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文檔簡介
第十一講大氣壓強
思維導(dǎo)圖
,產(chǎn)生原因:空氣受重力作用且有流動性
存在證明:馬德堡半球?qū)嶒?/p>
測定:托里拆利實驗
大標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值:帕
氣1.01X10$
壓變化規(guī)律:離地面越高,氣體的壓強越小
強
與沸點的關(guān)系(壓強增大,沸點升高
壓強減小,沸點降低
測量工具:氣壓計
〔應(yīng)用:活塞式抽水機和離心泵
知識梳理
1.大氣壓強:空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強,大氣對浸在它里面的物體的壓強叫大氣壓強.
產(chǎn)生原因:空氣受到重力的作用,而且能夠流動,因而空氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生壓強.
(1)證明大氣壓存在的實驗:馬德堡半球?qū)嶒?
(2)測量大氣壓的實驗:托里拆利實驗.
①管內(nèi)上方是真空,管內(nèi)水銀柱的高度只隨外界大氣壓變化而變化,和管的粗細(xì)、傾斜角度、管的長度及將玻
璃管提起還是下壓等因素?zé)o關(guān),只與水銀柱的豎直高度有關(guān).
②由于大氣壓值是變化的,所以只用儀器測定而難以直接用公式進行計算.
③測量工具:氣壓計.常用的有:水銀氣壓計、空盒氣壓計(無液氣壓計)、管式彈簧壓強計.
※水銀氣壓計:準(zhǔn)確但攜帶不方便.
金屬盒氣壓計(無液氣壓計):可改裝為登山用的高度計.
2.大氣壓強的變化
(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:托里拆利實驗中規(guī)定:760mm汞柱產(chǎn)生的壓強即1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.0lx1()5Pa.
(2)大氣壓隨高度的增加而減小,但大氣壓隨高度減小的變化是不均勻的.在海拔2000m以內(nèi),每升高12m,
大氣壓強降低133Pa(即1毫米汞柱).大氣壓強隨天氣的變化規(guī)律是冬高夏低,晴高陰低.
3.沸點與大氣壓的關(guān)系
一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高.同種液體的沸點不是固定不變的.
4.流體壓強與流速的關(guān)系
流體流速越大的位置壓強越小.反之,壓強越大.
5應(yīng)用
(1)機翼上、下表面的壓強差是產(chǎn)生升力的原因.
⑵跑車尾翼、列車安全線等.
6.利用大氣壓的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象
在實際生活和生產(chǎn)中有許多利用大氣壓來工作的裝置和現(xiàn)象,如鋼筆吸墨水、抽水機抽水、高壓鍋的設(shè)計等.
利用這些知識還可以解釋許多生活中的相關(guān)現(xiàn)象,例如用吸管喝飲料,當(dāng)用力吸吸管時,吸管內(nèi)的壓強減小,飲料
就在外界大氣壓的作用下被壓進吸管,從而喝到飲料,而并非我們平常說的吸進吸管.
實驗一:模擬馬德堡半球?qū)嶒?/p>
兩個皮碗對口擠壓,然后兩手用力往外拉,發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開.馬德堡半球?qū)嶒灪湍M實驗的共同點是:
將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出,使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣壓強減小,而外界的大氣壓強就把它們緊緊地壓
在一起,要用較大的力才能拉開,這有力地證明了大氣壓強的存在.
實驗二:“瓶吞蛋”實驗
用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口,實驗前用手輕輕用力,不能將雞蛋完整壓入瓶內(nèi).再將點燃的棉球扔入裝有細(xì)
沙(防止燒裂瓶底)的瓶中,迅速將熟雞蛋塞住瓶口,待火熄滅后,觀察到雞蛋掉入瓶內(nèi).上述實驗,由于棉花燃燒使
瓶內(nèi)氣壓升高,而驟冷又會使氣壓迅速降低,當(dāng)瓶內(nèi)壓強小于瓶外大氣壓時,雞蛋在大氣壓強的作用下,被壓入瓶
內(nèi).
