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文档简介
第3讲大气压强
板块1大气压强
题型1大气压强
智慧锦囊
(1)马德堡半球实验有力证明了大气压存在,而且说明大气压很大。
(2)托里拆利实验,选用水银而不选用其他液体。因为水银是常温下密度最大的液体,如果换做其他液体,则在
同样情况下,所用的玻璃管就必须很长,如果用水来做这个实验,则须大约10米高的水柱才能产生如此大的压强。
【例1】下列事例中,利用大气压工作的是()
A.拖拉机的履带又宽又大B.三峡船闸
C.用塑料吸管吸饮料D.用注射器注射药液到人体内
A.甲:塑料管中的水不会流出来B.乙:利用船闸可以顺利通过大坝
C.丙:塑料吸盘贴在光滑的墙面上D.T:把饮料“吸”入口中
题型2大气压强的应用
智慧锦囊<
生活中利用大气压的有:钢笔吸墨水、吸管吸饮料,注射器吸药液,抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上,高压
锅利用锅内气压增大沸点升高的原理煮熟食物。
【例3】如图所示,按中国古代工艺制作的“两心壶”,不仅造型精美,而且设计精巧。其内部有两个相互独立
的空腔和对应的通道,A胆一边连通壶嘴一边连通P孔,B胆一边连通壶嘴一边连通Q孔。若只是将B胆内的液
体从壶嘴倒出,而A胆内的液体流不出来,则()
A.只要堵住P孔
B.只要堵住Q孔
C.要将P、Q孔都堵上
D.P、Q孔都不用堵
[例4](2024无锡)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在.(选
填,,平整,,或,,不平整,,)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2xICT3nl2,外界大气压为ix105pa,则排尽空
气后的吸盘受到的大气压力为N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的
典题精练
1.如图所示,为了感受大气压强,同学们利用直径为26cm的压力锅代替空心铜半球抽成真空模拟马德堡半球
实验,理论上要将压力锅拉开,两边的队伍对压力锅各施加N的拉力。他们拉开压力锅实际所用拉力的
大小_______(选填“大于”“等于"“小于”)计算的结果.原因是________________________(%3.14,大气区为lx105Pa
)。
2.陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶,它的壶盖与壶身浑然一体,无法打开,而壶底却有一个
小洞。它该如何使用呢?考古学家对它进行了X光“透视”,终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”,它
的内部结构如图丙所示。添水时,需先将壶倒置如图丁,从底部小洞灌入。正放如图丙后,就能像普通茶壶一样从
壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是()
A.注水后,倒灌壶的整体结构属于连通器模型
B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定
C.注水结束(如图丁),倒转回正过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针旋转
D往外倒水过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅
气球内气体用大气相通
3.(2024恩施)小普设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃邛由再将厅两套在玻
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,此时气球不用绳子也能保
抽镉
持膨胀状态。假设气球抽气前后气球内的气压分别是Pl、P2,瓶内的气压分别是P3、P4,则节前关系正确的是
4Pl<p2B-Pl>P2C-P3>P4D.P3=P4
4.如图所示是一个擦窗机器人在竖直玻璃上,它的“腹部”有吸盘。擦窗时,它的真空泵会将吸盘内的空气向外
抽出,它就能牢牢地吸在竖直玻璃上。下列说法错误的是()
A.擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为大气压强的作用
B.擦窗机器人静止时,受到的摩擦力方向是竖直向上的J
c.擦窗机器人在竖直玻璃上匀速运动过程中,重力大于摩擦力y慰
D.擦窗机器人静止时,真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力不变
5.如图所示,用网兜将一个足球悬挂在大吸盘挂钩上,大吸盘吸附在竖直墙壁上,足球静止悬挂,假设大吸盘
C.塑料大吸盘能贴在墙面上,是由于墙面对大吸盘有较大的吸引力
D.大吸盘与墙壁之间压得越紧,大吸盘受到墙壁的摩擦力越大
板块2大气压强的测量自制气压计
题型①托里拆利法测量大气压
智慧锦囊<
托里拆利法测量大气压:水银柱静止不动时,水银柱对水银液面的压强等于大气压强。P大,=p
335
=。*机gh=X.36X10kg/mXION/kgXO.76m=l.013X10Pa()
【例1】如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充
