第12讲大气压强与流体压强

第12讲大气压强与流体压强大气压强定义大气对浸在它里面的物体产生的______叫做大气压强，简称大气压，一般用p0表示产生的原因①空气受_______的作用②气体具有_______性实验最早验证大气压存在的实验是____________实验最早测量大气压强值的实验是____________实验特点①空气内部向_________都有压强②气压随高度的增大而________-，晴天大气压比阴天高，冬天的气压比夏天的气压高测量工具气压计应用吸饮料、输液、活塞式抽水机和离心式水泵等大气压的测量——托里拆利实验实验过程实验原理大气压支持管内水银柱不下落，大气压的数值等于这段水银柱在水银面处产生的压强测量结果1标准大气压p0=_______mmHg=________cmHg=__________Pa实验拓宽（1）实验前玻璃管里注满水银的目的是：使玻璃管倒置在水银槽中时，水银上方为_________；若未注满或管中混有少量空气，测量结果会_________（填“偏大”或“小偏”）（2）实验中将玻璃管上提下压（未离开水银面）或慢慢倾斜，管内外水银柱的高度差________.无论玻璃管粗细，管内外水银柱的高度差________【提示】测量高度时要测量水银面到玻璃管中液面的垂直高度.流体压强与流速的关系流体物理学中把具有______的液体和气体统称为流体关系在液体或气体中，流速越大的位置，压强_________应用生活中应用火车站台上的安全线、喷雾器、乒乓球的上旋与下旋、足球比赛中的香蕉球等飞机升力当气流迎面吹来时，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程比下方的_______，速度比下方的______，气流对机翼下表面的压强比对上表面的压强_______.因此在机翼的上下表面存在压强差，产生了________升力，这就是飞机的升力命题点1大气压强（2013·南平）如图所示的各种应用中，不是应用大气压强的是()方法归纳：能够证明大气压存在的实例有很多，关键要在分析其工作过程中与大气压联系起来.它们具有一个共性的地方：通过一个措施，使内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这个现象.1.（2013·临沂）如图所示.晓明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里，这是由于()A.晓明对牛奶产生吸引力的作用B.吸管本身有吸牛奶的作用C.大气压作用在牛奶液面上的结果D.牛奶压力的作用.2.（2014·邵阳）如图，小敏同学在喝牛奶时无意中发现，喝完牛奶的纸盒癟了，她疑惑不解：“自己并未用力捏纸盒，怎么会变癟呢？”请你告诉她纸盒变癟的原因是____________3.（2014·广州）如图所示的装置，抽气前气球内气体压强______大气压：抽气时气球在膨胀，说明气球内气体压强________玻璃瓶内气体压强，从而推测此时瓶内的气体压强_____大气压.（填“大于”“等于”或“小于”）命题点2流体压强与流速的关系（2014·南京）如图所示，从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下来.下列说法正确的是()A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强，吹气增大了乒乓球下方气体的压强D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强，吹气减小了乒乓球上方气体的压强方法归纳：用流体的流速与压强的关系解释有关现象时，首先应该弄清哪部分流速大.自然流动的流体，一般在较宽阔的地方流速慢，较狭窄的地方流速快；运动物体引起的流体流动，运动的物体周围流速快，其余地方流速慢.明确了流速的快慢，就可以判断压强的大小，进而分析出物体的受力情况以及产生的现象.1.（2013·乐山）如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼.当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是()2.（2014·聊城）如图所示，高铁站台离边缘不远处有一条踩上去有凸凹感的黄色带区域，人必须站在黄色区域以外的位置候车，其原因是火车急速驶过车站时，黄色区域以内的空气流速______、压强______，易发生安全事故.命题点大气压的测量大气压的测量属于间接测量型实验，通常利用弹簧测力计、注射器或吸盘等器材完成.是一种粗略的测量方法.常涉及误差问题（如器材不密闭，漏气等）.实验原理为p=F/S，实验中要用到二力平衡原理，等效替代的方法.（2013·无锡）小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量.其实验步骤如下：a.先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔.b.用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示.当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N.c.测出注射器全部刻度的长度为4cm.d.根据测量数据，算出大气压的值.（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和_____.（2）此注射器活塞的横截面积是_____cm2.根据实验数据计算出大气压强是多大？______Pa.（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的示数没有读准；④活塞与注射器筒壁不完全密封.上述原因一定会使测量值小于真实值的是()A.①③B.①④C.②③D.②④（4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤，活塞推到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤，这是为什么？.__________________________________.点拨：注射器的容积可通过图中读出，其单位为mL，注射器是圆柱体，利用公式V=SL变形，可求其横截面积的大小；根据二力平衡的条件，当活塞刚刚拉动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力；再根据公式p=F/S将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小.