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文檔簡介
第3節(jié)大氣壓強(qiáng)知識點(diǎn)1大氣壓強(qiáng)的存在1.大氣壓強(qiáng)∶和液體一樣,大氣對浸在它里面的物體也有壓強(qiáng),叫做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓或氣壓。?2.大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因∶由于空氣有重力,因此對浸在其中的物體有壓力;又因?yàn)榭諝饩哂辛鲃有裕虼讼褚后w一樣向各個方向都有壓強(qiáng)。?3.大氣壓強(qiáng)的方向∶向各個方向。4.生活中證明大氣壓存在的實(shí)例?塑料吸盤塑料吸盤在大氣壓的作用下能貼在光滑的墻壁上。如果在塑料吸盤上戳個小孔,空氣通過小孔進(jìn)入塑料吸盤和光滑的墻壁之間,吸盤便不能貼在光滑墻壁上懸空杯子里的水杯子里裝滿水,用硬紙片蓋住杯口,將杯子倒置,杯中的水不會流出來。塑料瓶變形在剛盛過熱水的密閉空塑料瓶上澆上冷水,塑料瓶被大氣壓扁了瓶子吞雞蛋點(diǎn)燃浸過酒精的棉花,放入瓶中,然后用剝了皮的熟雞蛋堵住瓶口,雞蛋被大氣慢慢壓進(jìn)瓶內(nèi)?應(yīng)用1:認(rèn)識大氣壓強(qiáng)例1:如圖所示的現(xiàn)象中,不是利用大氣壓作用的是()A.吸盤掛鉤被壓在墻上 B.杯中水不流出紙片不掉下來C.向漏斗吹氣乒乓球被吸起 D.用吸管吸飲料知識點(diǎn)2大氣壓的測量1.常見測量方法∶托里拆利實(shí)驗(yàn)。2.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:托里拆利實(shí)驗(yàn)中,測得管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm,通常把這樣大小的大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,用p0表示。p0=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013x105Pa在粗略計(jì)算中,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可以取1×105Pa。知識拓展若外界大氣壓為HcmHg,下列幾種情況,被密封氣體的壓強(qiáng)(管中液體為水銀)分別是∶3.影響大氣壓高低的因素(1)大氣壓與高度的關(guān)系∶大氣壓隨海拔高度的增加而減小。海拔越高,氣壓越低;海拔越低,氣壓越高。在海拔3000m以內(nèi),大約每上升10m,大氣壓降低100Pa。由于高山上海拔較高,液體的沸點(diǎn)隨大氣壓的降低而降低,所以高山上水的沸點(diǎn)低,會出現(xiàn)煮不熟食物的現(xiàn)象,因此在高山上需要用高壓鍋來做飯。(2)大氣壓強(qiáng)與天氣的關(guān)系∶空氣中水蒸氣含量越低,氣壓越高。一般來說,晴天比陰天氣壓高;冬天比夏天氣壓高。知識拓展:氣體體積與壓強(qiáng)的關(guān)系在溫度不變的條件下,一定質(zhì)量的氣體,體積越小壓強(qiáng)越大,體積越大壓強(qiáng)越小。比如擠壓氣球時,隨著擠壓的程度增大,氣球內(nèi)的壓強(qiáng)越來越大,直到將氣球壓破。4.氣壓計(jì)(1)作用∶測量大氣壓。(2)分類∶①水銀氣壓計(jì)∶在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,如果玻璃管旁立一個刻度尺,讀出水銀柱的高度就可以知道大氣壓了,這便是一個簡單的水銀氣壓計(jì)。水銀氣壓計(jì)比較準(zhǔn)確,但攜帶不便。②金屬盒氣壓計(jì)(無液氣壓計(jì))∶它的主要部分是一個波紋狀真空金屬盒。氣壓變化時,金屬盒厚度會發(fā)生變化,傳動裝置將這種變化轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀钠D(zhuǎn),指示出氣壓的大小。如果在氣壓計(jì)表盤上標(biāo)上高度,就成了高度計(jì)。?應(yīng)用2托里拆利實(shí)驗(yàn)例2:如圖所示,在長約1m、一端封閉的玻璃管內(nèi)灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內(nèi)水銀面下降到如圖所示高度時就不再下降。針對這一實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是()A.這一實(shí)驗(yàn)最早是由意大利科學(xué)家伽利略做的B.將玻璃管稍微向上提升一段,管內(nèi)外水銀面的高度差不變C.管內(nèi)水銀面上方有空氣存在D.此時外界大氣壓等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓應(yīng)用3氣壓計(jì)例3:瓶中裝入適量帶色的水,取一根兩端開口的細(xì)玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管子上端吹入少量氣體,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,制成簡易氣壓計(jì),如圖所示。小剛同學(xué)隨家人旅游,將自制氣壓計(jì)由泰山山腳帶到泰山山頂(對瓶子采取了保溫措施),他發(fā)現(xiàn)管中水柱上升了一段。下面判斷正確的是()A.往瓶內(nèi)吹氣后,瓶內(nèi)氣壓小于瓶外大氣壓B.管中水柱高度增大,說明大氣壓降低了C.管中水柱高度越大,瓶內(nèi)外的氣體壓強(qiáng)差越大D.上山過程中給瓶子保溫,是為了避免溫度對測量結(jié)果的影響知識點(diǎn)3:大氣壓的應(yīng)用1.高壓鍋高壓鍋利用液體的沸點(diǎn)隨液體表面氣壓的升高而升高的原理制成。用它煮飯時,鍋內(nèi)氣壓高于外界大氣壓,鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)升高,飯熟得快。2.活塞式抽水機(jī)若提起活塞,閥門A受到大氣壓的作用而關(guān)閉,活塞的下面空氣稀薄,氣壓小于外界大氣壓。于是,低處的水受到大氣壓的作用推開閥門B進(jìn)入圓筒(圖甲);當(dāng)壓下活塞時,閥門B被水壓下而關(guān)閉,水被阻不能向下流動,于是沖開閥門A進(jìn)入圓筒的上部(圖乙);再提起活塞時,活塞上面的水迫使閥門A關(guān)閉,水從側(cè)管流出。與此同時,井里的水又在大氣壓的作用下推開閥門B而進(jìn)入圓筒(圖丙)。這樣,活塞不停地上下移動,水就從管口連續(xù)不斷地流出。3.離心式抽水機(jī)如圖所示,抽水機(jī)在啟動前,先往泵殼內(nèi)灌滿水,排出泵殼內(nèi)的空氣,當(dāng)啟動后,葉輪在電動機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn),同時被甩到出水管中,這時葉輪附近的壓強(qiáng)減小,大氣壓迫使低處的水推開底閥,沿進(jìn)水管進(jìn)入泵殼,進(jìn)入泵殼的水又被葉輪甩到出水管,這樣一直循環(huán)下去,就不斷把水送到了高處。應(yīng)用4抽水機(jī)的原理例4:如圖為某活塞式抽水機(jī)工作的示意圖,其中POQ是手柄,能繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,P點(diǎn)通過連桿與活塞相連,A、B是單向閥門,只能向上開啟,請回答下面的問題:(1)如圖甲所示,當(dāng)在Q點(diǎn)對手柄PQ施加______(填“向上”或“向下”)的作用力時,圓筒中的活塞向上運(yùn)動,閥門______(選填“A”或“B”)打開,水在______(選填“大氣壓”或“水壓”)作用下經(jīng)過閥門流入圓筒;(2)如圖乙所示,活塞向下運(yùn)動時,閥門B在______(選填“大氣壓”或“水壓”)作用下關(guān)閉,而閥門A________(選填“打開”或“關(guān)閉”),圓筒中的水不斷上升到活塞上方;(3)如圖丙所示,在Q點(diǎn)用力向下壓手柄PQ時,手柄上P點(diǎn)受到的阻力方向______(選填“向上”或“向下”),圓筒上方的水從出水管口流出;某地居民在安裝此抽水機(jī)時,下端水管已插入水中,但無論怎樣移動活塞,水管口都沒有水流出,可能原因是______。(寫一條即可)實(shí)驗(yàn)大氣壓的測量【實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象】在長約1m、一端封閉的玻璃管中灌滿水銀(圖甲),用手指堵住管口,然后倒插在水銀槽中(圖乙)。