實驗三:“覆杯”實驗
玻璃杯內(nèi)裝滿水,用硬紙片蓋住玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后,整杯水被紙片托住,紙片不掉下
來.該實驗玻璃杯內(nèi)裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)的水對紙片向下的壓強小于大氣對紙片向上的壓強,因而紙片不掉下
來.
分析上述三個實驗,不難理解大氣壓強存在的問題.因而顯示出大氣壓強的特點:大氣向各個方向都有壓強.實
驗四:“虹吸現(xiàn)象”
B
1
A
裝置示意圖
虹吸是生活中最常見的物理現(xiàn)象之一.虹吸原理就是連通器的原理,加在密閉容器里液面上的壓強,處處都相等.
而虹吸管里灌滿水,沒有空氣,來水端的水位高,出水口用手掌或其他物體封住.此時管內(nèi)壓強處處相等,但是來水
端的水位高,壓強大,推動來水不斷流出出水口.分析上述現(xiàn)象,其原理是由于液態(tài)分子間引力與位能差所造成的,
即利用水柱壓力差,使水上升后再流到低處.由于管口水面承受不同的大氣壓力,水會由壓力大的一邊流向壓力小的
一邊,直到兩邊的大氣壓力相等,容器內(nèi)水面變成相同的高度,水就會停止流動.利用虹吸現(xiàn)象很快就可以將容器內(nèi)
的水抽出.
例題精講
一、理解氣體壓強
[例題1]如圖是測定大氣壓值的實驗裝置,此時管內(nèi)外水銀面高度差是760mm,下列描述正確的是()76
一真空
0mm「金
A.將玻璃管稍傾斜一點,管內(nèi)水銀柱長度將不變760mm
B.如果管中進了些空氣,管內(nèi)外水銀面的高度差將小于760mm
C.將它從山下移到山上,管內(nèi)外水銀面的高度差將變大
D.如果在玻璃管頂穿一個小孔,管中的水銀將從上面噴出
【例題2】如圖是一個飲水壺的部分結(jié)構(gòu)示意圖,a、b是出水管的兩端,壺內(nèi)水面低于出水管的a端,活塞與
壺口接觸緊密且能自由移動.用力F向下按壓活塞,在水從a端勻速流出來(壺內(nèi)水面始終高于b端)的過程中,壺內(nèi)
氣體的溫度保持不變.則下列說法中錯誤的是()
A.壺內(nèi)氣體的壓強大小不變
B.壺內(nèi)氣體的體積逐漸變小
C.向下按壓活塞的力F逐漸變大
D.壺底內(nèi)表面所受的壓力大小不變
【例題3】如圖所示,甲、乙容器中分別盛有水和酒精,當(dāng)在A處沿水平方向快速吹氣時,會發(fā)現(xiàn)B、C管中
的液體高度上升,設(shè)B管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強為p水,C管內(nèi)酒精產(chǎn)生的壓強為p酒精,則p水p酒精(選
填或C管中的液體上升的原因是A處空氣流速加快
JUL
【變式訓(xùn)練1】如圖所示,用截面積相同的粗細(xì)均勻玻璃管對三種不同的液體做托里拆利實驗時的情形,玻璃
管的頂端為真空,露出液體中的玻璃管內(nèi)的液體質(zhì)量分別是mi、m2,m3,則、m2sm3的大小關(guān)系是()
A.m1>m2>m3B.m1<m2<m3
C.m2>m3>m1D.m1=m2=m3
【變式訓(xùn)練2】下列情況中,可能會使氣壓計讀數(shù)變大的是()
A.把氣壓計從山下拿到山頂
B.季節(jié)從夏季變?yōu)槎?/p>
C.天氣由晴變陰
D.上述幾種情況都不可能
【變式訓(xùn)練3】在做托里拆利實驗時,由于不小心將封閉頂端打破了一個小洞,這時管內(nèi)水銀將()
A.立即從小洞內(nèi)外噴出
B.保持原狀
C.落回水銀槽中,直到管內(nèi)外水銀面相平為止
D.無法確定
【變式訓(xùn)練4】如圖所示,下列現(xiàn)象中不能說明大氣壓存在的是()
A.用抽氣筒從b管向外抽氣,瓶內(nèi)氣球會膨大起來
B.用手指蓋住上孔,水就停止流出,手指一松開,水又從下孔流出
C.將帶有玻璃管的空試管加熱后,側(cè)插入水中,水會進入試管
D往容器中注入水,水靜止時,容器各部分中的水面保持相平
二、大氣壓的變化及測定
【例題1]在測量大氣壓強的實驗中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響,某同學(xué)采用了圖示裝置.
