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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
露
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。
系
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。
系
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
本
飲
三
料
一
自行車氣門二
瓶
三
n一
^一
^
箭
(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
擦
【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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