满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是()
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
题型②注射器法测量大气压
智慧锦囊
利用注射器测量大气压时,用到的原理是p=巳利用二力平衡知识测出大气压力,利用几何知识得出活塞的
受力面积S,便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否对几个测量值造成了影响,造成了怎样的影响,
最后确定是偏大或偏小。
【例2]如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
⑴利用刻度尺测量出_____________________的长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为cm?。
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉剪注射器筒,当注射器的活塞开
始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=PA
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时
弹簧测力计示数为F1,则大气压值p'=_(用题中出现的物理量符号表示)。
(4)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
题型③吸盘法测量大气压
智慧锦囊<
利用吸盘也可测量大气压的值,如图所示。测量原理也是借助于压强计算公式V=5和二力平衡槽来测大气
压。
【例3]如图所示,是塑料吸盘初测大气压的实验装置图,下列相关描述中错误的有()
—玻璃
A.该实验测大气压力用到二力平衡知识,测大气压强的原理是p=9、吸盘
小桶和沙子
B.若吸盘直径为D,吸盘刚好被拉下时,吸盘、小桶和沙子总重为G,则大气压为p=黑
C.由于吸盘中的空气无法排尽,因此,测得的大气压值偏大
D.实验中,在吸盘上沾少量的水是为了起液封作用
题型0制气压计分析
智慧锦囊
自制气压计瓶内气压高于大气压,自制气压计内气体压强p使液柱上升一定高度h,液柱上方受大气压强p。
的作用,根据液柱静止可知,液柱受到平衡力的作用,液体受到向上压强P和向下压强(大气压强p。和液柱自身的
压强pgh)相等,因此有:p=po+pgho
【例4】如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入
少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为ho把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措
施),观察震内水柱的高度发生了变化,如下表所示,根据实验现象下列判断错误的是()
楼层12345
管内与瓶内水面的高度差/cm55.35.766.3
A.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
D.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
典题精练
1.如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是()
真
空
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm大
760mm大气
压
B.若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为I
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
2.(2024仙桃)如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程。下面说法正确的是()
水将
玻
银
玻
璃
液
璃
管
槽
管
中
侬
中
倒
装
立
满
在
汞
A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏小
B.标准大气压可支撑起760cm高的水银柱
C.将该装置从一楼拿到五楼做实验,玻璃管内水银柱会变高
D.玻璃管稍稍倾斜会使得管内水银柱变低
3.如图所示是水银气压计和自制气压计,下列有关说法中不吓碉的是()
A.在使用水银气压计时,玻璃管稍倾斜,管内外水银面的竖直高度差不变化
B.自制气压计瓶内气压大于瓶外大气压
C把水银气压计从1楼拿到10楼,玻璃管内水银柱会下降
D启制气压计的玻璃管内水柱高度降低,说明大气压降低了
4.学习了“大气压强”后,老师布置了一项作业:自制气压计观察大气压强随高度的变化。如图甲、乙分别是小
枫和小红同学利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管做的“气压计「其中有一个自制的装置不能达到目的,
另一个自制的装置能达到目的。于是将此装置从一楼带到五楼的过程中(每层楼高3m),观察到管内水柱的高度发生
了变化,如下表所示,则以下说法不正确的是()
楼层12345
管内与瓶内水面高度差/cm55.35.65.96.2
A.甲装置可以探究力的作用效果和温度计的原理
B.乙装置上楼后管内水柱升高,说明大气压变大
