7、沸点与压强:
(1)内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。 (2)应用:高压锅、除糖汁中水分。
8、体积与压强:
(1)内容:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。
质量一定的气体,体积不变时,气体的温度越小压强越小,气体温度越大压强越大。
(2)应用:解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。 ☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例?
答:①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④人做吸气运动
9、流体的压强
? 流体:通常将液体和气体称为流体
? “探究流速的大小对流体压强的影响”说明:流体的流速越大,压强越小。
10、实验设计
? 实验器材:刻度尺,平底试管,大水槽,三角板,细沙,适量的水,小药匙,天平(带砝码),滴管,符合
实验要求的量筒.
? 实验要求:小明想利用实验桌上的器材,设计一个实验证明:“在同一种液体中,液体内部压强跟液体的深
度成正比”. ? 实验步骤:
(1)在小试管中装入适量的沙子,用天平测出试管和沙子的总质量m1;
(2)将小试管放入装有水的大水槽中,使其直立漂浮在水面上,测出浸入水中的深度h1;
(3)再增加试管中的沙子,测出试管和沙子的总质量m2;重复步骤2,测出浸入水中的深度h2; (4)重复实验步骤3,再测出4组数据m3、h3;m4、h4;m5、h5;m6、h6;
(5)用刻度尺和三角板测出平底试管的直径,计算出平底试管的底面积S;用p=F/S,依次算出试管对水的压强p1、p2、p3、p4、p5、p6.
大气压强练习
1.弹簧测力计下挂着重物,示数为F1,如图14.4-6甲所示,现用电风扇
图14.4-6 对着重物吹风,弹簧测力计的示数为F2,则( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.以上都有可能 2.图14.4-7甲是我国自主研制的第三代先进战机──歼10在空中加油情景的示意图。以加油机为参照物,受油机是______(填“运动”或“静止”)的。飞机的机翼做成图14.4-7乙所示的形状,是利用在气体中流速越大的位置压强越________(填“大”或“小”)的原理,使机翼上下表面产生压强差,从而产生升力。
4.将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来(如图4甲所示),这表明 。把杯子放于如图4乙、丙所示位置,纸片都不会掉下来,这说明 。
5.大气压会随高度变化而变化。青藏高原的大气压比内陆盆地的大气压 。登山运动员把气压计从高山顶上拿到山脚下时,气压计的读数图4 将 。
7.游泳的人潜入水中后,由于水对耳膜的压强作用,耳朵会有胀痛的感觉,下列说法正确的是〔 〕
A.潜入水中越深,胀痛的越厉害 B.在同一深度,耳朵向着水面下,比向着水面上,胀痛的感觉要好一些 C.在水中身体竖直向上时,左右耳朵都不感觉胀痛,因为两侧的压强都抵消了 D.以上说法都不正确
8.在冬季,剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时护觉得很紧,不易拔出来,其主要原因是〔 〕
A.软木塞受潮膨胀 B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住 D.瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧 9.氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是 〔 〕
A.高空温度低,橡皮膜的耐压能力减弱 B.高空中大气压变小,球内气压比外界气压大得多,将气球胀破
6
C.高空大气压较大,将气球压破 D.高空温度较低,球内气压较大,将球胀破
答案:
1.A 2. 相对静止 小 4.大气存在压强 大气向各个方向都存在压强 5.小 增大 7.A 8.D 9.B
11、应用:活塞式抽水机和离心水泵。
①活塞式抽水机工作原理:(图示)
? 使用前往抽水机加入一些水,目的是为了密封里面的活塞.然后不断地提和压手柄,就能把水抽上来. ? 活塞式抽水机是利用活塞的上下移动来排出空气,造成内外气压差而使水在大气压作用下上升抽出. ? 当活塞压下时,下阀门关闭而上阀门打开;
? 当活塞提上时,上阀门关闭,下阀门打开.在外界大气压的作用下,水从进水管通过上阀门从上方的出水口
流出.这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把水抽出来 ②离心水泵工作原理:(图示)
? 在起动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,使泵内中心部分压强小于外界大气压强,
? 当起动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶
轮附近的压强减小,大气压使低处的水推开底阀,沿进水管泵壳,进来的水又被叶轮甩入出水管,这样一直循环下去,就不断把水抽到了高处.
? (注意)活塞式抽水机和离心泵,都是利用大气压把水抽上来,因为大气压有一定的限度,因而抽水机抽水
的高度也有一定的限度,不超过10.3米. ③压强计的工作原理:
? 如果把金属盒放入液体中,橡皮膜受到液体压强的作用,而向里凹,封闭在管内的气体把这个压强传递给液
体,两侧液面出现高度差.
? 此时右侧液面受到的压强仍是大气压,左侧液面受到的压强等于大气压强与液体压强之和再减去橡皮膜单位
面积弹力的平均值.
