2018-2019学年八年级物理下册 第九章 大气压强讲义 （新版）新人教版

79大气压强漫画释义知识互联网☆教师引导小游戏:如图所示,伸出你的双手,将双掌合拢,用力向内挤压,尽量排除手掌间的空气.两手掌猛然分开时,会感觉到有一种力量阻碍两手分开,这是因为受到大气压的作用.【例1】查漏补缺之气体压强篇1.证明大气压存在的著名实验是实验,最早测出大气压值的实验是实验.2.1标准大气压=mm汞柱=Pa,在粗略计算中,标准大气压还可.以取作Pa.3.活塞式抽水机和离心式水泵是利用抽水的.夯实基础模块一：大气压强的存在81【答案】1.马德堡半球;托里拆利2.760;51.01310;5103.大气压【例2】如图所示事例中,不属于．．．利用大气压工作的是()【答案】A【例3】小华感冒咳嗽,给她买了“双黄连口服液”.的小华将口服液盒内特制吸管弄丢了,拿来一根饮料吸管插入瓶中,结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来,后来她发现这两种吸管的形状不一样:饮料吸管外壁光滑,口服液吸管外壁有棱,两种吸管的截面形状如图所示.请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同.【答案】吸管插入药液瓶后,由于饮料吸管的外壁光滑,它与药液的橡胶瓶盖紧密接触,空气不能进入,因此很难“吸”上药液.而药液吸管的外壁是有棱的(或凸凹不平),利于空气的进入,药液在大气压的作用下被压入口中.☆教师补充题目:小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔,如图所示,她对这两种孔的作用不了解.请你给她解释圈中孔①、②的作用.【答案】(1)孔①是挂刀孔,用此孔把菜刀挂在墙上(或支架上);(2)孔②为透气孔,在切菜的时候,透气孔中的空气会在菜刀和菜片之间形成一隔层,避免大气压在将菜片直接压紧在菜刀上而增大切菜阻力;同时菜片和菜刀之间的空气可使菜片脱落而不粘刀.BCDA用吸盘搬运玻璃用离心式水泵把水抽到高处用回水管的“水封”阻隔臭气用注射器吸取药液放大后的饮料吸管截面图放大后的药物吸管截面图【例4】小明在假期中要外出旅游半个月,他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中,瓶口刚刚被水浸没,如图.他这样做为什么能使盆景中的水位保持一定的高度?请用家里的器具按照这种方法试试看.生活中还有哪些地方可以用到这种方法?【答案】当盆景水面因为蒸发,下降到瓶口以下,空气会从瓶口进入,占据水的空间,水会由于重力流出来,使得盆景的水面上升,再次没住瓶口,这样空气进不去了,由于有大气压,水也不能流了,如此往复,空气逐渐进人瓶中,瓶中的水逐渐下降.它实际上是一个自动控制装置,能达到小明所要的目的:始终保持水量充足,即水平面的高度始终与瓶口持平.【例5】在做探究大气压强存在的实验时,小凯同学将酒精棉点燃放入瓶中,将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口,如图所示.发现瓶子把鸡蛋“吞”了进去.因此,小凯认为是大气压把鸡蛋压入了瓶中.小哲不同意这个观点,他认为瓶中空气受热后,有部分空气跑到瓶外,瓶中空气稀薄,对鸡蛋的托力变小,鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的.请你用小凯的实验器材,做实验证明,小凯的观点是正确的.【答案】将酒精棉点燃放入瓶中,手拿着瓶子使瓶口向下,再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口.实验现象:鸡蛋照样“吞入”瓶中.实验结论:由于重力方向是向下的,鸡蛋向上运动,鸡蛋受的重力对鸡蛋进瓶没有帮助.鸡蛋完全是在大气压作用下进入瓶中的,所以小凯同学观点是正确的.【例6】小林用纸杯、塑料片和水做实验.他将纸杯装满水,用塑料片把杯口盖严,一只手按住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中将纸杯倒过来.移开按塑料片的手后,他发现塑料片和杯子里的水都不落下来,如图所示.小林对这一现象的解释是:塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了,与大气压无关.