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大气压强讲义及答案
大气压强(讲义及答案)
一、知识点睛
大气压强(讲义)
1.测量大气压的方法主要有两种:
(1)托里拆利实验,原理是压强相等,p0=;
推导:
真空处压强为;
液体压强随深度增加而增大,故A点压强pA=;
B点与大气直接接触,故B点压强pB=;液体同一深度压强相等,即;故。
(2)利用二力平衡求解大气压力F,进而得到p0=。
2.密闭容器气体压强分析:
(1)原理:
压强相等(二力平衡)
(2)影响因素:
、、;
气体质量增加、气体温度升高或容器体积减小,都会使密闭容器内气体的压强增大;反之,会减小。
3.流体压强与流速的关系
流体流速大的位置压强,反之,流体流速小的位置压强
二、精讲精练
【板块一】大气压强
1.老师在做托里拆利实验时,测得的大气压是760mm汞柱,如图所示:
(1)玻璃管的上方应该是;
(2)若将玻璃管倾斜一些,对实验结果影响(选填
“有”或“没有”);
(3)若将玻璃管上提一些或向下按一些(玻璃管不离开水银面),实验结果影响(选填“有”或“没有”);
(4)若在做实验过程中,不小心将玻璃管顶端打破了,则管内
的水银面将;
第1题图
2.
3.王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出)。
用一支容量为2.5mL的针筒,先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线,用橡皮泥封住针口,然后在活塞上加砝码。
他们测出筒上全部刻度的长度为5cm。
活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计,托盘的质量为15g。
测量数据如下表:
(外界大气压为1×105Pa,g=10N/kg)
实验序号
砝码和托盘质量m/g
筒内气体体积V/cm3
筒内气压
p/×105Pa
1
0
2.5
1
2
45
2.3
1.09
3
4
195
1.8
1.39
5
335
1.5
1.67
6
540
1.2
2.08
7
750
1.0
2.5
(1)他们测得的活塞的横截面积为m2。
(2)第三次实验时,所加砝码和活塞的位置如图甲所示,请在表内空格填上数据,并写出筒内气压的计算过程。
(3)根据实验数据,请在图乙画出气压随体积变化的图象。
(4)根据图象可知,气体压强跟体积的关系是:
一定质量的气体,在温度不变时,。
4.(多选)如图所示,c为扎在a管下端的小气球,则下列方法中能使气球膨胀的是()
A.从a管向外抽气B.从b管向外抽气C.从a管向内打气D.从b管向内打气
5.我们每时每刻都要呼吸,利用胸部扩张和收缩呼吸的方式叫胸式呼吸。
能正确描述胸式呼吸动作的是()A.呼气时胸部扩张,肺内气压高于大气压
B.吸气时胸部收缩,肺内气压低于大气压
C.吸气时胸部扩张,肺内气压高于大气压D.呼气时胸部收缩,肺内气压高于大气压
6.如图所示,把一只玻璃杯的杯口朝下,竖直按入水中,在杯子按入水中的过程中则()
A.杯内充满水B.水不能进入杯内
C.水进入杯中,杯中空气压强越来越小D.水进入杯中,杯中空气压强越来越大原因:
7.
小明假期要外出一段时间,她担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉,于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,如图所示,这样就能使盆景中的水位保持一定的高度。
试解释原因。
8.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S0,限压阀质量为m0,限压锅顶部面积为S(t
强p0)
(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;
已知大气压
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀的质量。
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。
9.某教师用“试管爬升”的实验装置来验证大气压的存在,其做法如下:
取两个直径相差很小的平底试管,将细管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时细试管插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升。
若细试管的重为G、外直径为d,水的密度为ρ,大气压强为
p0,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(2)细试管开始插入的深度h满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”?
第9题图
10.学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。
如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“○M”为安装在过道顶的换
气扇,其中既有效又节能的是()
ABCD
11.
如图所示,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,这是因为。
12.如图所示,将小纸条自然下垂,靠近水龙头流下的水流,小纸条将(选填“偏向”或“偏离”)水流,这一现象说明流体流速越大的位置。
13.
在跑车的尾部安装有“尾翼”(即“气流偏导器”,它的上表面平直,下表面呈弧形凸起),如图所示。
当跑车高速行驶时,流过尾翼上方的气流速度比尾翼下方的气流速度小,于是上方气流对尾翼的压强下方气流对尾翼的压强,从而使车轮“抓紧地面”(选填“大于”、“小于”或“等于”)进而增大了车轮与地面的,使车速更快。
【参考答案】
一、知识点睛
1.
(1)ρgh
0,ρgh,p0,pA=pB;p0=ρgh
(2)F
S
2.
(2)气体质量、气体温度、容器体积
3.小,大二、精讲精练1.
(1)真空
(2)没有
(3)没有
(4)下降,水银流回水银槽
(5)玻璃管上方有空气
2.
(1)mg,4mg
πd2
(2)吸盘内空气未排干净,或天平的读数不准确,或塑料吸盘将要脱离玻璃板时加沙量偏大
3.p=p0,p=p0+ρgh,p=p0-ρgh
p=p0-ρgh,p=p0+ρgh,p=p0-ρgh
4.
(1)5⨯10-5
(2)125,2.0,1.25
托盘和砝码总质量m=125g,筒内气体体积V=2.0cm3,
托盘和砝码的总重力G=mg=0.125kg×10N/kg=1.25N,外界气体对活塞压力F0=P0S=1×105Pa×0.5×10-4m2=5N,活塞对筒内气体压力F=F0+G=5N+1.25N=6.25N,
筒内气体压强p=F=
S
6.25N
0.5⨯10-4m2
=1.25⨯105Pa。
(3)
(4)体积越大,压强越小。
5.BC
6.D
7.D
8.当盘中的水由于被盆景吸收和蒸发低于瓶口时,瓶中水由于受到重力作用而流出,一旦盘中水位高于瓶口,瓶口便被封堵,在盘中水面处大气压的作用下,瓶中的水停止外流。
。
9.
(1)液体表面气压越大,液体的沸点越高;
(2)使用高压锅时锅内气体的最大压强p=p0St+m0g;
S0
(3)锅内气体对锅盖最大压力的增加量ΔF=S
S0
mg-mg。
pπd2
10.
(1)0
4
(2)h不小于4G
πd2ρg
11.C
12.靠近;两只乒乓球之间的空气流速大,压强小,小于乒乓球外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,两个乒乓球相互靠近。
13.偏向,压强小
14.大于,摩擦
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