（5）同理小明也是想通过一个塑料挂钩（质量可忽略不计）来估测大气压值，把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm2，又找来一轻塑料桶（质量可忽略不计），并在桶中装入8L水，问一下此时塑料桶挂到挂钩上会不会把吸盘拉掉，请你帮他写出计算过程和判断依据.（g取10N/kg）一、选择题1.（2014·福州）如图所示的实例中，利用大气压的是()2.（2013·朝阳）小明假期要外出一段时间，她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景中，瓶口刚刚被水浸没，如图所示，这样就能使盆景中的水位保持一定的高度.下列说法正确的是()A.瓶内水上方的气压等于外界大气压B.瓶内水上方的气压大于外界大气压C.随着盆景中的水不断蒸发，瓶内的水产生的压强会不断减小D.瓶口处的压强总是大于外界大气压3.如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1m，槽内装有水银.下列说法正确的是()A.此装置是一个连通器B.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76厘米汞柱高D.将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差减小4.（2014·成都）“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图所示.为避免人被“吸”向列车而发生事故，站台上设有距列车一定距离的安全线.这是因为列车进站时车体附近()A.气流流速大，压强小B.气流流速大，压强大C.气流流速小，压强大D.气流流速小，压强小5.（2014·株洲）利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因.压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近，用鼓风机向模型左端吹气，可观察到压强计两侧液面出现高度差.则()A.模型上方空气流速大，压强小B.模型下方空气流速大，压强大C.模型上方空气流速小，压强大D.模型下方空气流速小，压强小二、填空题6.（2013·重庆）马德堡半球实验证明了_______的存在，制药时为了在不超过80℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素，采用的方法是______（填“升高”或“降低”）容器内的气压，使水的沸点低于80℃.7.（2014·湖州）“思维导图”是英国著名教育专家东尼·博赞创造的一种学习方法.在学习科学的过程中，以思维导图的形式将科学知识自主建构串联成网，可直观显示知识脉络，深刻领会知识间的内在联系.如图是某同学没有完成的思维导图，试着A、B处填上恰当的内容.8.（2013·常州）小明买来一满桶仙鹤牌酱油，他用小铁钉在密闭口A处扎了一个小洞，发现酱油倒不出来，原因是_______________________，有效的解决措施是________________.9.（2013·绵阳）取一个瓶子，装上适量带色的水，取一根两端开口、有刻度的细玻璃管，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，密闭瓶口.从管子上端吹入少量气体，水将沿玻璃管上升到瓶口以上，如图所示，这是由于瓶内气体压强______（填“大于”“等于”或“小于”）大气压强；拿着这个瓶子从楼底到楼顶（不用手直接拿瓶子），玻璃管内水柱高度将_____（填“升高”“不变”或“降低”）.10.（2014·威海）注射器针头做得很尖，目的是为了增大_____；注射器能将药液吸入针管是利用了_________的作用.11.（2014·泸州）“歼20”是我国新研制的隐形战机.机翼的横截面设计为如图所示的形状是因为飞机飞行时，机翼上方空气的流速比机翼下方空气的流速大，于是机翼上方空气的压强_______（填“大”或“小”）于下方空气的压强，使飞机获得升力.12.（2014·成都）如图甲所示，压路机的车轮做成圆柱形，是为了在压力相等的情况下，减小受力面积，增大_______；如图乙所示，使饮料流入嘴里的力是______________.三、实验探究题13.（2013·宜昌）在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示.（1）为了测得大气压的值，这时必须测量___________.如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部，则观察到的现象是________________________.（2）某同学也利用此装置，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水柱____下降，如果这时在管顶开一个小孔，水柱____向上喷出.（填“会”或“不会”）14.物理兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动，想利用所学的物理知识测量花果山的高度.若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小Δp，且山下的大气压强为p0.他们随身携带了注射器（有刻度部分的容积为V）、弹簧测力计、细线、刻度尺等.到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔，进行了如图所示的实验.（实验中针筒与活塞之间的摩擦不计）（1）为了测量山顶的大气压强，你认为实验中应测出的物理量有（指出物理量的名称并用相应的符号表示）：_____________________________________________________________；（2）山顶的大气压强p=___________（用所测量的物理量及已知量表示）；（3）花果山的高度h=______________（用所测量的物理量及已知量表示）.第12讲大气压强与流体压强考点解读考点1压强重力流动马德堡托里拆利各个方向减小考点2760761.013×105真空偏小不变不变考点3流动性越小长大大向上各个击破例1A题组训练1.C2.用力吸一下空奶盒，盒内气体减少气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下奶盒变扁了3.等于大于小于例2A题组训练1.B2.大小实验突破例（1）刻度尺（2）0.6251.2×105（3）B（4）减小摩擦力对实验结果的影响拓展训练（5）由公式ρ=m/V得出水的质量为m=ρV=1×103kg/m3×8.0×10-3m3=8.0kg，水的重力：G=mg=8.0kg×10N/k