九年级物理大气压人教实验版知识精讲

用心 爱心 专心 九年级物理九年级物理大气压大气压人教实验版人教实验版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 大气压 二 重点 难点 1 知道马德堡半球实验 托里拆利实验 知道利用大气压的一些现象 2 知道标准大气压值 知道大气压随高度的变化 3 知道液体沸点和气压的关系 4 知道气体 液体流速跟压强的关系 知识点分析 一 大气压强 1 大气压强 大气对浸在它里面的物体有压强 大气向各个方向都有压强 2 证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验 测出大气压数值的实验是 托里拆利实验 1 标准大气压 p0 1 01 105Pa 760mm 汞 柱 3 大气压随高度增大而减小 用心 爱心 专心 4 气压计 水银气压计 金属盒气压计 水银气压计测量结果准确 但是携带不方便 所以常用金属盒气压计 也叫无液气压 计 如果金属盒气压计的刻度盘上标的不是大气压的值 而是高度 就成了航空 登山用 的高度计 5 一切液体的沸点 都是气压减小时降低 气压增大时升高 二 气体压强与流速的关系 在气体和液体中 流速越大的位置压强越小 典型例题典型例题 例 1 如图所示的托里拆利实验装置中 下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发 生变化 A 将管倾斜B 将玻璃管变粗 C 向水银槽中加入少量水银D 外界大气压发生变化 分析指导 分析指导 管内水银柱产生的压强和外界大气压相等 当外界大气压不变化时 可知 管内外水银面的高度差 h 就不会发生变化 所以 当管倾斜时 管内水银虽然增多 但管 内外水银面的高度差不会变化 向水银槽中加入少量水银后 槽中水银面和管内水银面同 时升高 管内外水银面高度差仍然不变 只有当外界大气压发生变化时 管内外水银面的 高度差才会发生变化 所以答案为 D 小结 小结 解此类题的关键是抓住玻璃管内外水银面的高度差就表示外界大气压的大小 只要外界大气压不变 这个高度差就不会改变 只有当外界大气压变化时 这个高度差才 会发生变化 解题时学生常常不明确这里所说的玻璃管内外水银面的高度差是在竖直方向 上的 出错的主要原因是对托里拆利实验的原理没有理解 例 2 如图 将一只试管装满水银后倒插在水银槽中 管顶高出水银面 20cm 在标准大 气压下 管外水银面上受到的大气压强等于 Pa 若在试管顶部开一小孔 将看到 现象 用心 爱心 专心 讲解 讲解 本题虽然给出了试管内水银柱的高度为 20cm 但并非相当于外界大气压 外界 真正的气压为 1 标准大气压 即应相当于 76cm 汞柱产生的压强 应为 若在Pa1001 1 5 试管顶部开一个小孔 此时试管内外相当于一个连通器 所以最终将看到的是管内外液面 等高 所以答案为 1 01 105 管内水银流入槽内 管内外液面相平 评注 评注 本题着重考查大气压强部分 学生的观察实验能力及知识应用能力 不少学生 容易受试管内水银柱高度为 20cm 的影响 误认为此时大气压相当于 20cm 高的汞柱产生的 压强 于是按而得出错误的26656Pa0 2mN kg8 9kg m10 6 13 33 ghp 水银 结果 若在试管顶开一小孔 有的学生认为水银将向上喷出 这说明学生没有真正理解 托里拆利实验 并且应变能力较差 未找出题中的隐含条件 外界为标准大气压 而 机械地照图求出 20cm 水银柱产生的压强 学生也不能完整而简练地答出 管内水银流入 槽内 的正确答案 例 3 自来水笔吸墨水时 把笔上的弹簧片按下后松开 墨水吸进橡皮管内 原因是 A 弹簧片弹力作用的结果 B 橡皮管有吸引力 C 手对橡皮管有压力 D 管外墨水面上大气压大于管内气压 错解一 错解一 由于吸墨水时要先按下自来水笔上的弹簧片 所以是弹簧片的弹力使墨水进 入橡皮管内 选项 A 正确 错解二 错解二 由于吸墨水时要先用手按下自来水笔上的弹簧片 所以是手对弹簧片的压力 使墨水进入橡皮管内 选项 C 正确 在利用大气压的知识解释物理现象时 一定要分析不同区域气体压强的情况 当不同 区域的气体压强不相同时 就会发生这些现象 而不能简单地从现象本身作出判断 在这 个现象中 当把自来水笔上的弹簧片按下再松开时 造成了橡皮管内的气体压强和管外墨 水面上气体压强不同 在管内外气体压力差的作用下 墨水被 吸进 了自来水笔的管内 正解 正解 因为当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮管内的一部分空气 使得松开 弹簧片时橡皮管内的气体压强小于管外墨水面上的大气压强 在管内外气体压力差的作用 下 墨水被 吸进 自来水笔的管内 选项 D 正确 例 4 如图所示的装置中 