请你利用上述器材再补充必要的辅助器材,设计一个实验证明小林的解释是错误的.请你写出实验步骤和实验现象.【答案】实验步骤和实验现象:先用铁钉在纸杯底部扎一个孔.用手指堵住杯底的孔,将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严,用另一只手按住塑料片将纸杯倒置,移开按住塑料片的手,观察到塑料片和杯子里的水都实验专区能力提升83不落下来.然后,放开堵住孔的手指,发现塑料片和杯子里的水都马上落下来.【例7】小王同学用大号注射器、钩码和绳子做实验.如图所示,他先把注射器的活塞推至顶端,把管内空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住,然后在活塞下端悬挂钩码,发现钩码并没有把活塞拉下来,小王对这一现象的解释是:钩码没有把注射器的活塞拉下来是是由于活塞与注射器筒壁之间的摩擦力,与大气压无关.请你利用上述器材,设计一个实验证明该同学的解释是错误的,写出实验步骤和实验现象.【答案】将橡皮帽从小孔处拿走(1分),手堵住小孔,观察活塞没被拉下来,(1分)松开手后活塞被拉下来.(1分)【例8】在托里拆利实验中,若玻璃管中水银柱高度低于76cm,可能的原因是()A.将玻璃管向上提或向下压了B.玻璃管粗了或细了,不适中C.水银槽中水银多了,应倒些水银走D.玻璃管放倾斜了一点E.当地大气压低于一个标准大气压或实验场所地处高原F.管内混有了少量空气【答案】E、F【例9】小明利用如图所示的水银气压计,测量当地大气压强的大小,他将测量结果汇报给物理老师,老师告诉他测量结果偏小,你知道小明测量结果偏小的原因可能是下面哪一条()A.玻璃管没有竖直放置B.玻璃管顶部混入少量空气C.水银槽内水银的液面太高D.玻璃管太粗,管内的水银太重【答案】B【解析】本实验的测量结果与玻璃管的粗细、玻璃管是否竖直、水银槽内液面的高度等因素无关.但玻璃管顶部混有空气,管内空气会对水银柱产生向下的压强,使水银柱的高度夯实基础模块二：大气压强的测定变小,导致测量结果偏小.☆.教师拓展题:如图所示的细管A内充满水,上端封闭,下端插在水槽中.若在B处用针钻一个小孔,当把针拔出后,管内的水将()A.从小孔中喷出来B.全部下降至水槽中C.静止不动D.在小孔以上的水不动,小孔以下的水下降至水槽中【答案】D☆拓展:(1)上题中若在顶部扎空,液体全部下落.(2)即使露在水银面上方的管只有26cm,在一个标准大气压下,液体对管内有向上的压强,大小为50cm-Hg的压强.若在管上方扎孔,管内水银仍然下落.(3)如右图所示,在侧壁扎孔,上面的液体上升,下面的液体下落.【例10】如图所示,在“用吸盘测量大气压”的实验中,能够测出的物理量是、,根据FpS就可粗略算出的值.实验专区85【答案】弹簧测力计的拉力;吸盘的面积;大气压强.【例11】如图所示,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,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为8.2N.(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为cm,活塞的横截面积为cm2.(4)测得大气压强的数值为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】(1)排净空气(3)6.00;0.75(4)1.09×105(5)活塞与注射器管壁有摩擦力(偏大),或者排空气没有排净(偏小)【例12】洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了,他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了,如图所示,为此他突然联想到所学过的大气压知识,于是,洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案.【方案设计】(1)用刻度尺测出吸盘的直径D;(2)将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑的水平地面上;(3)用力竖直往上拉吸盘柄,直到吸盘脱离地面,根据经验估测拉托吸盘所需拉力的大小F;(4)计算出当地大气压强.