A.掉下来 B.静止不动 C.往上升 D.无法确定
5.刮大风的天气,我们在上学的路上如果迎风走路或骑车,一阵大风刮来时,我们无法用嘴或鼻子吸进空气,但可以向外吐气,当一阵风过去又恢复了正常呼吸,其原因是( B )
A.风大时,脸上空气压强变大,压得人难以吸气
B.风大时,脸上空气压强变小,使人难以吸气21世纪教育网
C.风大时,脸上空气压强变小,使人难以呼气 D.与气压没关系,是人缺乏锻炼
6.足球运动员梅西在某次比赛中,踢出一记神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,如图所示。这是因为踢出的足球( C )
A. 左侧空气流速慢? B. 两侧空气流速相同?
C. 左侧空气流速快? D. 不断改变旋转方向
7.一场大雪过后,在公路雪地上行驶的小汽车,车后部常常会有雪附着在上面,对于这种现象,下列分析正确的是( D )。
A.汽车与空气摩擦而吸住雪 B.车上原来有雪
C.司机为了保持车体干净而故意做的
D.汽车行驶时,车体两边的空气流速较大,是气压差的作用把雪掀起附着在上面的
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( D )
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
9.一条大河边有条小河湾,如图,如果把一条小渔船在河湾与河道交界处失去动力,渔船会向哪个哪个方向漂去( A )
A.向河道中漂去 B.向河湾中漂去
C.在原处旋转 D.沿着河湾与河道的分界线漂去
10.春天是放风筝的好季节。风筝在空气中飞行利用了下列什么原理( C )
A.风筝下方空气流动速度小,空气压强小 B.风筝下方空气流动速度大,空气压强大
C.风筝上方空气流动速度大,空气压强小 D.风筝上方空气流动速度小,空气压强大
11.如下图所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现( D )
A.“纸桥”被吹开较长的距离 B.“纸桥”被吹开较短的距离
C.“纸桥”被吹得上下跳动几下 D.“纸桥”紧贴桌面不动
12.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2 cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就能跳过栏杆,这是因为( A )
A.硬币下方的压强比上方的压强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大
(二)、填空题
13.流体指 和 。流体的压强与流速有一定的关系,当流体稳定流动时,在流速越大的地方压强越 ,在流速越小的地方压强越 。
答案:流体,气体,小,大
14.飞机的机翼是上凸下平,当飞行时,机翼上方的空气流速 ,压强 ,下方的空气流速 ,而压强 ,这一压强差,就使飞机获得了向上的升力。
答案:大,小,小,大;
在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险.这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体___________,压强__________,离站台远的地方气体__________,压强 ____________,强大的气流会____________。
答案:流速大,小,流速小,大,将人推向火车
如图所示两船近距离并排行驶时将会 ,这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
答案:相撞,大于,小于;
17.打开自来水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是 处,压强较小的是 处(选填“ A”“B”或“C”)。答案:B,B;
(第16题图) (第17题图) (第18题图)
18.如图所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 容器里液面上方的空气压强 ,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。答案:减小,不变;
19.在较光滑的水平桌面上,放两只乒乓球,两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气,发现两球会 ,这是由于吹气时两球之间的气流速度较 ,压强较 的缘故。
答案:靠拢,大,小;
20.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力大小为_______N,方向________。答案:8N,竖直向上;
(第20题图) (第21题图) (第22题图)
21.如图,对着自然下垂的两张作业纸的中间向下吹气,两张纸会_____(选填“靠拢”,“远离”或“保持平行”),这是因为气流快的位置压强_____。(选填“大”、“小”或“不变”)
答案:靠拢,小;
22.如图所示,当轿车向前行进时,经过车顶和车底的气流在同样时间内所走的路程不同,所以经过 的气流速度大一些。经研究发现轿车高速运动时对地面的压力将会减小许多,因此车轮与地面之间的摩擦力也会_____(选填“减小”、“不变”“增大”),这个现象对汽车来说是_________(填“有益”或“有害”)的。答案:车顶,减小,有害;
23.冬天,北方的人们常用纸条糊窗缝。为了使纸条不易脱落,纸条应贴在窗的 (内、外)侧;风沿着墙面吹过时,墙上开着的窗口悬挂着的薄纱窗帘将飘向房 。
答案:内,外;
如图所示,小明同学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,他发现乒乓球不会下落,其原因是乒乓球上方气体流速增大,压强______,从而给乒乓球一个向的升力。你认为乒乓球不会下落的条件是________________。
(第24题图) (第25题图)
答案:变小,升力≥重力。
(三)、分析、探究题
25.有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。请解释其中道理。
答案:由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气流速较慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小。这样,偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力,从而使车能抓紧地面。
26.阅读下列材料,然后回答问题。
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体. 当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?
小明同学将图甲所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同. 从图中可以看出在A.B两处管的粗细不同,因而A处流速小,B处流速大. 可见流体的压强与流速之间有着一定的关系.
接着,小明又自制了一个飞机翼模型(如图乙),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系.
(1)由图甲所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系?
答:(1)流速越大的位置压强越小;
(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?
答:托盘测力计的示数会减小;
(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释?答:( AD )
A.乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉 B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.直升飞机能够停在空中一定高度处 D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
甲图中,A管比较粗,B管较细.在流量一定时,管子越细,水的流速就越大。A处和B处得压强大小关系呢?由图可知,A管上方液柱高说明压强大,由此得出流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小。(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,是托盘测力计的示数减小。(3)氢气球的升空是由于受到空气的浮力;直升飞机是利用螺旋桨的运动对空气施加了一个向下的力,物体间力的作用是相互的,空气对螺旋桨施加了一个向上的力,将飞机托住.弧圈球是利用球的急速转动带动空气的运动,是球的下方空气流速变大,压强减小,小与上方的气体压强,形成一个向下的压强差,是球急剧下沉。船舶航行时若两艘靠的比较近且并排前进,两船之间的水流通道变窄,流速变大,压强变小,小于两船外侧的压强,形成向内的压强差,使船相撞。
27.有一种家庭使用的淋浴器,设备很简单,设计却很巧妙,如图甲。淋浴器有两个进水口,一个是冷水口,一个是热水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口的管道很细,混合阀如图乙,插在一壶热水里.使用的时候,拧开自来水龙头,热水会自动向上流,冷水热水混合以后,从喷头里喷出了适宜淋浴的温水.
若出水口水的温度太高,那要将自来水进水水流调_小_(填“大”或“小”);
试解释热水自动上升的原因:吸水管内热水上方气体的压强变小,管内外产生了压强差,在大气压的作用下,热水在吸水管内上升。___。
用细线吊起一个空的塑料饮料瓶,使它绕对称轴旋转,转动的塑料瓶带动周围的空气绕它旋转。如果这时用电扇向它吹风,由于瓶的转动,它的两侧的风速将不一样,如右图所示,根据流体流速与压强的大小的关系,判断旋转的饮料瓶应向哪个方向移动,试在图中用笔画出移动示意图。
29.别莱利曼著的《趣味物理学》记述了这样一件事情:1912年秋天,远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行,同时在离它100米远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地航行。当两艘船到了如图所示的位置时,发生了一起意外的事情:小船好像是服从着一种不可见的力量,竟扭转船头朝着大船,并且不服从舵手操纵,几乎笔直地向大船冲来。“豪克”的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。
请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因。
答案:靠近的两船之间水的流速大于船外侧水的流速,根据流体流速大的位置压强小,船外侧的水压把两船向内侧压,使两船相撞;