甲 乙两容器用一细管连接 若将细管中灌满水 甲容器中的 水就能自动地通过细管流向乙容器 这就是我们常说的 虹吸现象 请解释其中的道理 用心 爱心 专心 解析 解析 假设在虹吸管的中间位置上有一小薄层水 AB 如图中 AB 所示 AB 受到向左的压强 1 ghpp 水大气向左 AB 受到向右的压强 2 ghpp 水大气向右 向右向左 pp hh 12 则 向右向左 FF 故水向左流动 即将细管 虹吸管 中灌满水 甲容器中的水就能自动地通过细管流 向乙容器 连接甲 乙两容器的细管称为 虹吸管 若将细管中灌满水 细管内空气被排出 水 经虹吸管从甲流向乙是大气压及液体内部压强共同的作用 例 5 如图是自制的水气压计 把它由山脚移至山顶 玻璃管中的水柱的高度变化情况是 瓶口密闭不漏气 移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递 A 降低B 升高 C 先降低后升高D 先升高后降低 选题目的 选题目的 通过本题教会学生应用大气压强随高度的变化分析问题 分析 分析 由于大气压强随高度的升高而减小 当把自制的水气压计由山脚移至山顶时 外界大气压强减小 而瓶内水面上的压强基本不变 所以玻璃管中水面升高 故答案选 B 例 6 会使大气压变小的是 A 从高山顶下山的过程中 B 从赤道向北极运动过程中 C 从室内到室外的过程中 D 从一楼上升到九楼的过程中 用心 爱心 专心 选题目的 选题目的 通过本题巩固学生对大气压强随高度变化的知识 分析 分析 不同高度的大气密度不同 造成大气压值不同 离地面越高 大气密度越小 气压值也越小 地球是一个椭球体 赤道直径比两极直径大 因此两极附近地球对空气吸 引力较赤道附近对空气吸引力要大些 解答 解答 D 例 7 桌面上放着两只乒乓球 相距约 1cm 如果用细口玻璃管向两球之间吹气 会发生 什么现象 选题目的 选题目的 巩固本节知识点 培养学生不盲目凭想象答题的习惯 错解 错解 向两只乒乓球之间吹气 因为乒乓球很轻 所以会看到乒乓球向两边滚动而离 得越来越远 用细口玻璃管向两只乒乓球之间吹气 吹出的气流速度很大 根据流体的压强和流速 的关系可知 流速越大 压强越小 因此两乒乓球之间气体的压强减小 在外界大气压的 作用下 两球会向中间靠拢 正解 正解 两只乒乓球会向中间靠拢 例 8 在一条河的两个宽窄不同的地方 如果水流的速度相同 那么这两处水的深度有什 么不同 选题目的 选题目的 加深理解流体的流速与管的横截面积的关系 分析与解答 分析与解答 根据流体的流速与管 这里是河流 的横截面积的关系 既 2211 vSvS 然水在宽窄不同的两处流速相同 那么水在两处的横截面积也应该相等 所以宽处的水浅 些 而窄处的水深些 水流的横截面积不仅与河的宽窄有关 还和水的深度有关系 例 9 如图所示 有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的 如果每个 吸盘的直径是 4cm 计算一下 桌架质量不超过多少时 抬起桌面就能把桌架带起 解析 解析 首先对吸盘进行受力分析 吸盘静止时受一对平衡力 向下受到桌架的拉力 向上受到大气压力 二力大小相等 方向相反 即 FG 52kg 9 8N kg 0 02m 3 144Pa101 014 4 4 4 252 2 2 2 g Rp m Rpmg RpF RSSpF 塑料吸盘不是一个平面 吸盘和玻璃面也不会十分光滑 它们之间的实际接触面积总 小于吸盘本身面积 其间总有一些空气 所以实际能带起的桌架质量小于计算值 用心 爱心 专心 例 10 某水坝高 30m 水面到坝底的距离是 23m 求距离坝底 7m 处 A 点水的压强是多 少 选题 选题 通过本题教会学生如何使用液体压强的计算公式 分析 分析 如图所示 题目中给出的条件是两个高度 即坝高及 A 点的高度 一个深度 水深 求 A 点处水的压强 必须用从液面到 A 处的距离才是 A 点处的深度 解答 解答 PammkgNghp 533 1057 1 723 8 9kg m100 1 答 答 A 点水的压强是 1 57 105Pa 说明 说明 液体内部的压强 以及液体内部压强分布的特点 都是由于液体受到重力和具 有流动性 实验表明这个压强只与液体的密度和液体的深度有关 计算液体内部压强的公 式 深度不同于高度或长度 深度是指液体的自由表面到液体内某点的垂直距离 ghp 高度是指某点与海平面或某一水平面的垂直距离 例 11 三个不同形状的容器 A B C 的底面积都等于 S 装有相同深度 h 的同种液体 置于水平桌面上 如图试比较 1 各容器底面所受的压强的大小 2 液体对各容器 底面的压力的大小 3 如果各容器本身所受重力不计 三个容器底面对水平桌面的压强 的大小 选题 选题 通过本题提高学生应用液体与固体压强公式的能力 