將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯
相連,向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動時,測得杯中水的質(zhì)量為880g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛
開始向右滑動時,測得杯中水的質(zhì)量為460g.燒杯質(zhì)量為100g,活塞面積為7x10-5nl2,g取10N/kg,輪軸間的
摩擦和細(xì)線重不計.則所測大氣壓的值應(yīng)為多少帕?
【例題2】小明同學(xué)利用注射器(容積為V)、彈簧測力計和刻度尺估測大氣壓的值.
(1)實驗時,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣做的目的是________
(2)水平向右慢慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)F,用刻度尺測出注射器
的全部刻度的長L,則大氣壓的值可表示為p=.
⑶實驗過程中注射器筒內(nèi)漏進了少量空氣,則測得的大氣壓值________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).
⑷實驗室有甲、乙兩個注射器,活塞的橫截面積分別為0.5cm?和2cm2,若彈簧測力計量程為10N,實驗時
應(yīng)選用(選填“甲”或"乙”)注射器,理由是:
【例題3】學(xué)習(xí)了大氣壓的知識后,小明對大氣壓強通常有1.0x105Pa這么大存有疑問,想親自證實一下.小
明買來一個塑料掛鉤(質(zhì)量可忽略不計),把它的吸盤貼在玻璃餐桌的下表面,如圖所示,測出塑料吸盤與玻璃的接
觸面積為10cm?,又找來一個輕塑料桶(質(zhì)量可忽略不計),并在桶中裝入8kg水.
(1)小明經(jīng)過理論計算,認(rèn)為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉下來,請你幫他寫出計算過程和判斷依據(jù).(g取
10N/kg)
(2)當(dāng)小明把水桶掛到掛鉤上時,吸盤卻被拉下來了,是不是大氣壓沒有那么大呢?如果不是,你認(rèn)為可能是其
他什么原因造成的呢?―IIX
【例題4】如圖所示是自制水氣壓計.小明把氣壓計從山腳帶到山頂?shù)乃降孛嫔?,玻璃管?nèi)水柱的高度
,水對容器底的壓強______(均選填“變小”"不變’或"變大').若1
【變式訓(xùn)練1】如圖所示為覆杯實驗.
(2)有同學(xué)認(rèn)為實驗中是水粘住了紙片,老師用如圖乙所示裝置進行實驗.隨著空氣被抽出,紙片掉下了,排除
了紙片是被水粘住的可能.若換用容積和高度均相同,而杯口更小的杯子進行實驗,要使同一硬紙片掉下,相同情況
下需要抽氣的時間會_______(選填“變短”“變長”或“不變”).
