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文檔簡介

專題11大氣壓強(qiáng)、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

鱉考點1大氣壓強(qiáng)

項目具體內(nèi)容說明

大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強(qiáng))是

定義做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓,一般用力表有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓一指部

示分氣體壓強(qiáng),高壓鍋外稱大氣壓。

大氣證明實驗馬德堡半球?qū)嶒灥谝淮巫C明了大氣壓的存在。

壓存在實例塑料吸盤、吸水筆吸水、覆杯實驗、吸管吸飲料等。

第一次測定(1)實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:

托里拆利實驗

實驗使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若

未灌滿,或進(jìn)入空氣,則測量結(jié)果偏??;

(2)本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃

大氣壓

管的長度為10.3m;

測量及標(biāo)準(zhǔn)大氣壓00=1.013x105Pa=760

(3)將玻璃管稍上提或下壓(未離開水銀

數(shù)值mmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng)

數(shù)值

面),管子的粗或細(xì),管內(nèi)外的高度差

不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度

變售。

氣壓計水銀氣壓計和無液氣壓計。

與高度的關(guān)

大氣壓強(qiáng)隨海拔高度的增加而減小。

大氣壓

與天氣的關(guān)

的變化晴天比陰天氣壓高,冬天比夏天氣壓高。

與應(yīng)用

與液體沸點

氣壓增大,液體沸點升高;氣壓減小,液體沸點降低。

的關(guān)系

蜜考點2流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

知識點具體內(nèi)容

流體壓強(qiáng)與

在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。

流速的關(guān)系

飛機(jī)機(jī)翼的形狀上表面彎曲,下表面較平。

飛機(jī)前進(jìn)時,機(jī)翼上方氣流通過路程較長,速度較大,空氣對

飛機(jī)升力的產(chǎn)生機(jī)翼上表面的壓強(qiáng)較??;下方正相反。這樣,機(jī)翼上、下表面

就存在著壓強(qiáng)差,因而有壓力差,這就是飛機(jī)產(chǎn)生升力的原因。

基礎(chǔ)檢測(限時30min)

一、單選題

1.自來水筆吸墨水時,只要按幾下彈簧片,墨水就進(jìn)入橡皮管里了,這是由于()

A.彈簧片作用使墨水進(jìn)入橡皮管

B.手的壓力使墨水進(jìn)入橡皮管

C.橡皮管的吸力使墨水進(jìn)入橡皮管

D.大氣壓作用使墨水進(jìn)入橡皮管

【答案】D

【解析】吸墨水時,先把筆囊上的彈簧片接下,把里面的空氣排出,再把筆囊上的彈簧片松

開,此時管內(nèi)的氣壓小于管外的大氣壓強(qiáng),墨水就在外界大氣壓的作用下被壓進(jìn)筆囊里了。

故ABC不符合題意,D符合題意。

故選D。

2.在物理創(chuàng)新實驗活動中,小聰用玻璃瓶、兩端開口的玻璃管、橡皮塞、紅色的水自制了

一個氣壓計,如圖所示。小聰用托盤將該氣壓計從一樓端上十八樓后,玻璃管中的液面()

A.上升B.下降C.不變D.無法確定

【答案】A

【解析】大氣壓隨著高度的增加而減小,拿著這個氣壓計隨電梯從一樓上升至十八樓的過程

中,瓶內(nèi)氣壓不變,而外界大氣壓隨高度的增加而減小,此時在瓶內(nèi)氣壓的作用下,會有一

部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)液柱的高度會升高。故A符合題意,BCD不符合題意。

故選A。

3.如圖所示,將該裝置左側(cè)接到自來水龍頭,關(guān)于打開和關(guān)閉右側(cè)閥門時的說法正確的是

()

A.關(guān)閉右側(cè)閥門,b管上端液面最高B.關(guān)閉右側(cè)閥門,b管上端液面最低

C.打開右側(cè)閥門,b管上端液面最高D.打開右側(cè)閥門,b管上端液面最低

【答案】D

【解析】AB.圖是連通器,關(guān)閉右側(cè)閥門,a、b、c液面相平,故AB錯誤;

