大气压强的有关问题.doc

中小学1对1课外辅导专家龙文教育学科教师辅导讲义学员姓名： 教师： 李淑楠课 题 大气压强运用的相关问题授课时间：2010年 3月 6日 教学目标大气压强的理解大气压强的应用重点、难点大气压强的应用考点及考试要求大气压强的应用教学内容知识要点： 大气压强： 产生原因：空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强.能不能用pgh这个公式来计算大气压强的值？答：不能，原因在于：第一，大气的密度是变化的，在地面附近空气的密度较大，随高度的增加，密度越来越小；第二，h值无法确定，因为大气没有一个明显的界限大气压与为类生活的关系 1大气压与天气、气候的关系：冬天的气压比夏天高，晴天的气压比雨天高 2.大气压与沸点的关系：升压升沸；降压降沸 3.气体的流速越大，气压越小，例如吹乒乓球，飞机。马德堡半球实验:有力地证明了大气压的存在.同时还可说明,大气压强是很大的. 大气压的测定（托里拆利实验的原理）： 如图所示，设大气压为，管内外水银面高度差为，取管口的液片AB为研究对象，管内水银面上方是真空，液片AB受到管内水银柱产生的向下压强，同时液片AB受到管外水银对它产生的向上的压强，及由水银传递来的大气压强，即水银处于静止状态，静止的AB液片受到的向上、向下的压强相等，即：，所以，所以。即大气压等于管内高出管外的水银柱产生的压强，因此只要测出管内外水银面的 ，就可以得出大气压的数值。注意：应明确的几个问题： 水银柱高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指倾斜管内水银柱的长度L，因此，实验中使管倾斜后，管内水银柱长度增加，而水银柱的竖直高度仍旧不变。 实验中，玻璃管的粗细（内径不同）不会影响大气压强的测定值，因为液体的压强只与液体密度、深度有关，与液体的重力、体积无关。 实验中，玻璃管入水银槽里的深度对测量值没有影响，管口向上提，管内水银面上方真空部分体积增大，水 银柱高度不变；管口向下接，管内水银面上方真空部分体积减小，水银柱高度不变。例：在托里拆利实验中，若玻璃管中水银柱高度低于76cm，可能的原因是（ ）A. 将玻璃管向上提或向下压了 B. 玻璃管粗了或细了，不适中C. 水银槽中水银多了，应倒些水银走D. 玻璃管放倾斜了一点E. 当地大气压低于一个标准大气压或实验场所地处高原F. 管内混有了少量空气1将平底装满水的瓶子倒放在水槽里，如图所示，如果瓶底破了一个小孔，则瓶里的水会（ ）A. 从小孔流出B. 水槽中水面下降C. 水既不从小孔流出，也不下降到水槽中D. 水流入水槽，直至瓶内外水面相平 2 如图所示，瓶内密闭着一定量的气体，瓶子及玻璃管内是水，当人拿着这个装置爬上高楼时，水面高度将怎样变化（温度不变）（ ）A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 无法判断有关高压锅的相关问题：高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅(锅内有水、食物)，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全压强差：（限压阀质量）/（限压出气口横截面积） 为什么使用高压锅时不能把其他重物压在加压阀上？高压锅内气体压强完全是由加压阀的重力控制的。为简单起见，设把一个96.5克的砝码压在加压阀上，那么加压阀对锅内蒸汽的压强可增为2个大气压，锅内气体的压强可达3个大气压，沸点可升至134，这样很易造成高压锅爆炸。所以要严禁这样做。 用高压锅烧好汤后，若突然拿下加压阀，锅内汽压突然降至1大气压，沸点降至100，大量的水会突然汽化而急剧沸腾，反而使锅内气压突然升高，极易引起爆炸或大量高温汽、汤喷出。因此这一方法要严禁使用。 怎样才能快速、安全地拿下锅盖呢？方法一，把高压锅放在冷水中冷却。因为水的比热很大，高压锅和冷水之间有较大的温度差，热量从锅传给冷水后锅的温度下降，但锅内下方多为液体，通过传导把热量传出后液体温度下降，密度增大，而锅内上方和下方不能形成对流，这种方法对减小锅内汽压的效果不太明显（需要较长时间）。方法二，往锅盖上淋冷水。由于锅内温度达120，外界大气压强为1大气压，水的沸点为100，冷水滴在锅盖上会立即汽化，而水在100的汽化热为539卡/克，因而迅速带走大量的热，使锅内气体温度下降，在锅内液化成水。相比之下，方法二要优越得多。【例题】已知高压锅的限压阀的质量为100.8 g，高压锅24厘米，排气孔的面积为7mm2求：1 锅内气体的压强最大可达多少?2 当高压锅开始喷汽时，锅盖受到内外的压力差是多大？3设锅内压强每增加3.6103Pa，水的沸点就相应的增加1，则锅内的最高温度可达多高?