放開指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時管內(nèi)外水面高度差約為760mm(圖丙)。把玻璃管傾斜,管內(nèi)外水銀面度差不發(fā)生變化(圖?。?。【實(shí)驗(yàn)分析】倒置在水銀槽的玻璃管上端為真空,沒有壓強(qiáng),管外水銀面的上方是空氣,玻璃管內(nèi)的水銀之所以能夠高于水銀槽內(nèi)的水銀,是因?yàn)榇髿鈮褐沃軆?nèi)這段水銀柱不會落下。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】大氣壓的數(shù)值就等于它支撐的這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),大氣壓支持了760mm高的水銀柱,即大氣壓等于760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),p0=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013x105Pa。理解:托里拆利實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)是將大氣壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化為液體壓強(qiáng)來進(jìn)行測量的。如圖所示,設(shè)想在管內(nèi)外水銀面交界處有一液片,由于水銀柱靜止,液片受到管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等,因此外界大氣壓等于管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)考拓展1.實(shí)驗(yàn)前玻璃管里灌滿水銀的目的∶使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則倒置后玻璃管上方不是真空,會使大氣壓測量結(jié)果偏小。2.管內(nèi)水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化,和管的粗細(xì)、傾斜角度、長度及將玻璃管提起還是下壓等因素?zé)o關(guān)。3.如果外界大氣壓強(qiáng)變化,水銀柱的高度就會變化。因?yàn)閜大氣=p水銀=ρgh,大氣壓強(qiáng)變化,水銀密度ρ和g固定不變,所以只有水銀柱高度h變化。4.實(shí)驗(yàn)時若把水銀改成水,則根據(jù)液體壓強(qiáng)公式得,p0=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×h,可得h≈10.3m,即需要玻璃管的長度至少為10.3m。實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)∶如圖所示,用一端封閉、一端敞口的U形玻璃管做托里拆利實(shí)驗(yàn),如果在玻璃管旁放一個刻度尺,就可以通過左右兩管液面的高度差得知大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于多少毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。針對練習(xí):測量大氣壓例:理興趣小組的同學(xué)開展一次登山活動,他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測量山頂?shù)拇髿鈮?。測量方案如下,請根據(jù)他們設(shè)計(jì)的方案回答以下問題:(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,物理興趣小組選擇圖______(甲/乙)方向拉動針筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;B.如圖甲所示,用細(xì)線控住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連,然后按圖示位置慢慢拉動(圖甲、圖乙、圖丙)針筒,當(dāng)活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F;C.讀出注射器針筒的容積V;D.用刻度尺測出注射器針筒上______(整個針筒/有刻度部分)的長度L;(3)測量前,有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個好處:一是可以減小______力,二是提高活塞的氣密性。測量中,分析研究的是大氣對______(針筒/活塞)的壓力;(4)實(shí)驗(yàn)時同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會使測量結(jié)果______(偏大/不變/偏?。?;(5)若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測量時,彈簧測力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒有滑動??筛挠脠D乙中的______(A/C)注射器。用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則P=______。易錯點(diǎn)錯誤理解托里拆利實(shí)驗(yàn)例:如圖所示為托里拆利實(shí)驗(yàn)的裝置圖,下列表述正確的是()A.將玻璃管稍微向上提起但沒有離開液面,管內(nèi)外水銀面高度差將不變B.向槽中注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差將變小C.將玻璃管稍微傾斜,管內(nèi)外水銀面高度差將不變D.換用更細(xì)一些的等長玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差將不變吸盤拉力法吸盤重力法注射器拉力法實(shí)驗(yàn)器材吸盤、玻璃板、彈簧測力計(jì)、刻度尺吸盤、玻璃板、刻度尺、小桶、細(xì)沙注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺示意圖測量的物理量吸盤剛剛拉脫時彈簧測力計(jì)示數(shù)F、吸盤直徑D吸盤剛剛拉脫時小桶和細(xì)沙的總重力G、吸盤直徑D活塞剛剛被拉動時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F、注射器的全部刻度長度L操作步驟將吸盤吸在玻璃板上,用彈簧測力計(jì)拉吸盤,吸盤剛剛拉脫時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F就等于吸盤受到的大氣壓力,測出吸盤的直徑D即可得到吸盤的面積S,再利用壓強(qiáng)公式p=F/S專即可算出大氣壓的值與吸盤拉力法原理一樣,只是將彈簧測力計(jì)換成小桶,慢慢往小桶內(nèi)加入細(xì)沙,直至將吸盤剛剛拉脫將注射器活塞推至針筒底端,然后用一個橡皮帽堵住注射器針筒。用彈簧測力計(jì)拉注射器活塞頸部,活塞剛剛被拉動時的示數(shù)F就等于活塞受到的大氣壓力。從注射器筒上找到標(biāo)明的容積V,并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的長度L,則活塞面積S=V/L,最后利用壓強(qiáng)公式p=F/S即可算出大氣壓的值大氣壓表達(dá)式誤差分析吸盤內(nèi)空氣不能完全排出,導(dǎo)致測出的F或G值偏小,大氣壓值偏小注射器內(nèi)空氣不能完全排出、注射器漏氣、活塞與筒壁摩擦較大等導(dǎo)致誤差較大突破1大氣壓的存在例1:下列選項(xiàng)對應(yīng)的與氣體壓強(qiáng)有關(guān)的說法中,不正確的是()A.大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于空氣受重力作用及具有流動性B.托里拆利最早精確測出了大氣壓的值C.吸盤能吸在墻壁上是利用大氣壓的作用D.用高壓鍋能增大鍋內(nèi)氣壓,降低沸點(diǎn)【針對訓(xùn)練1】下列說法正確的是()A.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)測出了大氣壓的數(shù)值B.100米賽跑中,跑到終點(diǎn)不能立刻停止,是因?yàn)槭艿搅藨T性力C.深海魚被打撈出水后,因魚鰾脹破而死亡,是因?yàn)橥饨鐗簭?qiáng)減小D.