CD.打開右側(cè)閥門,b管細(xì),水流速大,壓強(qiáng)小,液面最低,故C錯誤,D正確。

故選D。

4.如圖所示,小紅手撐雨傘走在路上,一陣大風(fēng)吹來,傘面被“吸”,將發(fā)生嚴(yán)重變形。下

列判斷推理及其解釋,正確的是()

A.傘面被向下“吸”,傘上方的空氣流速小于下方

B.傘面被向下“吸”,傘上方的空氣流速大于下方

C.傘面被向上“吸”,傘上方的空氣流速大于下方

D.傘面被向上“吸”,傘上方的空氣流速小于下方

【答案】C

【解析】由圖知,相同時間內(nèi),空氣通過傘上方的路程大于傘下方的路程,所以傘上方的空

氣流速大于下方,根據(jù)流體的流速越大、壓強(qiáng)越小,傘下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng),傘在向

上壓強(qiáng)差的作用下被吸向上方,故ABD錯誤,C正確。

故選C。

二、填空題

5.人吸氣時,肺的容積增大,肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小,將外部空氣壓人肺內(nèi)。用高

壓鍋(如圖所示)煮食物容易煮熟,原因是壓強(qiáng)越大水的沸點O

【答案】大氣壓/大氣壓強(qiáng)越高

【解析】[1]像液體一樣,在空氣的內(nèi)部向各個方向也有壓強(qiáng)。人吸氣時,肺的容積增大,

則肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小,小于大氣壓強(qiáng),從而使大氣壓強(qiáng)將外部空氣壓入肺內(nèi)。

⑵液體的沸點跟氣壓的大小有關(guān),氣壓增大,沸點升高;氣壓減小,沸點降低。用高壓鍋

是因為隨著溫度的升高和水蒸氣的不斷增加,鍋內(nèi)的壓強(qiáng)不斷增大,水的沸點隨壓強(qiáng)的增大

而升身o

6.小明暑假坐飛機(jī)旅行,飛機(jī)升空后發(fā)現(xiàn)原來密封很好的袋裝食品的袋子鼓起來了。導(dǎo)致

這一現(xiàn)象的主要原因是飛機(jī)升空后艙內(nèi)的大氣壓比在地面時的大氣壓______(選填“升高”

或“降低”);與鼓起來之前相比,袋內(nèi)氣體的密度(選填“變大”或“變小”)。

【答案】降低變小

【解析】[1]隨著高度的增高,大氣壓也隨之降低;而袋內(nèi)氣體由于密閉,氣壓幾乎不變,

外界大氣壓小于袋內(nèi)氣壓,外界大氣壓的降低導(dǎo)致袋裝方便面內(nèi)部氣體膨脹。

⑵袋內(nèi)氣體膨脹后體積變大,由于氣體的質(zhì)量不變,根據(jù)公式。=,可知,袋內(nèi)氣體密度

變小。

7.如圖所示,從倒置的漏斗口/處向下用力吹氣,乒乓球?qū)腋≡诼┒防?。說明吹氣時乒

乓球上方氣體流速,氣體壓強(qiáng)(均選填“變大”或“變小”)。

【答案】變大變小

【解析】當(dāng)從/處向下用力吹氣時,增大乒乓球上方的空氣的流動速度,壓強(qiáng)減小,

乒乓球下面的壓強(qiáng)不變,乒乓球下面的壓強(qiáng)大于上面的壓強(qiáng),乒乓球在壓強(qiáng)差的作用下懸浮

在漏斗中。

8.晉朝葛洪所著的《抱樸子》一書有這樣的記述:“或用棗心木為飛車,以牛革結(jié)環(huán)劍,以

引其機(jī)……上升四十里?!逼渲械摹帮w車”被認(rèn)為是關(guān)于竹蜻蜓的最早記載。竹蜻蜓的原理如

圖所示,當(dāng)旋轉(zhuǎn)時,流過葉片上方的氣流速度較,在葉片上下表面產(chǎn)生壓強(qiáng)差,形

成對葉片向的壓力差,推動竹蜻蜓飛行。

-氣流

------一方向

旋轉(zhuǎn)方向

【答案】大上

【解析】竹蜻蜓上面凸起、下面平直,旋轉(zhuǎn)時上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小,下方的空