【變式訓(xùn)練2】如圖所示,利用托里拆利實驗裝置測量大氣壓強時,當(dāng)玻璃管內(nèi)的水銀柱穩(wěn)定后,在玻璃管的
頂部穿一小孔,那么管內(nèi)的水銀液面將()
“真空
大
760mmi^C氣
氣
壓
壓I
A.保持不變
B.逐漸下降,最終與管外液面相平
C.逐漸上升,最終從小孔中流出
D.稍微下降一些
三、流體壓強與流速的關(guān)系
【例題1】物理老師在實驗室做“流體壓強與流速關(guān)系”的演示實驗:圖甲所示的是由粗細(xì)不同的三節(jié)塑料管A、
B、C連接而成的裝置,三節(jié)管中分別接有三個相同傳感器的探頭,傳感器與電腦相連.老師將抽氣機與C管右端相
連后開始抽氣,電腦繪制出的三節(jié)管中的氣體壓強隨時間變化的p-t圖像如圖乙所示則下列描述正確的是
()
TT-rn-TT-t
101.4t??t??)
-r-rn-n-n-f-*
101.2
=)~~I—抽氣101.0
ABC100.8HY
甲100.6
0246810〃$
乙
A才由氣過程中,三節(jié)管中的氣體流速相同
B.實驗室的大氣壓為101.0kPa
C.0~4s,C管中的氣體壓強變化最大
D.圖像③是A管中的氣體壓強隨時間變化的圖像
【例題2】把一根長約10cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端,
往B管中輕輕吹氣,會看到A管中液面_________這是因為A管上方空氣流速增大,使壓強________而造成的結(jié)
果.
【變式訓(xùn)練1】你是否有過這樣的經(jīng)歷:撐一把雨傘行走在雨中,如圖所示一二俳大風(fēng)吹來,豎直方向傘面可
能被“吸”,發(fā)生形變.下列有關(guān)這一現(xiàn)象及其解釋,正確的是
A.傘面被向下“吸”
B.傘上方的空氣流速大于下方
C.傘上方的空氣流速等于下方
D.傘上方的空氣流速小于下方
【變式訓(xùn)練2】有一種家庭使用的淋浴器,設(shè)備很簡單,設(shè)計卻很巧妙,如圖甲所示.淋浴器有兩個進水口,一
個是冷水口,一個是熱水口,冷水口直接與自來水管連接,熱水口的管道很細(xì)才再在熱水壺或熱水瓶里.使用的時候,
擰開自來水龍頭,熱水會自動向上流,冷水、熱水混合后,從噴頭里噴出適宜淋浴的溫水.其工作原理如圖乙所示,
冷水和熱水是通過混合閥混合后變成溫水的.混合閥像個三通管,冷水管比較粗,在匯合點附近突然變細(xì).由于出水
口狹窄使水流速度(選填“加快”或“減慢”),出水口處壓強________(選填“增大”或“減小”),水壺里的熱水在
的作用下升到三通管中,與冷水混合后,從噴頭噴出.
【變式訓(xùn)練3】弧圈球是一種攻擊力強、威力大的乒乓球進攻技術(shù).圖為某人拉出的弧圈球在空中高速旋轉(zhuǎn)前進
V
的示意圖,此時球上方氣體相對球上部流速小于下方氣體相對球下部流速,以下說法正確的是
()
A.球在空中繼續(xù)前進是受到慣性力的作用
B.球在空中前進時受平衡力作用
C.球因高速旋轉(zhuǎn)前進比不旋轉(zhuǎn)前進時會下落得慢
D.球因高速旋轉(zhuǎn)前進比不旋轉(zhuǎn)前進時會下落得快
【變式訓(xùn)練4]如圖所示,跑車尾部安裝有氣流偏導(dǎo)器,它的底部是弧形,這相當(dāng)于倒置的飛機機翼.跑車行駛
時,下列說法正確的是
A.流過氣流偏導(dǎo)器上方的氣流速度大于下方氣流速度,偏導(dǎo)器上方壓強大
B.流過氣流偏導(dǎo)器上方的氣流速度大于下方氣流速度,偏導(dǎo)器上方壓強小
C.流過氣流偏導(dǎo)器上方的氣流速度小于下方氣流速度,偏導(dǎo)器上方壓強小
D.流過氣流偏導(dǎo)器上方的氣流速度小于下方氣流速度,偏導(dǎo)器上方壓強大
四、大氣壓與沸點的關(guān)系
【例題1】將燒瓶內(nèi)的水加熱至沸騰后移去酒精燈,水會停止沸騰,迅速塞上瓶塞,把燒瓶倒置并向瓶底澆冷
水,你會觀察到燒瓶內(nèi)的水又沸騰起來,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是
A.瓶內(nèi)氣體溫度升高,壓強增大,水的沸點降低
B.瓶內(nèi)氣體溫度降低,壓強減小,水的沸點降低
C.瓶內(nèi)氣體溫度降低,壓強減小,水的沸點升高
D.瓶內(nèi)氣體溫度升高,壓強增大,水的沸點升高