【评估交流】洋洋同学说:我们的实验原理是,操作过程规范,较方便地估测出了大气压强.瑞瑞同学说:在操作过程中,我发现存在、等问题,尽管我的操作规范,但估测的结果误差较大,洋洋认真思考后,同意了瑞瑞的意见,然后,他们继续一起探讨如何改进方案,尽量减少测量误差.根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况,请你回答,洋洋和瑞瑞测出的大气压强p=(用字母表示);实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水,这样做的目的是防止外面的气体进入吸盘.要准确测量,应该利用课本中介绍的进行测量.【答案】FpS;吸盘中的气体挤不干净;拉脱所需力的大小估测偏差大;24FD;防止外面的气体进入吸盘;气压计【例13】关于大气压变化的说法正确的是()A.气压计由山下到山顶,示数增大B.晴天变雨天,气压计示数变大C.一天中,在同一地区任何时间所测的大气压的大小相同D.冬天比夏天气压计的示数增大【答案】D【例14】在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗菌素不能在超过80℃的温度下提取,由此可知水面上方的气压()A.一定等于1标准大气压B.一定小于1标准大气压C.一定大于1标准大气压D.可能等于2标准大气压【答案】B夯实基础模块三：大气压强的影响87【例15】病人输液时,要让药液均匀滴注入体内,采用的装置就是()【答案】B【例16】在工厂里常用圆形低压吸盘搬运距离,图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小Pa.【答案】4000【例17】小熙同学家中使用的高压锅限压阀质量是0.07kg,压力锅排气孔的横截面积为是10mm2;当他使用这个压力锅烧煮食物限压阀排气时,锅内最高气压能达到多少呢?(测得当时的大气压是100KPa,g取10N/kg)能力提升夯实基础模块四：大气压强中的平衡计算问题【答案】mg+p0S=pS,解得:p=1.7×105Pa【例18】如图所示,是小明家使用的高压锅示意图.锅盖的直径为24cm,锅盖上的空心柱为横截面积是20.1cm的排气孔,空心柱上带有限压阀.当高压锅内气压超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分,使锅内气压减少,以保证高压锅安全使用.若此高压锅工作时锅内气体压强为1.5个标准大气压.则为保证安全使用高压锅,应配备一个质量为g的限压阀.(g取10N/kg,1标准大气压取51.010Pa)【答案】50g【例19】高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为S0,限压阀质量为m0,限压锅顶部面积为St(已知大气压强p0).(1)写出液体沸点与气压的关系;(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强;(3)为保证使用安全,不可随意增加限压锅质量.如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少.89【答案】(1)液体表面气压越大,液体的沸点越高;(2)使用高压锅时锅内气体的最大压强p=000mgpS;(3)锅内气体对锅盖最大压力的增加量△F′=0SSmg.【解析】(1)液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低.(2)已知大气压强p0,内底面积为S,出气孔横截面积为S0,限压阀质量为m0,限压锅顶部面积为St则大气压力F0=p0S0,限压阀重力G=m0g当限压阀刚要被顶起时,受力平衡,此时压力F=F0+G=p0S0+m0g出气孔横截面积为S0,锅内气体最大压强p=00000pSmgFSSp=000mgpS(3)锅内气体对锅盖最大压力的增加量△F=△p(S﹣S0)=0mgS(S﹣S0)=0SSmg﹣mg锅体对锅盖的最大作用力增加量为△F′=△F=0SSmg﹣mg因为S远大于S0,所以△F′=0SSmg【例20】查漏补缺之流体流速与压强的关系篇夯实基础模块五：流体流速与压强的关系气囊吸管1.在流体中,流速大的位置压强越;流速越小的位置压强越.2.机翼上方的空气流速较,压强较,下方的空气流速较,压强较,这一压强差产生差,使飞机获得竖直向上的升力.