氣流速小、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向上的壓力差。

三、實驗題

9.如圖是小明利用心2mL的注射器,彈簧測力計、刻度尺等器材估測大氣壓值的情況。

(1)利用刻度尺測量出_____的長度/為10cm,即可算出活塞橫截面積為cm2;

(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動注射器

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)尸=2.1N,據(jù)此可測得大氣壓值p=

Pa;

(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在

活塞剛要到筒內(nèi)底部時彈簧測力計示數(shù)為F,則大氣壓值2'=(用題中出現(xiàn)的物理

量符號表示);

(4)實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡,此因素將導(dǎo)致所測大氣壓值______(偏大/偏小/不變)。

/偏小

【答案】注射器刻度部分0.21.05x10s

【解析】1)[1]⑵利用刻度尺測量出注射器刻度部分的長度,活塞橫截面積

2mL2cm3-?

S=--------=--------=0.2cm29

10cm10cm

(2)[3]當(dāng)注射器的活塞開始滑動時,彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力,

大氣對活塞水的壓力等于彈簧測力計的示數(shù),測得大氣壓值

F2.1N

P=1.05x105Pa

~~s~0.2xl0-4m2

(3)[4]水平向右緩慢拉動注射器筒時,當(dāng)活塞開始滑動時,活塞相對于筒壁向左運(yùn)動,摩

擦力的方向向右,設(shè)大氣對活塞的壓力為加,則

b=1+/①

小明繼續(xù)拉動一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時彈簧測力計示數(shù)

為尸,活塞相對于筒壁向右運(yùn)動,摩擦力的方向向左,則

f+F'=F。②

由①②可得

F+F'

F°=

2

大氣壓值

F+F'

P/=2(F+F\l

SV_2T

7

F

(4)[5]實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡,拉力的測量值會偏小,由夕=g可知,導(dǎo)致測量的大

氣壓值偏小。

10.如圖所示的實驗:

(1)甲圖:吹硬幣使硬幣翻越木條,是利用流體的的原理。

(2)乙圖:電風(fēng)扇向左方吹風(fēng),小車便朝右方運(yùn)動起來,說明o

(3)丙圖:連通器中裝入同種液體,液體不流動時,連通器中各部分液體的液面總保

持O

【答案】流速越大,壓強(qiáng)越小力的作用是相互的相平

【解析】(1)[1]吹硬幣時,硬幣上方空氣流速大,壓強(qiáng)小,硬幣下方空氣壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向

上的壓力差使硬幣翻越木條。

(2)[2]電風(fēng)扇向左方吹風(fēng),力的作用是相互的,空氣對電風(fēng)扇施加一個向右的作用力,使

小車向右方運(yùn)動起來。

(3)[3]連通器的特點是:當(dāng)連通器中裝入同種液體,液體不流動時,連通器中各部分液體

的液面總是相平。

四、計算題

11.我國自主研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器可達(dá)到的最大下潛深度為7km,具有無動力下潛上

浮的先進(jìn)技術(shù),具有近底自動航行和懸停定位等多項先進(jìn)功能。(1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓近似取口

=1.0xl05Pa,海水密度近似取o=l.度ICPkg/nP,g取10N/kg)求:

(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強(qiáng);

(2)(1)中所得壓強(qiáng)相當(dāng)于多少個po?

【答案】(1)7xlO7Pa;(2)700

【解析】解:(1)水下7km處的海水壓強(qiáng)為

p=pgh=1.0><103kg/m3x1ON/kgx7x103m=7x107Pa

(2)1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值為如=1.0xl()5pa,所以水下7km處的海水壓強(qiáng)相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

強(qiáng)的倍數(shù)為

p7xlO7Pa

n=—=-------—=700(個)

p°l.OxlO5Pa

答:(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強(qiáng)為7xl07pa;

(2)(1)中所得壓強(qiáng)相當(dāng)于700個po。

12.雄安新區(qū)準(zhǔn)備建一所標(biāo)志性建筑,預(yù)測在龍卷風(fēng)發(fā)生時,屋外氣壓會急劇降到9xlO4Pa,

當(dāng)時門窗緊閉時,可以認(rèn)為室內(nèi)氣壓是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,粗略取“105pa,若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為

100m2,那么屋頂內(nèi)側(cè)受到的大氣壓力為多少?