【例題2】高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器.鍋蓋中央有一出氣孔,孔上蓋有限壓閥,當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達到限定
值時,限壓閥被頂起放出部分氣體,實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強的控制.如圖所示,某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S,側(cè)壁
豎直,出氣孔橫截面積為S。,限壓閥質(zhì)量為m0,限壓閥頂部面積為S,.(大氣壓強p。)
(1)寫出液體沸點與氣壓的關(guān)系;
(2)求使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強;
(3)為保證使用安全,不可隨意增加限壓閥質(zhì)量.如果限壓閥的質(zhì)量增加m,請計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋
蓋的最大作用力增大多少.
【變式訓(xùn)練】20世紀(jì)60年代,為控制瘧疾疫情,屠呦呦嘗試用加熱青蒿水溶液的方法使其沸騰,從而去除水
分以提取藥物,但提取效果并不理想.她猜想:可能在高溫的情況下,藥物被破壞掉了.對此可采用的方法是
()
A.用微火加熱使溶液慢慢沸騰
B.用旺火加熱縮短沸騰的時間
C.減小容器內(nèi)的氣壓
D.增大容器內(nèi)的氣壓
五、玻意耳定律專題
【例題1】如圖,粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,右管內(nèi)氣體柱長為39cm,中
管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm.先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設(shè)整個過程溫度
不變,穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm,求:B
(1)穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強p;
⑵左管A端插入水銀槽的深度h.(大氣壓強p0=76cmHg)||
[例題2]一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的A端封閉,D端與大氣相通.用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U
形管的AB一側(cè),并將兩端向下豎直放置,如圖所示.此時AB側(cè)的氣體柱長度lr=250n.管中AB、CD兩側(cè)的水
銀面高度差h=5cm.現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180°,使A、D兩端在上,在轉(zhuǎn)動過程中沒有水銀漏出.已知大氣壓強.
Po=76cmHg.求旋轉(zhuǎn)后,AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差.
[例題3]左端封閉的“口”形玻璃管,左側(cè)與右側(cè)的豎直玻璃管長度相等,左端封閉,右端開口,放置在水平地
面上.開始時在玻璃管內(nèi)注入液體A,液體A的密度為pA,當(dāng)平衡時封閉的氣體的長度為10,玻璃管右側(cè)的液面
距離管口的距離為21.,如圖所示.現(xiàn)從管口緩慢地注入另一種密度為pB的液體B,當(dāng)左側(cè)玻璃管內(nèi)的氣體的長度
為也時,右側(cè)的液面剛好與玻管口相平齊.假設(shè)整個過程中環(huán)境的溫度不變,外界大氣壓強恒為Po=4pAgl0則液
體A和液體B的密度的比值已多多少?
【例題4】如圖,密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連,汽缸壁導(dǎo)熱,U形管內(nèi)盛有密度為p=7.5x102kg/m3
的液體.一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室,開始時,左氣室的體積是右氣室的體積的一半,氣體的壓強均為Po=4.