大氣壓強(qiáng)是由于大氣有重力而產(chǎn)生的,所以它的方向總是豎直向下的突破2高壓鍋類問題例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(dá)到限定值時,限壓閥被鍋內(nèi)氣壓頂起放出部分氣體,實(shí)現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制。如圖所示,某高壓鍋鍋蓋的外表面直徑近似為24cm,鍋蓋上的空心柱為橫截面積是8mm2的排氣孔,限壓閥的質(zhì)量80g。(g取10N/kg,1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.0×105Pa)(1)寫出液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系;(2)求大氣壓對高壓鍋鍋蓋產(chǎn)生的壓力;(π取3)(3)求使用高壓鍋正常工作時鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)?!踞槍τ?xùn)練2】關(guān)于大氣壓下列說法中正確的是()A.大氣壓的值是固定不變的,其大小等于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)B.用吸管把瓶中的汽水吸到嘴里,利用的是嘴對吸管的吸力C.高壓鍋是利用增大壓強(qiáng)降低沸點(diǎn)的原理盡快煮熟食物的D.離心式抽水機(jī)工作時,是靠大氣壓把水從低處壓上來的1.關(guān)于大氣壓強(qiáng),下列說法正確的是()A.大氣由于重力作用只向下產(chǎn)生大氣壓強(qiáng)B.同一地點(diǎn)的位置和海拔高度不變,所以該處的大氣壓是不變的C.在其它條件相同時,海拔高度越高,大氣壓的值越小D.利用公式p=ρgh,測出地面大氣密度和壓強(qiáng),就可以算出大氣層的高度h2.如圖所示,下列實(shí)驗(yàn)中,不能用來證明大氣壓存在的是()A.把燃燒的經(jīng)酒精浸泡的棉花放入瓶中,用剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口,雞蛋被吸入瓶中B.用一紙片蓋住倒?jié)M水的杯口,快速倒置,紙片將水托住C.兩端開口的塑料管,將一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出D.用管子吸飲料3.如圖所示為托里拆利實(shí)驗(yàn),當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)等于多高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)()A.750mm B.760mm C.770mm D.780mm4.圖甲是托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置,圖乙是一個“自制氣壓計(jì)”,下列說法錯誤的是()A.當(dāng)兩者都拿到山頂時,托里拆利實(shí)驗(yàn)的玻璃管內(nèi)水銀液面下降,而自制氣壓計(jì)玻璃管內(nèi)液面上升B.甲圖中玻璃管傾斜時,外界大氣壓強(qiáng)等于74cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)C.自制氣壓計(jì)時要先向瓶內(nèi)吹氣,是為了使瓶內(nèi)氣壓大于外界大氣壓D.托里拆利實(shí)驗(yàn)玻璃管內(nèi)如果有少量空氣,氣壓測量值會偏小5.如圖所示,是托里拆利實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作過程,關(guān)于托里拆利實(shí)驗(yàn),下面說法錯誤的是(
)A.實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方應(yīng)保留有少量空氣B.是大氣壓支持玻璃管內(nèi)的水銀柱不會下落C.大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)D.換用更粗一些的等長玻璃管或?qū)⒉AЧ軆A斜,管內(nèi)外水銀面高度差將不變6.如圖所示,小強(qiáng)用放在水平面上的兩個實(shí)驗(yàn)裝置來觀察并研究大氣壓的變化,下列說法正確的是()A.甲圖裝置不能準(zhǔn)確地測量出大氣壓的值B.甲圖中大氣壓變大時,玻璃管內(nèi)的液面會上升C.乙圖中大氣壓變小時,玻璃管內(nèi)的液面會下降D.把乙裝置放在電梯內(nèi)從一樓上升到30樓,玻璃管內(nèi)外液面高度差不變7.如圖所示,以下與壓強(qiáng)知識相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析正確的是()A.甲圖實(shí)驗(yàn)帕斯卡用水做裂桶實(shí)驗(yàn)證明了液體壓強(qiáng)跟液體的密度有關(guān)B.乙圖實(shí)驗(yàn)通過觀察細(xì)沙凹陷面積大小判斷受力效果C.丙圖實(shí)驗(yàn)測出拉動注射器活塞時的拉力和活塞的面積可估測大氣壓強(qiáng)的值D.丁圖實(shí)驗(yàn)在教室內(nèi)用水銀代替水做托里拆利實(shí)驗(yàn)是因?yàn)橛盟鲈搶?shí)驗(yàn)誤差大8.如圖所示,取一個瓶口直徑小于雞蛋的瓶子,在瓶底鋪層沙子,點(diǎn)燃浸過酒精的棉花,把它放入瓶中,再用剝了皮的熟雞蛋放在瓶口,結(jié)果雞蛋進(jìn)到瓶子里,這是因?yàn)椋ǎ〢.雞蛋受重力作用進(jìn)入瓶里 B.瓶子可以把雞蛋吸到瓶里C.雞蛋有彈性擠進(jìn)了瓶里 D.大氣壓把雞蛋壓進(jìn)瓶里9.下列是觀察到的一些現(xiàn)象,根據(jù)你所學(xué)的物理知識做出判斷,其中正確的是()A.坐沙發(fā)比坐木凳舒服,利用了減小壓力來減小壓強(qiáng)的道理B.抽水機(jī)工作時,是利用連通器原理C.茶壺蓋上開一個孔,作用是讓外面空氣進(jìn)入,不至于壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小使水流不出來D.深海魚被打撈出水后,因魚鰾脹破而死亡,是因?yàn)橥饨鐗簭?qiáng)變大10.圖所示,燒瓶中的水加熱至沸騰后移開酒精燈,下列說法:①用注射器往瓶外抽氣,水繼續(xù)沸騰;②用注射器往瓶內(nèi)打氣,水繼續(xù)沸騰;③若倒置燒瓶,應(yīng)在瓶底澆熱水,才能使燒瓶中的水重新沸騰;④若倒置燒瓶,應(yīng)在瓶底澆冷水,才能使燒瓶中的水重新沸騰;上述說法正確的是()A.①③ B.①④ C.②③ D.②④11.如圖所示是同學(xué)自制的氣壓計(jì)。根據(jù)你所學(xué)的相關(guān)知識,回答下列問題:(1)瓶內(nèi)氣壓_____瓶外大氣壓;(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)把這個自制氣壓計(jì)從1樓帶到5樓的過程中,水柱高度h變高,說明外界大氣壓_____(填“減小”、“增大”或“不變”)。12.小李利用注射器(量程5mL,有刻度部分的長度4cm)、彈簧測力計(jì)、刻度尺等器材測量大氣壓強(qiáng)的值,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)將注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽堵住注射器的小孔;(2)如圖所示,用細(xì)線拴住注射器活塞的頸部,并與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連,測力計(jì)的另一端固定在墻面。然后水平向右慢慢拉動注射器筒,當(dāng)活塞在筒中滑動時,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N,依照小李的數(shù)據(jù),計(jì)算出大氣壓的值等于______Pa;(3)查閱資料后,發(fā)現(xiàn)測量值偏小,其原因可能是______;(4)解決上述問題后,小李發(fā)現(xiàn)活塞與注射器筒之間存在摩擦,也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。為此,他向右拉動針筒,當(dāng)活塞滑動時,讀出測力計(jì)讀數(shù)F1;然后使針筒慢慢向左運(yùn)動,當(dāng)活塞滑動時,讀出測力計(jì)讀數(shù)F2,注射器的量程用V表示,有刻度部分的長度用L表示,則:p大氣=______。(用字母表示)13.