【答案】lxlO7N

【解析】解:若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e是100m2,這時屋頂所受到的內(nèi)外壓強(qiáng)差為

內(nèi)=lxl05Pa9><104Pa=l><104Pa

F

根據(jù)。=不可知,屋頂受到的壓力差

F=ApxS=1x1O,pax100m2=lxlO6N

答:屋頂內(nèi)側(cè)受到的大氣壓力為1X106N。

拔局檢測(限時30min)

一、單選題

1.絲綢摩擦過的玻璃棒能“粘”紙屑,下列現(xiàn)象中的“粘”與其蘊(yùn)含相同道理的是()

A.穿在身上的化纖衣服易“粘”毛絨

B.兩磁鐵會“粘”在一起

C.表面平滑的鉛塊緊壓后會“粘”在一起

D.吸盤式掛衣鉤能夠“粘”在墻上

【答案】A

【解析】絲綢摩擦過的玻璃棒能“粘”紙屑,這是帶電體吸引輕小物體的現(xiàn)象。

A.穿在身上的化纖衣服易“粘”毛絨,是由于摩擦?xí)щ?,所以會吸引輕小物體,故A符合

題意;

B.兩磁鐵會“粘”在一起,是由于磁體間的相互作用,故B不符合題意;

C.表面平滑的鉛塊緊壓后會“粘”在一起,是由于分子間存在引力,故C不符合題意;

D.吸盤式掛衣鉤能夠“粘”在墻上,是由于大氣壓強(qiáng)的作用,故D不符合題意。

故選Ao

2.生活中的“粘”字常與物理知識有關(guān),下列關(guān)于“粘”的說法正確的是()

A.塑料掛鉤的吸盤“粘”在墻上,是因為分子間的引力

B.表面平整的鉛塊緊壓后“粘”在一起,是因為分子間有間隙

C.吃冰棒時會感覺“粘”舌頭,是因為水蒸氣凝華導(dǎo)致的

D.電視機(jī)屏幕易“粘”灰塵,是因為帶電體能吸引輕小物體

【答案】D

【解析】A.先排凈吸盤內(nèi)的空氣,吸盤內(nèi)的氣體壓強(qiáng)小于外界的大氣壓強(qiáng),是大氣壓把塑

料掛鉤的吸盤壓在墻上的,而不是因為分子間的引力,故A錯誤;

B.兩個表面光滑的鉛塊緊壓后“粘”在一起,說明分子間存在引力,故B錯誤;

C.剛開始吃冰棒時會感覺“粘”舌頭,這是舌頭上的水遇到溫度低的冰棒變成冰,使舌頭和

冰棒粘在一起,是凝固過程,故C錯誤;

D.電視機(jī)工作時,由于電子運(yùn)動到了屏幕上,使屏幕帶上了電荷,而帶電體有吸引輕小物

體的性質(zhì),故把灰塵吸引到了屏幕上,故D正確。

故選D。

3.如圖是噴氣式飛機(jī),它利用燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫、高壓氣體提供動力。下列有關(guān)該飛

機(jī)說法正確的是()

A.發(fā)動機(jī)屬于熱機(jī)

B.在升空的過程中,飛機(jī)周圍的大氣壓逐漸變大

C.加速升空時,飛機(jī)所受的力為平衡力

D.飛機(jī)水平飛行時,機(jī)翼上方的氣體流速大,壓強(qiáng)大

【答案】A

【解析】A.發(fā)動機(jī)利用燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫、高壓氣體提供動力,是利用內(nèi)能做功的機(jī)

械,屬于熱機(jī),故A正確;

B.大氣壓隨高度的增加而減小。在升空的過程中,飛機(jī)周圍的大氣壓逐漸變小,故B錯誤;