分析 分析 第 1 2 两小题要解决的是液体对容器底面的压强和压力问题 因此可用 液体压强公式来解 第 3 小题要解决的是容器对水平桌面的压强问题 容器ghp 是固体 不能运用液体压强公式解答 而应当运用固体压强的知识解答 解答 解答 1 因为三个容器中装的是同种液体 所以密度相同 且容器中液体的深度也 相等 根据液体压强公式 所以三个容器底面受到的压强相等 即ghp CBA ppp 2 根据压强公式 有 因为三个容器的底面积相等 所受压强也 S F p pSF 相等 所以三个容器的底面所受的压力都相等 3 若容器本身所受重力不计 则容器底对水平桌面的压力就是容器内液体所受重力 由 知 根据压强公式 VmmgG gVGgVGgVG 则由图可知 三个容器中液体体积 S G S F p S gV p S gV p S gV p C C B B A A 用心 爱心 专心 且三个容器底面积相等 所以容器底面对水平桌面的压强 CAB VVV CAB ppp 说明 说明 容器内液体对容器底面的压力和容器内液体的重力 在概念上不同 在数值上 也不一定相等 本题完全是文字符号运算 这是解答物理习题的一种常用方法 模拟试题模拟试题 答题时间 45 分钟 一 选择题 1 历史上首次测出大气压值的是 A 马德堡半球实验 B 帕斯卡裂桶实验 C 伽利略落球实验 D 托里拆利实验 2 在高原地区要把饭烧熟 应该 A 用小火慢慢煮 B 用猛火煮 C 用薄壁铜锅煮 D 用高压锅煮 3 马德堡半球实验的设计者是 A 伽利略 B 帕斯卡 C 托里拆利 D 奥托 格里克 4 作用在房顶上的大气压力虽然很大 却没有把房顶压塌 这是因为 A 房顶材料足够牢固 B 墙较厚 受到房顶的压强很小 C 四周墙壁支持住房顶 D 作用在房顶上下两面的大气压力互相平衡 5 用细塑料管能把瓶里的汽水吸到嘴里 是由于 A 汽水受到嘴的吸力 B 塑料管里出现毛细现象 C 汽水受到大气压的作用 D 汽水不再受到重力的作用 6 下列说法中正确的是 A 使用活塞式抽水机 水是被活塞抽上去的 B 使用活塞式抽水机可以把水抽到任意高度 C 当水面上为 1 个标准大气压时 离心水泵吸水的最大扬程是 10 34 米 D 以上说法均不正确 7 做托里拆利实验时 把玻璃管向下压至封闭端露出水银面 70 厘米 此时管内充满水 银 当时大气压为 76 厘米水银柱 若在管顶开一个小孔 A 水银可喷出管顶 6 厘米 B 水银可喷出管顶但不到 6 厘米 C 水银仍充满管子 但不会喷出 D 管内水银面立即下降 水银全部流回到水银槽 8 某同学做托里拆利实验 测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出 76 厘米 下面哪些 措施可以使这个高度差改变 A 往槽内加入少许水银 B 使玻璃管稍微倾斜一点 C 把玻璃管往上提一提 D 把实验移到高山上去做 9 下列器材中可测大气压值的一组是 1 气压计 2 水压机 3 马德堡半球 4 托里拆利实验 A 1 2 B l 3 C 2 3 D l 4 10 三只 U 形管制成的压强计 里面分别装有不同的液体 用来测量某容器内气体压强 压强计的高度差最大的是 用心 爱心 专心 A 装酒精的 B 装水的 C 装水银的 D 三者示数一样 11 在做托里拆利实验时 如果使玻璃管倾斜 那么所发生的情况是 A 管内水银柱的高度增大 B 管内水银柱的高度减小 C 管内水银柱的长度增大 D 管内水银柱的长度减小 12 在做托里拆利实验时 由于管内还剩有少量空气 水银柱高度只有 72 5 厘米 而当 时实际大气压值是 75 0 厘米高水银柱 则管内残留空气的压强是 A 72 5 厘米高水银柱 B 2 5 厘米高水银柱 C 75 0 厘米高水银柱 D 147 5 厘米高水银柱 二 填空题 13 由于空气也受到 的作用 而且能流动 因此空气对浸在它里面的物体也要产 生 我们把它叫做 14 实验证明了大气压的存在 并且使人们对大气压很 填 大 或 小 获得深刻的印象 15 意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值 这个著名的实验叫 实验 16 大气压是由于 受到重力作用而产生的 离地面越高的地方 上面的大气层越 空气的密度越 大气压强值越 17 测定大气压的仪器叫气压计 常用的气压计有两种 它是根据 实验 原理制成的 气压计 也叫 气压计 18 实验表明 一切液体的沸点 都是气压减小时 气压增大时 19 随着高度的增加 大气压逐渐变 水的沸点逐渐变 20 2 标准大气压 厘米水银柱 帕斯卡 21 在托里拆利实验中 玻璃管内水银面上方是 而管外水银面受到 的作用 管外水银面的 支持着管内的水银柱 所以这一水银柱产生的压强 就等于 22 压力锅是利用 压强从而 沸点的道理工作的 2