如圖所示,為了粗略測量大氣壓,小紅利用了電子測力計(jì)、刻度尺和吸盤等設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)。①將塑料掛鉤吸盤按壓在豎直放置的玻璃板上,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,用刻度尺和三角板測出吸盤的直徑為d,并記錄;②將電子測力計(jì)輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上;③逐漸增加拉力至塑料吸盤剛好脫離玻璃板,讀出此時測力計(jì)上拉力大小F,并記錄。(1)測得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式為:p0=_______。(用測量的物理量表示)(2)實(shí)驗(yàn)中測出的大氣壓值比實(shí)際氣壓要偏_______(選填“大”或“小”),產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是(寫出一條即可):________。14.用如圖所示裝置粗略測量大氣壓的值。把吸盤用力壓在玻璃上排出吸盤內(nèi)的空氣,吸盤壓在玻璃上的面積為4×10-4m2輕輕向掛在吸盤下的小桶內(nèi)加沙子。吸盤剛好脫落時,測出吸盤、小桶和沙子的總質(zhì)量為4.4kg。(1)則大氣對吸盤的壓力為___________N(g取10N/kg),大氣壓的測量值為___________Pa;(2)若吸盤內(nèi)的空氣不能完全排出,則大氣壓的測量值比實(shí)際值偏___________;(3)根據(jù)大氣壓的知識我們知道:___________實(shí)驗(yàn)證明了大氣壓的存在,___________實(shí)驗(yàn)第一次測出了大氣壓的值;(4)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:p0=___________Pa,粗略計(jì)算時可取為1×105Pa,相當(dāng)于___________cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。第3節(jié)大氣壓強(qiáng)知識點(diǎn)1大氣壓強(qiáng)的存在1.大氣壓強(qiáng)∶和液體一樣,大氣對浸在它里面的物體也有壓強(qiáng),叫做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓或氣壓。?2.大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因∶由于空氣有重力,因此對浸在其中的物體有壓力;又因?yàn)榭諝饩哂辛鲃有裕虼讼褚后w一樣向各個方向都有壓強(qiáng)。?3.大氣壓強(qiáng)的方向∶向各個方向。4.生活中證明大氣壓存在的實(shí)例?塑料吸盤塑料吸盤在大氣壓的作用下能貼在光滑的墻壁上。如果在塑料吸盤上戳個小孔,空氣通過小孔進(jìn)入塑料吸盤和光滑的墻壁之間,吸盤便不能貼在光滑墻壁上懸空杯子里的水杯子里裝滿水,用硬紙片蓋住杯口,將杯子倒置,杯中的水不會流出來。塑料瓶變形在剛盛過熱水的密閉空塑料瓶上澆上冷水,塑料瓶被大氣壓扁了瓶子吞雞蛋點(diǎn)燃浸過酒精的棉花,放入瓶中,然后用剝了皮的熟雞蛋堵住瓶口,雞蛋被大氣慢慢壓進(jìn)瓶內(nèi)?應(yīng)用1:認(rèn)識大氣壓強(qiáng)例1:如圖所示的現(xiàn)象中,不是利用大氣壓作用的是()A.吸盤掛鉤被壓在墻上 B.杯中水不流出紙片不掉下來C.向漏斗吹氣乒乓球被吸起 D.用吸管吸飲料【答案】C【詳解】A.吸盤能吸附在墻壁上,需要先用力擠壓塑料吸盤,把盤內(nèi)的空氣擠出,吸盤內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓,吸盤就被外界的大氣壓緊壓在了墻壁上,這是由于大氣壓引起的,故A不符合題意;B.水杯倒置水沒流出,是因?yàn)榧埰艿剿蛳碌膲簭?qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng),水在外界大氣壓的作用下不會流出,是由于大氣壓引起的,故B不符合題意;C.向漏斗吹氣,乒乓球被吸起是因?yàn)槠古仪蛏戏降目諝饬魉倏?、壓?qiáng)小,下方的空氣流速慢、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差而被吸住,故C符合題意。D.用吸管吸飲料,是利用大氣壓將飲料壓入口中,故D不符合題意。故選C。知識點(diǎn)2大氣壓的測量1.常見測量方法∶托里拆利實(shí)驗(yàn)。2.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:托里拆利實(shí)驗(yàn)中,測得管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm,通常把這樣大小的大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,用p0表示。p0=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013x105Pa在粗略計(jì)算中,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可以取1×105Pa。知識拓展若外界大氣壓為HcmHg,下列幾種情況,被密封氣體的壓強(qiáng)(管中液體為水銀)分別是∶3.影響大氣壓高低的因素(1)大氣壓與高度的關(guān)系∶大氣壓隨海拔高度的增加而減小。海拔越高,氣壓越低;海拔越低,氣壓越高。在海拔3000m以內(nèi),大約每上升10m,大氣壓降低100Pa。由于高山上海拔較高,液體的沸點(diǎn)隨大氣壓的降低而降低,所以高山上水的沸點(diǎn)低,會出現(xiàn)煮不熟食物的現(xiàn)象,因此在高山上需要用高壓鍋來做飯。(2)大氣壓強(qiáng)與天氣的關(guān)系∶空氣中水蒸氣含量越低,氣壓越高。一般來說,晴天比陰天氣壓高;冬天比夏天氣壓高。知識拓展:氣體體積與壓強(qiáng)的關(guān)系在溫度不變的條件下,一定質(zhì)量的氣體,體積越小壓強(qiáng)越大,體積越大壓強(qiáng)越小。比如擠壓氣球時,隨著擠壓的程度增大,氣球內(nèi)的壓強(qiáng)越來越大,直到將氣球壓破。4.氣壓計(jì)(1)作用∶測量大氣壓。(2)分類∶①水銀氣壓計(jì)∶在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,如果玻璃管旁立一個刻度尺,讀出水銀柱的高度就可以知道大氣壓了,這便是一個簡單的水銀氣壓計(jì)。水銀氣壓計(jì)比較準(zhǔn)確,但攜帶不便。②金屬盒氣壓計(jì)(無液氣壓計(jì))∶它的主要部分是一個波紋狀真空金屬盒。氣壓變化時,金屬盒厚度會發(fā)生變化,傳動裝置將這種變化轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀钠D(zhuǎn),指示出氣壓的大小。如果在氣壓計(jì)表盤上標(biāo)上高度,就成了高度計(jì)。?應(yīng)用2托里拆利實(shí)驗(yàn)例2:如圖所示,在長約1m、一端封閉的玻璃管內(nèi)灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內(nèi)水銀面下降到如圖所示高度時就不再下降。針對這一實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是()A.這一實(shí)驗(yàn)最早是由意大利科學(xué)家伽利略做的B.將玻璃管稍微向上提升一段,管內(nèi)外水銀面的高度差不變C.管內(nèi)水銀面上方有空氣存在D.此時外界大氣壓等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓【答案】B【詳解】A.伽利略是經(jīng)典力學(xué)的奠基者,測量大氣壓值的實(shí)驗(yàn)是托里拆利做的,故A錯誤;B.在管口不離開水銀槽內(nèi)水銀面的情況下,將試管口略向上提,或?qū)⒃嚬芸诼韵蛳聣海軆?nèi)水銀柱的高度差均不變,故B正確;C.托里拆利實(shí)驗(yàn)測出了大氣壓數(shù)值,要求玻璃管內(nèi)是真空,因此水銀柱上方?jīng)]有大氣壓,故C錯誤;D.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是指能支持760mm高水銀柱的大氣壓,此時水銀柱的高度為750mm,所以此時大氣壓不等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,故D錯誤。