C.加速升空時,飛機(jī)的運(yùn)動速度在增大,即運(yùn)動狀態(tài)在發(fā)生變化,所受的力為非平衡力,

故C錯誤;

D.飛機(jī)水平飛行時,機(jī)翼上方的氣體流速大,壓強(qiáng)小,故D錯誤。

故選Ao

4.小明將兩個相同的一次性塑料杯松松的疊放在一起,用吹風(fēng)機(jī)以恒定風(fēng)速沿上面杯子杯

口水平吹氣,發(fā)現(xiàn)上邊的塑料杯被吹出,如圖。有人認(rèn)為這是因為“上面杯子杯口流速大,

壓強(qiáng)小”使杯子飛出,也有人認(rèn)為這是因為“吹氣時有氣體進(jìn)入下面的杯子中將上面的杯子頂

上來”。為進(jìn)一步驗證以上兩種解釋,下列方案不可行的是()

A.將兩塑料杯的底都剪去,再次重復(fù)實驗,觀察杯子情況

B.將下面的塑料杯的底剪去,再次重復(fù)實驗,觀察杯子情況

C.在上面的塑料杯底開一個孔,再次重復(fù)實驗,觀察杯子情況

D.將下面塑料杯的杯底扎個洞,再次重復(fù)實驗,觀察杯子情況

【答案】A

【解析】A.將兩塑料杯的底都剪去,杯子不會飛出去,只是杯中有向上的氣流,這樣既不

能說明上面杯子杯口流速大,壓強(qiáng)小,也不能說明吹氣時有氣體進(jìn)入下面的杯子中將上面的

杯子頂上來,故A符合題意;

BCD.無論是將下面的塑料杯的底剪去,還是在上面的塑料杯底開一個孔,或是將下面塑

料杯的杯底扎個洞,都能使上面杯子內(nèi)外氣壓相同,不可能是因為吹氣時有氣體進(jìn)入下面的

杯子中將上面的杯子頂上來,故BCD不符合題意。

故選Ao

二、填空題

5.有一種巧妙分離蛋黃蛋清的方法:手按壓空礦泉水瓶,把瓶口貼著蛋黃,如圖所示,松

手后瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變,蛋黃在的作用下被吸進(jìn)瓶里。高壓鍋_

(選填“是”或“不是”)利用大氣壓原理工作的。

【答案】小大氣壓不是

【解析】由于瓶子受擠壓,瓶內(nèi)的空氣被擠出,使瓶子內(nèi)的壓強(qiáng)變小,小于瓶子外的

壓強(qiáng),在外界大氣壓和瓶內(nèi)壓強(qiáng)差的作用下,蛋黃被壓入瓶內(nèi)。

[3]沸點隨氣壓的增大而升高,用高壓鍋煮飯,是利用了鍋內(nèi)氣壓升高,水的沸點升高的原

理,并不是利用大氣壓來工作的。

6.大氣壓無處不在。人吸氣時,肺的容積增大,肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小,將外部空

氣壓入肺內(nèi),登山運(yùn)動員在向高峰攀登時會出現(xiàn)“高原反應(yīng)”,這除了高原缺氧、寒冷之外,

還因為那里的大氣壓強(qiáng)比平原地區(qū)(選填“大”或“小”)得多;在高原地區(qū)用普

通鍋燒水,受外界大氣壓的影響,鍋內(nèi)水燒開時沸點(選填“高于”或“低于”)

100℃o

【答案】大氣壓小低于

【解析】[1]人吸氣時,肺的容積增大,則肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小即小于大氣壓強(qiáng),從而使大氣

壓強(qiáng)將外部空氣壓入肺內(nèi)。

[2]大氣壓隨海拔的升高而減小,高原地區(qū)的海拔比平原地區(qū)高,所以大氣壓強(qiáng)比平原地區(qū)

小。

[3]普通鍋的密封性能較差,在高原地區(qū)使用時,鍋內(nèi)氣壓和外界大氣壓相差不大,小于標(biāo)

準(zhǔn)大氣壓,使得水的沸點低于100℃。

7.如下圖是一款智能掃地機(jī)器人,具有自動清掃功能。掃地機(jī)器人在運(yùn)動時將電能轉(zhuǎn)化為

能,機(jī)器人通過電動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流,使主機(jī)內(nèi)部氣壓_______大氣壓而產(chǎn)生“吸力”,