(g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压，计算时取1105Pa)1.高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100以上。它省时高效，深受消费者欢迎。图13（甲）为高压锅的构造，图17（乙）为水的沸点与气压的关系图象。（g取10N/Kg，大气压为1标准大气压即105Pa）。（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100以上？（2）若高压锅出气孔的截面积约12mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为84g。通过计算并对照图像说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？（3）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，用这种高压锅烧水时，要达到同样的最高温度，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？2.伪气功师声称有“空气吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗，其做法是先偷偷地把挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，如图所示，在大气压下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这情况与马德堡半球实验有异曲同工之处，伪气功师只要抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。小科同学用受力面积约为的吸盘，成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压值约为，请你根据以上的数据， 计算出大气压对这个小小的塑料挂衣钩吸盘的压力有多大？ 若脸盆的质量为，则小科同学的“空手吸盘”实验最多能提起多少千克的水？（塑料吸盘重及盘中水对吸盘压力都不对，）3.给你一个弹簧测力计、一个带钩的吸盘，添加你周围的物体，设计一个测量大气压强的实验。要求（1）写出你添加的器材。（2）写出实验步骤。4如图所示，M为与U形管相连的球形容器内有某种气体，U形管中水银柱的高度差为10cm，大气压为75cm高水银柱，求球形容器内气体的压强p。 5把装满水的量筒，口朝下浸没在水中，如图3所示，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6有一两端开口的约几十厘米长的玻璃管，在它一端用橡皮膜扎 紧，灌满水后，用手堵住开口的一端倒过来插入水槽内。松手后，橡皮膜呈现的是（ ） A平面 B凸起一些C凹进一些 D无法判断7.如图所示，是一个测液体密度的装置(又称海尔密度计)，A容器装水，B容器装待测液体，当从上部开口处(打开阀门)抽出少量气体后，A、B两管中的液面都会自动上升到一定高度。那么A、B两管内液体上升的原因是_。若B管中液面升得较A管高些，那么A、B两管中液体密度大小关系为PA_PB(填、=、或)。怎样用流速与压强的关系解释有关的现象？答：分析时首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢；流速快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象例如：在厨房做菜时，打开排风扇可将厨房内的油烟排出室外分析时按以下步骤：（1）排气扇启动后向室外吹风，室内空气高速流向室外；（2）空气高速流动处压强小，周围油烟处压强大；（3）油烟在压强差作用下向排风扇中心处合拢，被排风扇吹出室外飞机升力是怎样产生的？答：如图所示为机翼的横截面，机翼上部隆起、下部平坦，机翼向右高速运动时，空气相对机翼向左高速运动空气在机翼前沿A点处分成两部分，一部分从机翼上方经过，另一部分从机翼下方通过，经过机翼后这两部分空气在翼尾B点处会合从上方流过的空气通过的路程长、速度大；从下方流过的空气通过的路程短、速度慢于是空气对机翼上方的压强小，对下方的压强大，机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上，这个压力差就叫“举力”，又叫飞机获得的“升力”所以，飞机起飞前要在跑道上加速滑行一段距离，直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间，也是为了获得较大的升力升上高空例 如图所示是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个洞口堆成土包，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口处都堆上土包呢？