C.甲装置中,如果选用更细的玻璃管,会使实验现象更明显
D.根据表格中的数据,可大致得到结论:每升高1m,大气压降低lOPa
5.利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压,方案如下。
⑴读出注射器针筒上有刻度部分的容积V,并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
⑵把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器注射孔。
⑶如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,
当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F。
(4)实验所测大气压的值为(用测量步骤中的V、L和F表示)。
(5)让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(6)实验时,注射器针筒的底端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果(选填“偏大”“偏小”或“不
变”),为排除这一因素的影响,可采取的办法是_____________________________________________________________
(7)影响实验结果的因素还有:(列出一个即可)。
板块3压强与平衡
(本板块中g取10N/kg,p=1.0X103kg/m3)
水
题型①高压锅限压阀的平衡
智慧锦囊
高压锅限压阀平衡通用解法:设限压阀的质量为m,锅内外压强差为Ap,排气孔的直径为d,排气孔的面积为
2
S=17rd2,限压阀平衡时mg=△pS=△p・^ndo
【例1】如图所示,高压锅盖上标有“xx铝制品厂18cm压力锅”的字样,现测得高压锅限压阀的质量为70g,排
_____限压相
5
气孔的横截面积约为10mm2,高压锅正常工作时,其内部水蒸气的最大压强是___________Pa。(设大气压p0=10
Pa)
题型2液柱的平衡
智慧锦囊<
液柱不动时,左右两边液柱压强相等Pi=P2今「皿鼠=p2gh2="=售。
P2nl
【例2】某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有
液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K。已知左边液体的密度为pi,左右两边液柱高度分别
为hi、hz,则下列说法正确的是()
接抽气机
A.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差不会改变
B.带着该装置登山,会发现hi和h2都会增大
C.实验中必须将U形管内抽成真空
D.右边液体的密度P2=P*
n2
题型磔动供水装置的动态平衡
智慧锦囊
盆景自动供水装置动态平衡过程:当盆景中的水蒸发,盆景中的水面下降,水位底于塑料瓶口,空气进入到塑
料瓶中,塑料瓶中水流出,进到盆景中使水面上升,水面到达瓶口,由于大气压的作用,水停止流出,瓶内水达到
平衡,之后循环这一过程。
【例3】小明一家准备在假期外出旅游,他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,他这样做能使()
A.瓶口处水受到的压强逐渐减小
B.瓶内上方空气的压强不变
C.盆景中的水位保持一定的高度
D.盆景中水位逐渐升高
典题精练
1.如图所示是输液袋的示意图,在输液袋上除了输液管外,在输液管的旁边还有一个小细管,关于输液过程,
下列说法正确的是()
A.小细管是闲置的管可有可无
B.瓶内液体上方空气压强大小保持不变
C.随着瓶内液体减少,输液管中水流速度越来越慢
D.瓶内液体压强和液体上方空气的压强之和始终保持不变
2.(2024黄石)如图所示,玻璃瓶侧壁有三个用木塞塞住的小孔a、b、c,一根两端开口的管子,上端穿过软木塞
与大气连通,另一端浸没在液体中,管中的液面和b孔等高,瓶内的液面比a孔的位置高。下列叙述中正确的(
A.只有拔去a孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外
B.只有拔去b孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外
C.只有拔去c孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外
D.拔去a、b、c三孔中的任一木塞的瞬时,水均会流出瓶外
3.如图所示,U形弯管的两端开口向下,左管的阀门关闭,右管中的活塞处于静止,活塞和阀门之间的管内充
满水,左右两管内水面的高度差为h。若将阀门打开,水会从左管流出来。已知活塞的横截面积为S,重力为G,
管外的大气压强为Po,水的密度为P,不计活塞与管壁的摩擦,则在阀门打开前,下列说法错误的是()
A.活塞下表面所受的大气压力为poS
B.活塞上表面所受的压强为po-f
C.活塞上、下表面所受的压强差为pgh
D.活塞所受的重力G一定小于pghS
4.如图,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100C以上,它省时高效,深受消费者欢
迎。
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