將灰塵“吸入”內(nèi)部。

【答案】機(jī)械小于

【解析】[1]掃地機(jī)器人在運(yùn)動時,消耗電能后可以運(yùn)動,所以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

[2]由流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流速越大的位置壓強(qiáng)越小,機(jī)器人在工作時,由于轉(zhuǎn)動的扇

葉處氣體的流速大,壓強(qiáng)小,在外界大氣壓的作用下將灰塵、雜物壓入集塵盒,故主機(jī)內(nèi)部

的氣壓小于大氣壓而產(chǎn)生吸力。

8.圖所示的裝置上方為一個粗細(xì)不均勻的兩頭開口的玻璃管,管下連通一個裝有紅墨水的

U形管/瓦當(dāng)用吹風(fēng)機(jī)向玻璃管中吹風(fēng)時,出現(xiàn)的現(xiàn)象是。

玻璃管

吹風(fēng)

【答案】A管液面下降,B管液面上升

【解析】相同時間內(nèi),通過玻璃管的空氣量是相同的;A管上方玻璃管的橫截面積大,風(fēng)經(jīng)

過A管上方的流動速度小于B管上方的流動速度,根據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系可知,A管

上方的壓強(qiáng)大于B管上方的壓強(qiáng),紅墨水被壓向B管,因此A管液面下降,B管液面上升。

三、實驗題

9.科技小組許多同學(xué)都有著航天夢、中國夢,他們在學(xué)校操場做了水火箭升空實驗。實驗

器材有:飲料瓶、氣筒、自行車氣門、鐵絲、橡皮塞、水等。水火箭構(gòu)造如圖所示。在瓶中

裝入適量的水,塞好瓶塞后放在發(fā)射器上,用氣筒向瓶內(nèi)打氣,瓶內(nèi)上方氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定

程度,高壓氣體將水和橡皮塞從瓶口壓出,瓶飛向高空。

、

iI一

自行車氣門二

n一

^一

^

(1)用氣筒向瓶內(nèi)打氣,是通過的方式增大瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能。水從瓶口向下噴

出會使水火箭向上升空是因為;

(2)實驗結(jié)束后,小輝同學(xué)提出了一個問題:水火箭上升高度與哪些因素有關(guān)呢?小輝猜

想:可能與瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)有關(guān);小華猜想:可能與瓶中水的體積有關(guān);你認(rèn)為影響因素可

能還有;(寫出一點,猜想必須合理)

(3)同學(xué)們通過實驗發(fā)現(xiàn),瓶塞插入深度不同,瓶塞被沖出前用氣筒充氣次數(shù)不同(設(shè)充

一次氣氣量相同)。他們選用同一個可樂瓶,瓶中水量為200mL。通過站在不同樓層的觀

察員目測進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄,做了三次實驗,實驗結(jié)果如表格所示。

瓶塞插入深度淺深更深

水火箭上升高度/m2512

從表格數(shù)據(jù)分析可驗證火箭上升高度與有關(guān)的猜想是正確的。實驗小組經(jīng)過討

論和思考發(fā)現(xiàn),瓶塞插入瓶口的深度加深,其目的是增大瓶塞與瓶口的力,使

橡皮塞不易被壓出。

【答案】做功力的作用是相互的瓶子的形狀塞子的插入深度摩

【解析】(1)[1]用氣筒向瓶內(nèi)打氣,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,通過做功的方式增大氣體的內(nèi)