故選B。應(yīng)用3氣壓計(jì)例3:瓶中裝入適量帶色的水,取一根兩端開口的細(xì)玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管子上端吹入少量氣體,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,制成簡易氣壓計(jì),如圖所示。小剛同學(xué)隨家人旅游,將自制氣壓計(jì)由泰山山腳帶到泰山山頂(對瓶子采取了保溫措施),他發(fā)現(xiàn)管中水柱上升了一段。下面判斷正確的是()A.往瓶內(nèi)吹氣后,瓶內(nèi)氣壓小于瓶外大氣壓B.管中水柱高度增大,說明大氣壓降低了C.管中水柱高度越大,瓶內(nèi)外的氣體壓強(qiáng)差越大D.上山過程中給瓶子保溫,是為了避免溫度對測量結(jié)果的影響【答案】BCD【詳解】A.往瓶內(nèi)吹氣后,瓶內(nèi)氣體增加,瓶內(nèi)氣體的氣壓增加,瓶內(nèi)氣壓大于瓶外氣壓,故A錯誤。BC.管中水的高度增加,水產(chǎn)生的壓強(qiáng)增加,瓶內(nèi)氣壓不變,由于瓶內(nèi)氣壓等于細(xì)管內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)和瓶外氣壓之和,故瓶外氣壓降低了,故B正確,水柱的高度越大,說明瓶內(nèi)外的壓強(qiáng)差越大,故C正確。D.山上海拔高,氣溫低,氣溫對瓶內(nèi)氣壓影響較大,為了避免溫度對測量結(jié)果的影響,給瓶子保溫,故D正確。故選BCD。知識點(diǎn)3:大氣壓的應(yīng)用1.高壓鍋高壓鍋利用液體的沸點(diǎn)隨液體表面氣壓的升高而升高的原理制成。用它煮飯時,鍋內(nèi)氣壓高于外界大氣壓,鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)升高,飯熟得快。2.活塞式抽水機(jī)若提起活塞,閥門A受到大氣壓的作用而關(guān)閉,活塞的下面空氣稀薄,氣壓小于外界大氣壓。于是,低處的水受到大氣壓的作用推開閥門B進(jìn)入圓筒(圖甲);當(dāng)壓下活塞時,閥門B被水壓下而關(guān)閉,水被阻不能向下流動,于是沖開閥門A進(jìn)入圓筒的上部(圖乙);再提起活塞時,活塞上面的水迫使閥門A關(guān)閉,水從側(cè)管流出。與此同時,井里的水又在大氣壓的作用下推開閥門B而進(jìn)入圓筒(圖丙)。這樣,活塞不停地上下移動,水就從管口連續(xù)不斷地流出。3.離心式抽水機(jī)如圖所示,抽水機(jī)在啟動前,先往泵殼內(nèi)灌滿水,排出泵殼內(nèi)的空氣,當(dāng)啟動后,葉輪在電動機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn),同時被甩到出水管中,這時葉輪附近的壓強(qiáng)減小,大氣壓迫使低處的水推開底閥,沿進(jìn)水管進(jìn)入泵殼,進(jìn)入泵殼的水又被葉輪甩到出水管,這樣一直循環(huán)下去,就不斷把水送到了高處。應(yīng)用4抽水機(jī)的原理例4:如圖為某活塞式抽水機(jī)工作的示意圖,其中POQ是手柄,能繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,P點(diǎn)通過連桿與活塞相連,A、B是單向閥門,只能向上開啟,請回答下面的問題:(1)如圖甲所示,當(dāng)在Q點(diǎn)對手柄PQ施加______(填“向上”或“向下”)的作用力時,圓筒中的活塞向上運(yùn)動,閥門______(選填“A”或“B”)打開,水在______(選填“大氣壓”或“水壓”)作用下經(jīng)過閥門流入圓筒;(2)如圖乙所示,活塞向下運(yùn)動時,閥門B在______(選填“大氣壓”或“水壓”)作用下關(guān)閉,而閥門A________(選填“打開”或“關(guān)閉”),圓筒中的水不斷上升到活塞上方;(3)如圖丙所示,在Q點(diǎn)用力向下壓手柄PQ時,手柄上P點(diǎn)受到的阻力方向______(選填“向上”或“向下”),圓筒上方的水從出水管口流出;某地居民在安裝此抽水機(jī)時,下端水管已插入水中,但無論怎樣移動活塞,水管口都沒有水流出,可能原因是______。(寫一條即可)【答案】
向下
B
大氣壓
水壓
打開
向下
水管與抽水機(jī)接頭處漏氣(裝置漏氣等)【詳解】(1)[1][2][3]在Q點(diǎn)對手柄PQ施加向下的作用力,圓筒中的活塞向上運(yùn)動,閥門A下方的氣壓減小,水在大氣壓作用下頂開閥門B,經(jīng)過閥門B流入圓筒。(2)[4][5]活塞向下運(yùn)動時,壓縮圓筒內(nèi)的水,由于水向各個方向都有壓力,閥門B在水壓作用下關(guān)閉,而閥門A在水壓作用下向上打開,圓筒中的水不斷上升到活塞上方。(3)[6]如圖丙所示,在Q點(diǎn)用力向下壓手柄PQ時,P端向上運(yùn)動,對活塞產(chǎn)生向上的拉力,由于力的作用是相互的,活塞對手柄上產(chǎn)生向下的拉力,所以P點(diǎn)受到的阻力方向向下,圓筒上方的水從出水管口流出。[7]無論怎樣移動活塞,水管口都沒有水流出,可能原因是裝置密封不嚴(yán),有漏氣的地方;或者水位太低,大氣壓不能把水壓上來。實(shí)驗(yàn)大氣壓的測量【實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象】在長約1m、一端封閉的玻璃管中灌滿水銀(圖甲),用手指堵住管口,然后倒插在水銀槽中(圖乙)。放開指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時管內(nèi)外水面高度差約為760mm(圖丙)。把玻璃管傾斜,管內(nèi)外水銀面度差不發(fā)生變化(圖丁)?!緦?shí)驗(yàn)分析】倒置在水銀槽的玻璃管上端為真空,沒有壓強(qiáng),管外水銀面的上方是空氣,玻璃管內(nèi)的水銀之所以能夠高于水銀槽內(nèi)的水銀,是因?yàn)榇髿鈮褐沃軆?nèi)這段水銀柱不會落下?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】大氣壓的數(shù)值就等于它支撐的這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),大氣壓支持了760mm高的水銀柱,即大氣壓等于760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),p0=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013x105Pa。理解:托里拆利實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)是將大氣壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化為液體壓強(qiáng)來進(jìn)行測量的。如圖所示,設(shè)想在管內(nèi)外水銀面交界處有一液片,由于水銀柱靜止,液片受到管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等,因此外界大氣壓等于管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)考拓展1.實(shí)驗(yàn)前玻璃管里灌滿水銀的目的∶使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則倒置后玻璃管上方不是真空,會使大氣壓測量結(jié)果偏小。2.管內(nèi)水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化,和管的粗細(xì)、傾斜角度、長度及將玻璃管提起還是下壓等因素?zé)o關(guān)。3.如果外界大氣壓強(qiáng)變化,水銀柱的高度就會變化。因?yàn)閜大氣=p水銀=ρgh,大氣壓強(qiáng)變化,水銀密度ρ和g固定不變,所以只有水銀柱高度h變化。4.實(shí)驗(yàn)時若把水銀改成水,則根據(jù)液體壓強(qiáng)公式得,p0=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×h,可得h≈10.3m,即需要玻璃管的長度至少為10.3m。實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)∶如圖所示,用一端封閉、一端敞口的U形玻璃管做托里拆利實(shí)驗(yàn),如果在玻璃管旁放一個刻度尺,就可以通過左右兩管液面的高度差得知大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于多少毫米水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。