? 如果橡皮膜的弹力很小,两侧液柱高度差所产生的压强就近似等于液体的压强. ④油压千斤顶
☆(08海淀二模) 十七世纪,法国科学家帕斯卡通过实验得出了液体传递压强的规律;加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。这个规律叫帕斯卡定律。 人们根据帕斯卡定律制成了油压千斤顶、水压机、榨油机等液压机。 图22甲为液压机的原理图,假设小活塞的横截面积为的压力是
,加在小活塞上的向下
,那么小活塞对液体的压强
。根据帕斯卡定律,这个液体将
被大小不变地传递给大活塞。所以大活塞上的压强也等于p,如果大活塞的截面积为
,那么在大活塞上产生向
上的压力,把代入上式可得:或
(1)简要说明使用液压机的好处?
F2?S2F1S1答案:(1)由,若是
的n倍,则F2?nF1,可见使用液压机的好处是在S1上施加一个小力,在S2上可得到一个大力。
(2)现在有一个油压千斤顶,有关的尺寸如图22乙所示。如果希望在手柄上用20牛的方向下压时就能在活塞上举起1吨的重物,大活塞的直径至少为多少?
7
答案:(2)根据杠杆平衡条件:F1L1?F2L2即20N?60cm?F?6cm,
F1S1?F2S2解出:F?200N,
大活塞面积:
103?10π2S大?S小??DF小2004F大,大活塞直径:52cm
综合练习
1:海淀区2006图24中平底茶壶的质量是0.4kg,壶底面积是4×10m.内盛0.6kg的2
开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为l m的水平桌面中央。 试求:(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力
(2)茶壶对桌面的压强。(g=10N/kg) 2.(08海淀二模) 一个球,先后在盛有不同液体的容器A、B、C、D中保持静止的情况。如图所示,四个容器中的液体到容器底面的距离相同。哪个容器底面受到的液体压强最大( )
-32
3:2006年临沂市 高强同学的爸爸是—名潜水员;暑假期间他随爸爸参加一次水下考察活动,爸爸告诉他本次考察潜水的最大深度为150m,还告诉他穿耐压低的潜水服比穿耐压高的潜水服活动方便,让他帮爸爸选择潜水服。
6
高强同学发现有两种备用潜水服,第一种最大耐压为2×10Pa,第二种最大耐压为
6
6×10Pa。高强同学通过计算很快帮爸爸选定了其中的一种。请你通过计算说明他选的是哪—种? 爸爸带好一切潜水设备后总质量为80Kg,潜到水下后恰好能够达到悬浮在水中的状态。在爸爸从150m深处浮到水面的过程中浮力对他做了多少功?(g=10N/Kg) 5、(08海淀二模) 如图17所示,物体A与B用细线连在一起,漂浮在水面上。第5题图 如甲图,当把绳剪断,B下沉到容器底部,乙图中的水面比甲图中容器的水面下降了10cm,容器的底面积为水的压力减少了_____N。(
)
。则乙图比甲图中容器底所受
6、2006 南京 同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图7所示。这两种液体的密度大小关系是( )
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度 B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度 C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度 D.无法判断
7.(北京市宣武区)甲、乙两个正方体放在水平地面上.它们对地面的压强相等,甲、乙密度之比是1:2,则甲、乙的底面积之比是 ( ) A.1:2 B.2:l C.1:l D.4:l
8.(北京市西城区)如图4—6所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上.它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是 ( )
A.甲的密度大,甲受到的重力小. B.甲的密度小,甲受到的重力小. C.甲的密度小,甲受到的重力大. D.甲的密度大,甲受到的重力大.
12.(08石景山二模)高度相等的两个圆柱体A、B放在水平地面上,VA:VB=2:1,它们对地面的压强分别为PA和PB,且PA:PB=3:2;如图5所示,把A叠放在B后,它们对地面的压强为PB’,则PA:PB’为 ( ) A.3:1 B.1:2 C.1:4 D.3:8
2
13.空杯子底面积为0.01m,对桌面的压强为200Pa,则空杯子的
8
图11 重力为 ,杯中装入1kg的水后,水对杯底面压强为900Pa,则水的深度为 ,杯子的形状如图11中A.B.C的哪一种 。
14. 小刚在自己家中的金鱼缸中自制了一个小喷泉,如图12所示,他利用抽水机使容器A的水面总高出金鱼缸的水面0.5米(鱼缸水深0.6米),喷口B与金鱼缸的水面相平。小刚制作这个喷泉主要利用了_____的原理,喷口B处的压强是________帕,喷泉能喷水_____米高。
15:镇江市二○○六年小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值.实验步骤如下.
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小
孔,这样做的目的是___.
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞__时,记下弹簧测力计的示数为8.2N.
2
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为__cm,计算得到活塞的横截面积为__cm. (4)计算得到大气压强的数值为__Pa.
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小.请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)________;
答案:
3
1.4.8N 2.5×10Pa 2.A
3366
3. 150m深处水的压强为P=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×150m=1.5×10Pa小于耐压值2×10Pa,故应选第一总重为G=mg=80kg×10/kg=800N因为在水中悬浮,所以F浮=G=800N浮到水面浮力做功W=F浮
5
h=800N×150m=1.2×10J
5. 40 6.A 7.D 8.A 12. D 13.2N 0.09m A 14. 连通器,5?10,0.5
15. (1)使注射器内成为真空(或排尽注射器内的空气) (2)刚滑动时 (3)6.00 0.75(4)1.08×105(5)注射器的气密性不好;活塞与注射器壁间有摩擦;读数有误差等
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