能。

[2]水從瓶口向下噴出,對水產(chǎn)生一個向下的力的同時,水也對瓶和高壓氣體產(chǎn)生一個向上

的力,說明物體間力的作用是相互的。

(2)[3]根據(jù)水火箭升空的原理,水火箭上升高度可能與受到阻力有關(guān),結(jié)合實際火箭制成

流線型,猜想可能與瓶子的形狀有關(guān),也可猜想水火箭上升高度會與瓶塞噴射口徑的大小有

關(guān)。

(3)[4][5]從表中數(shù)據(jù)可知,瓶塞插入深度越深,水火箭上升高度越高,由此可驗證水火箭

上升高度與塞子的插入深度有關(guān)的猜想是正確的;而瓶塞壓得越深,壓得越緊,增大了瓶塞

與瓶壁之間的壓力,從而增大摩擦力。

10.小明利用注射器做了幾個物理實驗。

(1)如圖甲,注射器內(nèi)密封有適量剛燒開的水,向下拉動活塞,水又沸騰起來。這是由于

拉動活塞后,水面上方氣體的壓強(qiáng)(選填“變大”或“變小”)的緣故;

(2)如圖乙,向放在水平桌面的二只乒乓球中間打氣,會看到二只乒乓球(選填“分

開”或“靠近”),這是由于乒乓球之間的流速大,壓強(qiáng)的緣故(選填“變大”或“變小”);

(3)如圖丙,注射器里密封氣態(tài)乙酸,用力壓注射器的活塞,會看到液態(tài)乙醛出現(xiàn),松手

后,活塞繼續(xù)向注射器內(nèi)運(yùn)動,此時外部大氣壓_____活塞內(nèi)氣壓(選填“小于”“等于”或“大

于“)。

【答案】變小靠近變小大于

【解析】(1)[1]圖中向外拉動注射器活塞,內(nèi)部空間增大,降低試管內(nèi)的氣壓,水的沸點

降低,水會重新沸騰。

(2)⑵[3]放在水平桌面的二只乒乓球中間打氣,中間流速變大,壓強(qiáng)減小,二只乒乓球會

被壓在一起,相互靠近。

(3)[4]注射器里密封氣態(tài)乙酸,用力壓注射器的活塞,會看到液態(tài)乙醛出現(xiàn),此時內(nèi)部的

氣壓要小于外界的大氣壓,所以活塞繼續(xù)向注射器內(nèi)運(yùn)動。

四、計算題

11.如圖甲是家用高壓鍋結(jié)構(gòu)圖,它的原理是:液體的沸點隨液面氣壓增大而升高。已知水

的沸點跟氣壓的關(guān)系如圖乙所示。測得高壓鍋鍋蓋面積0」2m2,排氣孔的面積為12mm2;

要求鍋內(nèi)外氣壓差不超過0.6xl05pa。請你通過計算并對照圖像判斷,在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,

用該高壓鍋燒水時:

(1)水溫最高可以達(dá)到多少?

(2)鍋蓋受到的內(nèi)外最大壓力差多大?

(3)為了保證安全,壓在排氣孔上的限壓閥質(zhì)量不得超過多少千克?(g=10N/kg,1個標(biāo)

準(zhǔn)大氣壓po=l()5pa)

【答案】(1)115℃;(2)7200N;(3)0.072kg

【解析】解:(1)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,高壓鍋內(nèi)氣壓

p^=\p+poF=O.6x105Pa+105Pa=1.6x105Pa

由圖像可知,水溫最高可達(dá)115℃。

(2)高壓鍋內(nèi)外壓力差

AF=A/?S=0.6x105Pax0.12m2=7200N

(3)水溫到115℃時,排氣孔內(nèi)外壓力差

AF=ApS,=0.6xMax②106m2=0.72N

限壓閥重力

G=AF'=0.72N

所以

G0.72N

m=——=0.072kg

g10N/kg

答:(1)水溫最高可以達(dá)到115℃;

(2)鍋蓋受到的內(nèi)外最大壓力差為7200Pa;

(3)壓在排氣孔上的限壓閥質(zhì)量不得超過0.072kg。

12.圖甲為加油站加油系統(tǒng)示意圖,油罐容積為30m3,為了降低油品損耗,保證油罐運(yùn)行

安全,在油罐頂部安裝有調(diào)節(jié)油罐內(nèi)外壓力平衡的呼吸閥.其中吸氣閥(圖乙)管口面積為

2xio-3m2,重力不計的吸氣閥蓋在0.6N的恒力作用下堵住吸氣管口.加油時,加油機(jī)內(nèi)油

泵自動啟動,加油槍流量控制為Q=5xl04m3/s;(p油

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