那样不就有了两个瞭望台了吗？实际上两个洞口的形状不同，决定了洞口流动的方向，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大，压强小，因此地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。请回答下列问题。（1）标出洞穴中空气流动的方向。（2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置侯车？与气压变化有关的化学考题分类解析一、气压减小类（）气体被吸附例l. 活性炭是一种高效的气体净化剂，能吸附有害气体NO2。如下图装置，A中充满了红棕色的NO2气体，向A中加入活性炭并充分振荡，再将a与b连接，打开T处弹簧夹，装置A、B中可观察到的现象是：A：_；B：_（二）气体被溶解例2. 氨气（NH3）密度比空气小，极易溶于水，它的水溶液叫氨水。氨水呈碱性，是一种速效肥料。实验室是用加热氯化铵晶体和消石灰固体的混合物制取氨气的。试回答：（1）实验室制氨气时使用的装置与下列制气装置相同的是（ ）。A. 制氢气B. 制二氧化碳C. 制氧气D. 以上三种都可以（2）实验室收集氨气的方法是：_。（3）将收集满干燥氨气的试管，倒插入滴有酚酞试液的蒸馏水中（如下图），可能发生的现象是：_。（三）气体被反应吸收（直接）例3. 某校化学课外活动小组的同学，利用塑料饮料瓶（质软）和注射器设计如图所示的实验。请你根据生活经验及所学的知识，结合实验回答下列问题：（l）请你分析推测振荡后塑料瓶将发生什么变化？_。（2）发生变化的原因：_。（3）当塑料瓶中的CO2气体用_气体代替，注射器中的NaOH溶液用_溶液代替，也可观察到相似的实验现象。（四）气体被反应吸收（间接）例4. 下图所示装置用于测定蝗虫呼吸作用的速率，图中的NaOH溶液能够充分吸收瓶中的CO2气体，据图回答问题（实验装置足以维持实验期间蝗虫的生命活动，瓶口密封）：（l）该装置可测定的是蝗虫呼吸作用过程中吸收O2的速率，还是释放CO2的速率？_。（2）15分钟后，U形管左右两侧的管内液面位置有何改变？_。（3）B瓶有什么作用？_。（五）降温例5. 如下图所示，向试管里的水加入下列某物质后，U形管中原来水平的红墨水液面出现了水位差（如图所示），则该物质是（ ）。A. 苛性钠B. 生石灰C. 硝酸铵D. 活性炭二、气压增大类（一）升温例6. 如图所示的装置，打开分液漏斗的活塞，让水滴入锥形瓶中可以看到锥形瓶中出现_、_的现象，同时U形管中_。这个事实告诉我们为了防止发生事故，在稀释浓硫酸时，一定要将浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水中，并不断地搅动。（二）有气体生成例7. 如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量的氧气。下列现象正确的是（ ）。A. 气球胀大，红墨水左移 B. 气球缩小，红墨水右移C. 气球胀大，红墨水右移 D. 气球缩小，红墨水左移（三）特殊构造的装置例8. 已知在相同温度下，气体分子的运动速度与分子的相对分子质量有关，分子的相对分子质量越大，则其运动速度越小，图中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒，它的壁可以通过氢气分子。实验开始时，A中和烧杯中都充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时，导管B处发生的现象是_。产生这种现象的原因是_。三、综合考查例9. 用下图所示的装置进行实验可以使气球膨胀或缩小。装置说明：一个容积较大的广口瓶，瓶塞上装有分液漏斗A、B和玻璃导管，控制漏斗上的活塞开关可以随时滴加溶液，导管伸入瓶内的部分与一个小气球紧密连接，导管另一端与空气相通。（1）装置的气密性是本实验能否成功的关键，关闭A、B的活塞，将广口瓶浸没在冰水中（室内温度为25），如果装置气密性良好，会出现什么现象？_。（2）让瓶内充满二氧化碳气体，先向广口瓶中滴加A中的溶液，振荡广口瓶，气球膨胀；再向广口瓶中滴加B中的溶液，振荡广口瓶，气球又缩小，如此重复操作，气球可以反复膨胀和缩小。则：分液漏斗A中可能是_溶液；分液漏斗B中可能是_溶液。写出上述有关反应中的一个化学方程式：_1.已知Fe(OH)2是白色絮状沉淀，并极易被空气中的氧 气氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀。右图为Fe(OH)2制备实验的改进装置，使用该装置能在较长的时间内观察到生成的Fe(OH)2白色絮状沉淀