針對練習(xí):測量大氣壓例:理興趣小組的同學(xué)開展一次登山活動,他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測量山頂?shù)拇髿鈮?。測量方案如下,請根據(jù)他們設(shè)計(jì)的方案回答以下問題:(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,物理興趣小組選擇圖______(甲/乙)方向拉動針筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;B.如圖甲所示,用細(xì)線控住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連,然后按圖示位置慢慢拉動(圖甲、圖乙、圖丙)針筒,當(dāng)活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F;C.讀出注射器針筒的容積V;D.用刻度尺測出注射器針筒上______(整個針筒/有刻度部分)的長度L;(3)測量前,有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個好處:一是可以減小______力,二是提高活塞的氣密性。測量中,分析研究的是大氣對______(針筒/活塞)的壓力;(4)實(shí)驗(yàn)時同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會使測量結(jié)果______(偏大/不變/偏?。唬?)若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測量時,彈簧測力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒有滑動??筛挠脠D乙中的______(A/C)注射器。用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則P=______?!敬鸢浮?/p>
甲
有刻度部分
摩擦
活塞
偏小
C
【詳解】(1)[1]地球表面上的一切物體都要受到重力,所以乙圖中注射器的活塞也要受到重力;為減小實(shí)驗(yàn)誤差,選擇圖甲方向拉動針筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)[2]注射器的有效長度應(yīng)從有刻度的位置測算,所以用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。(3)[3]涂抹凡士林的好處:一是減小摩擦,二是活塞的密封性好。[4]該實(shí)驗(yàn)中以活塞為研究對象,分析研究的是大氣對活塞的壓力。(4)[5]注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,即有殘余氣體,注射器內(nèi)還會有一定氣壓,這樣會使拉力變小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏小。(5)[6]因?yàn)榇髿獾膲簭?qiáng)是一定的,根據(jù)公式可知,受力面積越小,壓力也會越小,所以當(dāng)彈簧測力計(jì)量程不夠時,可換用小量程注射器,故選C。[7]活塞的面積將測量結(jié)果代入壓強(qiáng)公式得易錯點(diǎn)錯誤理解托里拆利實(shí)驗(yàn)例:如圖所示為托里拆利實(shí)驗(yàn)的裝置圖,下列表述正確的是()A.將玻璃管稍微向上提起但沒有離開液面,管內(nèi)外水銀面高度差將不變B.向槽中注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差將變小C.將玻璃管稍微傾斜,管內(nèi)外水銀面高度差將不變D.換用更細(xì)一些的等長玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差將不變【答案】ACD【詳解】在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,由于玻璃管內(nèi)外水銀面高度差所產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于外界大氣壓,只要外界大氣壓不變,管內(nèi)外水銀面高度差就不變,與向上稍提(沒有離開液面)、玻璃管的粗細(xì)、是否傾斜、槽中水銀的多少都無關(guān),故ACD正確,B錯誤。故選ACD。吸盤拉力法吸盤重力法注射器拉力法實(shí)驗(yàn)器材吸盤、玻璃板、彈簧測力計(jì)、刻度尺吸盤、玻璃板、刻度尺、小桶、細(xì)沙注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺示意圖測量的物理量吸盤剛剛拉脫時彈簧測力計(jì)示數(shù)F、吸盤直徑D吸盤剛剛拉脫時小桶和細(xì)沙的總重力G、吸盤直徑D活塞剛剛被拉動時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F、注射器的全部刻度長度L操作步驟將吸盤吸在玻璃板上,用彈簧測力計(jì)拉吸盤,吸盤剛剛拉脫時彈簧測力計(jì)的示數(shù)F就等于吸盤受到的大氣壓力,測出吸盤的直徑D即可得到吸盤的面積S,再利用壓強(qiáng)公式p=F/S專即可算出大氣壓的值與吸盤拉力法原理一樣,只是將彈簧測力計(jì)換成小桶,慢慢往小桶內(nèi)加入細(xì)沙,直至將吸盤剛剛拉脫將注射器活塞推至針筒底端,然后用一個橡皮帽堵住注射器針筒。用彈簧測力計(jì)拉注射器活塞頸部,活塞剛剛被拉動時的示數(shù)F就等于活塞受到的大氣壓力。從注射器筒上找到標(biāo)明的容積V,并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的長度L,則活塞面積S=V/L,最后利用壓強(qiáng)公式p=F/S即可算出大氣壓的值大氣壓表達(dá)式誤差分析吸盤內(nèi)空氣不能完全排出,導(dǎo)致測出的F或G值偏小,大氣壓值偏小注射器內(nèi)空氣不能完全排出、注射器漏氣、活塞與筒壁摩擦較大等導(dǎo)致誤差較大突破1大氣壓的存在例1:下列選項(xiàng)對應(yīng)的與氣體壓強(qiáng)有關(guān)的說法中,不正確的是()A.大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于空氣受重力作用及具有流動性B.托里拆利最早精確測出了大氣壓的值C.吸盤能吸在墻壁上是利用大氣壓的作用D.用高壓鍋能增大鍋內(nèi)氣壓,降低沸點(diǎn)【答案】D【詳解】A.大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于空氣受重力作用和具有流動性,海拔越高,大氣壓強(qiáng)越小,故A正確,不符合題意;B.托里拆利最早精確地測出了大氣壓值,一個大氣壓的值是76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故B正確,不符合題意;C.吸盤內(nèi)氣壓低于吸盤外大氣壓,吸盤在大氣壓力作用下被壓在墻面上,故C正確,不符合題意;D.高壓鍋密封好,能增大鍋內(nèi)氣壓,使水的沸點(diǎn)升高,故D錯誤,符合題意。故選D?!踞槍τ?xùn)練1】下列說法正確的是()A.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)測出了大氣壓的數(shù)值B.100米賽跑中,跑到終點(diǎn)不能立刻停止,是因?yàn)槭艿搅藨T性力C.深海魚被打撈出水后,因魚鰾脹破而死亡,是因?yàn)橥饨鐗簭?qiáng)減小D.大氣壓強(qiáng)是由于大氣有重力而產(chǎn)生的,所以它的方向總是豎直向下的【答案】C【詳解】A.最早測出大氣壓的實(shí)驗(yàn)是托里拆利實(shí)驗(yàn),馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明大氣壓的存在,故A錯誤;B.100米賽跑中,跑到終點(diǎn)不能立刻停止,是因?yàn)檫\(yùn)動員具有慣性,慣性不是力,故B錯誤;C.水的壓強(qiáng)隨深度的增加而增加,深水魚為了抵抗深水水壓,它的鰾內(nèi)就有一個相應(yīng)的壓力;一旦深水魚上岸,那個外在的水壓沒有了,它的體內(nèi)壓強(qiáng)大于外界氣壓,因此會因魚鰾脹破并死亡,故C正確;D.