5x103pa.外界溫度保持不變.緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40cm,求此時左、右兩氣室的體積之
比.(取g=10N/kg,U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計)
【變式訓(xùn)練】如圖,長L=100cm,粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉.水平放置時,長L.=50cm的空氣柱被水銀封
住,水銀柱長h=30cm.將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置,然后豎直插入水銀槽,插入后有△h=15cm的水
銀柱進入玻璃管.設(shè)整個過程中溫度始終保持不變,大氣壓強Po=75cmHg.求:
(1)將玻璃管剛好轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置(插入水銀槽前)玻璃管內(nèi)水銀柱的長度為cm;
(2)插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強為cmHg;
⑶管口距水銀槽液面的距離cm.(寫出計算過程)P----------際一
一■■
I*50cm,I"30cm
【例題精講】
一、理解氣體壓強
【例題1]【解析】玻璃管傾斜,管中水銀柱長度將增大,高度差不變;管中進了空氣,此時管內(nèi)氣體壓強和
水銀壓強之和等于外界大氣壓,所以管外水銀面的高度差將小于760mm;將它從山下移到山上,由于大氣壓隨高
度的增加而減小,所以管內(nèi)外水銀面的高度差將變小;在玻璃管的頂部穿一小孔,則玻璃管內(nèi)外都與大氣壓相通,
構(gòu)成了連通器,則管內(nèi)的水銀液面將下降,最終與管外液面相平.
【答案】B
【例題2】【解析】由圖可知,當(dāng)下壓活塞時,壺內(nèi)氣體的體積會變小,同時,壺內(nèi)氣體的壓強會變大;由于
壺內(nèi)氣體的壓強變大,所以,壺內(nèi)氣體對活塞產(chǎn)生的向上的壓力也變大,則向下壓活塞的力F也會逐漸變大;由
于水從a端勻速流出,說明此處的壓強大小不變,而此處的壓強等于壺內(nèi)氣體壓強與b處水的壓強之和,由于水面
在逐漸下降的同時,b處水的壓強在變小,壺內(nèi)氣體的壓強在變大,二者之和不變,由F=pS可知,壺底內(nèi)表面所
受的壓力大小也不變.
【答案】A
【例題3】【解析】設(shè)管內(nèi)氣體壓強為p,由圖知,管內(nèi)氣體壓強加上液體產(chǎn)生的壓強等于大氣壓,則大氣壓:
Po=P+P^=P+P動所以P水=P酒精;當(dāng)在A處沿水平方向快速吹氣時,A處空氣流速加快、壓強減小,管內(nèi)
氣體的壓強小于外界大氣壓,液體在大氣壓的作用下上升.
【答案】=壓強減小
【變式訓(xùn)練1】D
【變式訓(xùn)練2】B
【變式訓(xùn)練3】C
【變式訓(xùn)練4】D
二、大氣壓的變化及測定
【例題1]【解析】設(shè)活塞與針筒間的摩擦力為f,大氣壓為P,則有:
7nl=(880g+100g)=980g,
m2=(460g+100g)=560g,
活塞面積為S=7x10-5m2.
由題意可知,mrg-pS+f;m2g+f=pS.把已知數(shù)據(jù)代入,
解得:大氣壓的值應(yīng)為p=l.lxl05Pa.
【答案】21.1x105Pa
【例題2】【解析】(1)實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣,這樣在拉動活塞時,注射器內(nèi)部會接近真空,這樣才能
測出大氣的壓力.
(2)當(dāng)注射器中的活塞開始滑動時,此時彈簧測力計的示數(shù)與所受的大氣壓力相等;因活塞為圓柱體,所以活塞
的橫截面積5=pp=^=y.
(3)注射器筒內(nèi)有空氣會使拉力變小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏小.
⑷因甲、乙兩個注射器活塞的橫截面積分別為0.5cm?和2cnR當(dāng)大氣壓約為歐000Pa、面積為2cnA即0.
0002irf時而p=g可得F=pS=lOOOOOPax0.0002m2=20N,,因為已知彈簧測力計量程為10N,超過了測
力計的量程,所以實驗時應(yīng)選用甲注射器.