由于空氣有重力且具有流動性,故空氣對浸入其中的物體向各個方向都有壓強(qiáng),故D錯誤。故選C。突破2高壓鍋類問題例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(dá)到限定值時,限壓閥被鍋內(nèi)氣壓頂起放出部分氣體,實(shí)現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制。如圖所示,某高壓鍋鍋蓋的外表面直徑近似為24cm,鍋蓋上的空心柱為橫截面積是8mm2的排氣孔,限壓閥的質(zhì)量80g。(g取10N/kg,1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.0×105Pa)(1)寫出液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系;(2)求大氣壓對高壓鍋鍋蓋產(chǎn)生的壓力;(π取3)(3)求使用高壓鍋正常工作時鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)氣體壓強(qiáng)越大,沸點(diǎn)越高;(2)4320N;(3)2×105Pa【詳解】解:(1)液體的沸點(diǎn)與大氣氣壓的關(guān)系:液體的沸點(diǎn)隨著表面氣壓的增大而升高,隨氣壓減小而降低,高壓鍋是利用氣壓越高,液體的沸點(diǎn)越高的原理制成的。(2)大氣壓對高壓鍋鍋蓋產(chǎn)生的壓強(qiáng)為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大氣壓對高壓鍋鍋蓋產(chǎn)生的壓力為(3)大氣壓對鍋爐限壓閥產(chǎn)生的壓力為設(shè)鍋內(nèi)最大的壓強(qiáng)為,限壓閥的面積為限壓閥的重力為對限壓閥進(jìn)行受力分析可知,當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到最大時,它受到重力、外界大氣壓力、鍋內(nèi)氣體壓力,在三個力的作用下處于平衡狀態(tài),故有代入數(shù)據(jù)得解得,鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)為答:(1)詳情見解析;(2)大氣壓對高壓鍋鍋蓋產(chǎn)生的壓力為;(3)使用高壓鍋正常工作時鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)為?!踞槍τ?xùn)練2】關(guān)于大氣壓下列說法中正確的是()A.大氣壓的值是固定不變的,其大小等于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)B.用吸管把瓶中的汽水吸到嘴里,利用的是嘴對吸管的吸力C.高壓鍋是利用增大壓強(qiáng)降低沸點(diǎn)的原理盡快煮熟食物的D.離心式抽水機(jī)工作時,是靠大氣壓把水從低處壓上來的【答案】D【詳解】A.大氣壓會隨著高度、氣候條件等的變化而變化,不同的高度,氣壓可能不同;同一地點(diǎn),在不同的氣候條件下,氣壓也可能不同,故A錯誤;B.利用細(xì)管喝汽水時,用嘴吸導(dǎo)致細(xì)管中氣壓減小,所以大氣壓就會將瓶中的汽水壓入我們口中,故B錯誤;C.液體的沸點(diǎn)與其表面氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點(diǎn)越高。高壓鍋內(nèi)的水不斷汽化,表面氣壓不斷升高,所以其沸點(diǎn)也會升高,這樣食物就會更容易煮熟,故C錯誤;D.離心式抽水機(jī)工作時,葉輪在電機(jī)機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn),泵殼內(nèi)的水也隨著葉輪高速旋轉(zhuǎn),同時甩入出水管內(nèi)。此時葉輪附近的氣壓減小,大氣壓將下方的水推離底閥,沿著進(jìn)水管進(jìn)入泵殼,然后被葉輪甩入出水管,保持循環(huán),故D正確。故選D。1.關(guān)于大氣壓強(qiáng),下列說法正確的是()A.大氣由于重力作用只向下產(chǎn)生大氣壓強(qiáng)B.同一地點(diǎn)的位置和海拔高度不變,所以該處的大氣壓是不變的C.在其它條件相同時,海拔高度越高,大氣壓的值越小D.利用公式p=ρgh,測出地面大氣密度和壓強(qiáng),就可以算出大氣層的高度h【答案】C【詳解】A.大氣由于重力作用且有流動性,故大氣對浸在它里邊的物體所產(chǎn)生的壓強(qiáng)是向各個方向的,故A錯誤;B.大氣壓強(qiáng)的大小不是一成不變的,大氣壓受季節(jié)、天氣等多種因素的影響。同一地點(diǎn)同一海拔高度,大氣壓強(qiáng)是變化的,故B錯誤;C.大氣壓隨海拔高度的增加而減小,在其它條件相同時,海拔高度越高,大氣壓的值越小,故C正確;D.因?yàn)榇髿鈱拥拿芏仁遣痪鶆虻?,且大氣層的高度也無法確定,所以不能用p=ρgh來進(jìn)行計(jì)算大氣層的高度,故D錯誤。故選C。2.如圖所示,下列實(shí)驗(yàn)中,不能用來證明大氣壓存在的是()A.把燃燒的經(jīng)酒精浸泡的棉花放入瓶中,用剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口,雞蛋被吸入瓶中B.用一紙片蓋住倒?jié)M水的杯口,快速倒置,紙片將水托住C.兩端開口的塑料管,將一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出D.用管子吸飲料【答案】C【詳解】A.瓶中燃燒的是經(jīng)過酒精浸泡的棉花,雞蛋剝皮堵住瓶口,棉花缺氧停止燃燒,瓶中溫度降低,瓶中氣壓降低,雞蛋在外界大氣壓作用下被壓入瓶中,故A不符合題意;B.大氣壓能支持10.33m的水柱,所以當(dāng)用一紙片蓋住倒?jié)M水的杯口,快速倒置,紙片將水托住,實(shí)際上是大氣壓作用的結(jié)果,故B不符合題意;C.兩端開口的塑料管,將一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出,是由于液體對橡皮膜有壓強(qiáng),故C符合題意;D.吸氣時吸管內(nèi)的氣壓減小,飲料在大氣壓作用下被壓入嘴里,故D不符合題意。故選C。3.如圖所示為托里拆利實(shí)驗(yàn),當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)等于多高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)()A.750mm B.760mm C.770mm D.780mm【答案】A【詳解】讀圖可知,玻璃管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的豎直高度為750mm,因此,當(dāng)時的大氣壓強(qiáng)等于750mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。4.圖甲是托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置,圖乙是一個“自制氣壓計(jì)”,下列說法錯誤的是()A.當(dāng)兩者都拿到山頂時,托里拆利實(shí)驗(yàn)的玻璃管內(nèi)水銀液面下降,而自制氣壓計(jì)玻璃管內(nèi)液面上升B.甲圖中玻璃管傾斜時,外界大氣壓強(qiáng)等于74cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)C.自制氣壓計(jì)時要先向瓶內(nèi)吹氣,是為了使瓶內(nèi)氣壓大于外界大氣壓D.托里拆利實(shí)驗(yàn)玻璃管內(nèi)如果有少量空氣,氣壓測量值會偏小【答案】B【詳解】A.當(dāng)兩者都拿到山頂時,海拔升高,氣壓降低。托里拆利實(shí)驗(yàn)時,大氣壓支持管內(nèi)的水銀柱降低;自制氣壓計(jì)瓶內(nèi)氣壓等于吸管內(nèi)液體壓強(qiáng)和外界大氣壓之和,大氣壓降低,吸管內(nèi)液體會上升,故A正確,A不符合題意;B.甲圖中傾斜后水銀充滿全管,里面沒有真空部分,由于水銀管不夠長而導(dǎo)致水銀柱高只有74cm,外界大氣壓不變,仍能支持76cm的水銀柱,此時外界大氣壓強(qiáng)應(yīng)大于74cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故B錯誤,B符合題意;C.從管口向瓶內(nèi)吹入少量氣體后,此時瓶內(nèi)氣壓等于外界大氣壓和細(xì)管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和,所以瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓,故C正確,C不符合題意;D.托里拆利實(shí)驗(yàn)時,玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,若水銀面的上方有少量空氣,這些空氣會對管內(nèi)水銀柱有向下的壓強(qiáng),會導(dǎo)致管內(nèi)水銀柱高度減小,這樣測得的大氣壓強(qiáng)將比實(shí)際值偏小,故D正確,D不符合題意。故選B。5.如圖所示,是托里拆利實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作過程,關(guān)于托里拆利實(shí)驗(yàn),下面說法錯誤的是(