【答案】⑴排盡筒內(nèi)空氣,密封活射器(2)與
(3)偏小(4)甲拉動乙注射器所需的力超過測力計量程
【例題3】⑴吸盤面積:S=1.0x吸盤受到的大氣壓力:I尸=pS=1.0x105Pczx1.0x10-3m2=10
0電6水=mg=8kgxlON/kg=80N,因為100N>80N,所以吸盤不會被拉下來.
(2)不是大氣壓沒有那么大,可能是吸盤內(nèi)沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙,有漏氣現(xiàn)象,導(dǎo)致吸盤
受到了吸盤內(nèi)氣體向下的壓力,而使吸盤掉下.
【例題4]【解析】把氣壓計從山腳帶到山頂時,發(fā)生變化的是海拔高度,而大氣壓隨海拔的升高而減小,外
界大氣壓減小,瓶內(nèi)的氣壓大于外界的大氣壓,所以玻璃管內(nèi)水柱升高.因為管內(nèi)水柱升高,由p=Qgh可知,壓強
變大.
【答案】變大變大
【變式訓(xùn)練1】⑴大氣壓⑵變短
【變式訓(xùn)練2】B
三、流體壓強與流速的關(guān)系
【例題1]【解析】在圖甲的裝置中,當(dāng)用抽氣機抽氣時,在同一時間內(nèi),通過每個管子的氣體總量相同,細(xì)
管內(nèi)氣體流速比粗管內(nèi)氣體流速大,故A管內(nèi)的氣體流速最大,B管內(nèi)的氣體流速次之,C管內(nèi)的氣體流速最小,
故C管內(nèi)壓強最大,B管次之,A管最?。挥^察圖乙可知,實驗室的大氣壓為101.3kPa.由圖可知,在相等的時間
內(nèi),③的壓強變化最大,氣體壓強變化最大的是A管,即圖像③是A管中的氣體壓強隨時間變化的圖像.
【答案】D
【例題2】上升減小
【變式訓(xùn)練1】B
【變式訓(xùn)練2】加快減小大氣壓
【變式訓(xùn)練3】D
【變式訓(xùn)練4】D
四、大氣壓與沸點的關(guān)系
【例題1]【解析】液體的沸點與氣壓有關(guān),氣壓減小,沸點降低.移去酒精燈,向瓶底澆冷水,瓶內(nèi)水蒸氣遇
冷液化,瓶內(nèi)氣壓減小,水的沸點降低.
【答案】B
【例題2】(1)液體的沸點與大氣壓的關(guān)系為:液體的沸點隨液體表面氣壓的增大而升高,隨氣壓的減小而降低;
(2)已知大氣壓強為po,出氣孔橫截面積為So,限壓閥質(zhì)量為m。,當(dāng)限壓閥剛要被頂起時,限壓閥受力平衡,
鍋內(nèi)氣體的最大壓強:P=Po+嚶;
(3)如果限壓閥的質(zhì)量增加了m,則壓強的增加量:p=詈,由公式.F=pS可知,壓力的變化就等于壓強的變化
與受力面積的乘積,實際鍋蓋的受力面積為:s0,所以鍋內(nèi)的氣體對鍋蓋的作用力的增加量:F=p(S-So)=mg
【變式訓(xùn)練】C
五、玻意耳定律專題
【例題1]【解析】⑴對于B管開始時,po=76cmHg,VB=39cm-S,
浸沒后B管壓強為p,V'B=38cm-S,根據(jù)玻意耳定律,po-39cm=p-38cm廁p=78cmHg
⑵設(shè)進入A管液柱為x,浸沒深度為h,對于A管開始時候:
pA=76cmHg,在①處p)=p+2cmHg=80cmHg,根據(jù)玻意耳定律,p4-40cm=p'A.(4Qcm+1cm-x)
解得:x=3cm.
對
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