)A.實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方應(yīng)保留有少量空氣B.是大氣壓支持玻璃管內(nèi)的水銀柱不會下落C.大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)D.換用更粗一些的等長玻璃管或?qū)⒉AЧ軆A斜,管內(nèi)外水銀面高度差將不變【答案】A【詳解】A.實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,故A錯誤,符合題意;B.玻璃管內(nèi)水銀柱不會落下是靠大氣壓支持,故B正確,不符合題意;C.玻璃管內(nèi)水銀柱不會落下是靠大氣壓支持,大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故C正確,不符合題意;D.實(shí)驗(yàn)時,換用更粗一些的等長玻璃管或?qū)⒉AЧ軆A斜,不影響實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果,管內(nèi)外水銀面高度差將不變,故D正確,不符合題意。故選A。6.如圖所示,小強(qiáng)用放在水平面上的兩個實(shí)驗(yàn)裝置來觀察并研究大氣壓的變化,下列說法正確的是()A.甲圖裝置不能準(zhǔn)確地測量出大氣壓的值B.甲圖中大氣壓變大時,玻璃管內(nèi)的液面會上升C.乙圖中大氣壓變小時,玻璃管內(nèi)的液面會下降D.把乙裝置放在電梯內(nèi)從一樓上升到30樓,玻璃管內(nèi)外液面高度差不變【答案】B【詳解】AB.甲圖裝置為托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置,玻璃管內(nèi)是真空,大氣壓的值等于玻璃管內(nèi)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),可以根據(jù)玻璃管中水銀柱的壓強(qiáng)精確測量出大氣壓的值,當(dāng)大氣壓變大時,玻璃管內(nèi)的液面會上升。故A錯誤,B正確;C.乙圖中,瓶內(nèi)封閉部分氣體的壓強(qiáng)等于玻璃管內(nèi)水的壓強(qiáng)與外界大氣壓之和,外界大氣壓變小時,瓶內(nèi)氣壓會將液體壓入玻璃管內(nèi),玻璃管內(nèi)的液面會上升,故C錯誤;D.把乙裝置從一樓上升到30樓,大氣壓降低,玻璃管內(nèi)液柱會在內(nèi)部氣壓的作用下升高,玻璃管內(nèi)外液面高度差變大,故D錯誤。故選B。7.如圖所示,以下與壓強(qiáng)知識相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析正確的是()A.甲圖實(shí)驗(yàn)帕斯卡用水做裂桶實(shí)驗(yàn)證明了液體壓強(qiáng)跟液體的密度有關(guān)B.乙圖實(shí)驗(yàn)通過觀察細(xì)沙凹陷面積大小判斷受力效果C.丙圖實(shí)驗(yàn)測出拉動注射器活塞時的拉力和活塞的面積可估測大氣壓強(qiáng)的值D.丁圖實(shí)驗(yàn)在教室內(nèi)用水銀代替水做托里拆利實(shí)驗(yàn)是因?yàn)橛盟鲈搶?shí)驗(yàn)誤差大【答案】C【詳解】A.甲圖實(shí)驗(yàn)帕斯卡用水做裂桶實(shí)驗(yàn)證明了液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān),故A錯誤;B.乙圖實(shí)驗(yàn)通過觀察細(xì)沙凹陷程度可判斷受力效果,故B錯誤;C.丙圖實(shí)驗(yàn)中拉動活塞時,因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)的作用,需要一定大小的力,用彈簧測力計(jì)可以測出此力的大小,利用壓強(qiáng)公式可估算出大氣壓強(qiáng)的值,故C正確;D.丁圖實(shí)驗(yàn),在教室內(nèi)用水銀代替水做托里拆利實(shí)驗(yàn)是因?yàn)樗y的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水的密度,用水做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,玻璃管的長度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于用水銀做此實(shí)驗(yàn)所用玻璃管的長度,實(shí)驗(yàn)不宜操作,故D錯誤。故選C。8.如圖所示,取一個瓶口直徑小于雞蛋的瓶子,在瓶底鋪層沙子,點(diǎn)燃浸過酒精的棉花,把它放入瓶中,再用剝了皮的熟雞蛋放在瓶口,結(jié)果雞蛋進(jìn)到瓶子里,這是因?yàn)椋ǎ〢.雞蛋受重力作用進(jìn)入瓶里 B.瓶子可以把雞蛋吸到瓶里C.雞蛋有彈性擠進(jìn)了瓶里 D.大氣壓把雞蛋壓進(jìn)瓶里【答案】D【詳解】浸過酒精的棉花燃燒時,使瓶內(nèi)的氣體受熱膨脹跑到瓶外,用雞蛋封住瓶口后,瓶內(nèi)氣體溫度降低,壓強(qiáng)減小,此時瓶內(nèi)氣壓小于瓶外大氣壓,在大氣壓的作用下雞蛋被壓入瓶中,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。9.下列是觀察到的一些現(xiàn)象,根據(jù)你所學(xué)的物理知識做出判斷,其中正確的是()A.坐沙發(fā)比坐木凳舒服,利用了減小壓力來減小壓強(qiáng)的道理B.抽水機(jī)工作時,是利用連通器原理C.茶壺蓋上開一個孔,作用是讓外面空氣進(jìn)入,不至于壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)減小使水流不出來D.深海魚被打撈出水后,因魚鰾脹破而死亡,是因?yàn)橥饨鐗簭?qiáng)變大【答案】C【詳解】A.坐沙發(fā)比坐木凳舒服,是利用了在壓力一定時,通過增大受力面積的方法來減小壓強(qiáng)的;故A錯誤;B.抽水機(jī)是利用大氣壓強(qiáng)將水從低處抽到高處,與連通器原理無關(guān),故B錯誤;C.如果茶壺蓋上沒有孔,隨著茶水的流出,茶壺內(nèi)部氣體壓強(qiáng)減小,由于外界大氣壓的作用,則很難將水倒出,所以壺蓋上開一個孔,其作用是讓外面空氣進(jìn)入,使得壺內(nèi)液面上的氣壓始終與外界大氣壓相等,方便將茶水倒出,故C正確;D.水的壓強(qiáng)隨深度的增加而增加,深水魚為了抵抗深水的水壓,它的鰾內(nèi)就有一個相應(yīng)的壓力;一旦深水魚上岸,那個外在的水壓沒有了,它的體內(nèi)壓強(qiáng)大于外界氣壓,因此會因魚鰾脹破而死亡,故D錯誤。故選C。10.圖所示,燒瓶中的水加熱至沸騰后移開酒精燈,下列說法:①用注射器往瓶外抽氣,水繼續(xù)沸騰;②用注射器往瓶內(nèi)打氣,水繼續(xù)沸騰;③若倒置燒瓶,應(yīng)在瓶底澆熱水,才能使燒瓶中的水重新沸騰;④若倒置燒瓶,應(yīng)在瓶底澆冷水,才能使燒瓶中的水重新沸騰;上述說法正確的是()A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】B【詳解】①用注射器往瓶外抽氣,氣體壓強(qiáng)變小,水的沸點(diǎn)降低,水繼續(xù)沸騰;②用注射器往瓶內(nèi)打氣,氣體壓強(qiáng)變大,水的沸點(diǎn)升高,水不能繼續(xù)吸熱,水將停止沸騰;③若倒置燒瓶,應(yīng)在瓶底澆熱水,瓶內(nèi)氣壓不會急速降低,液體沸點(diǎn)不變,無法使燒瓶中的水重新沸騰;④若倒置燒瓶,應(yīng)在瓶底澆冷水,瓶內(nèi)氣壓會急速降低,液體沸點(diǎn)降低,可以使燒瓶中的水重新沸騰;故綜上所述可知B正確
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