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- 2021-11-10 发布
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第
11
讲 气体压强 流体压强
考点一 大气压强
【
例
1
】
(2017
,
江西
)
如图所示
,
下列现象中不能说明大气压存在的是
(
)
A
.
用抽气筒从
b
管向外抽气
,
瓶内气球会膨大起来
B
.
用手指盖住上孔
,
水就停止流出
,
手指一松开
,
水又从下孔流出
C
.
将带有玻璃管的空试管加热后
,
倒插入水中
,
水会进入试管
D
.
往容器中注入水
,
水静止时
,
容器各部分中的水面保持相平
D
【
点拨
】
A.
当瓶内空气抽出部分后
,
瓶内气压减小
,
小于气球内气压球会膨大;
B.
手指堵住小孔
,
大气压托住水柱
,
水不会流下
,
松开手指有空气进入瓶内
,
水会流出;
C.
加热后的试管再冷却
,
管内气压减小
,
水在外界大气压作用下进入管内;
D.
图中装置为连通器
,
其特点是装同种液体不流动时
,
液面相平。
【
方法归纳
】
复习的过程中
,
应将所学知识综合分析
,
加深理解
,
如此题中应分清是大气压强的作用还是外力作用、分子间引力作用等。
考点二 流体压强
【
例
2
】
(2016
,
舟山
)
如图所示装置可以用来研究液体压强与流速的关系
,
打开阀门
,
水流经该装置时
,
可观察到
a
、
b
两管口均有水喷出
,
且
______
管口喷出的水柱更高
,
原因是
_____________________________________________________
。
b
b
管下端管道横截面积大
,
水流速小
,
压强大
【
点拨
】
打开止水阀门
,
水流经该装置时
,
由于水的流量一定
,
a
管下端管道横截面积小
,
b
管下端管道横截面积大
,
根据流体压强和流速的关系可知
,
a
管下端水流速大
,
压强小;
b
管下端水流速小
,
压强大
,
所以
,
b
管口喷出的水柱更高。
【
图片与命题
】
图片
命题内容
水壶可以倒水
,
这是由于
①
__________
的作用
(2)
水壶的水静止时
,
壶嘴与壶身中的水面相平
,
利用了
②
_________
原理
用力吹硬币跳过木块
,
表明力可以改变③
________________
(2)
在硬币上方用力吹
,
硬币跳过木块
,
表明气体流速越④
_________
,
压强越
⑤
_________
大气压强
连通器
物体运动状态
大
(
小
)
小
(
大
)
如图所示
,
从水平管口向里吹气
,
发现
A
吸管中的液面上升
,
说明流体流速越⑥
____
的位置
,
压强越小
(1)
挤压玻璃瓶
,
管中水柱上升
,
表明力可以改变⑦
_________
。
(2)
若玻璃瓶中装满水
,
可以模拟⑧
________
工作原理
(3)
向管中吹适量的气体
,
水柱上升就可制成一个水气压计
,
当将它放在山顶
,
会发现管中水柱⑨
________
,
是因为外界大气压⑩
________
快
物体形状
温度计
上升
减小
【
例
】
(2017
,
广东
)
如图甲所示是演示
“
流体压强和流速的关系
”
实验装置
,
U
型管中装有水
,
直径相同的
a
、
b
两管中的水静止时液面相平。
(1)
如果在右端
c
处往装置里急吹气
,
导致
b
管上方气流速度
_______
a
管上方的气流速度
,
b
管与
a
管的水面上方形成气压差
,
U
型管中
____
(
填
“
a
”
或
“
b
”
)
管水面升高
,
如果升高端的液面比原来升高了
2 cm
,
则此时
U
型管底部
d
处左右两侧液体压强差为
_______Pa
。
(
g
=
10 N/kg)
小于
a
400
(2)
图乙是某种喷雾器的工作原理示意图
,
当喷雾器未工作时
,
细管
A
内外气压相等
,
细管
A
内外液面
_______
,
当喷雾器工作时
,
空气从细管
B
的右端快速喷出
,
导致细管
A
上方空气的流速突然增大
,
细管
A
内液面上方气压
______
细管
A
外液面上方的气压
,
液体就沿细管
A
的管口流出
,
同时受到气流的冲击
,
形成雾状向右喷出
,
如果此时喷雾器停止工作
,
细管
A
中的液体将
____________________________________
。
相平
小于
下降到与
A
管外液面相平
【
拓展设问
】
(3)
如图是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景。护航编队一般采用前后护航而不采用并排护航
,
这是因为当两船高速并排行驶时
,
两船之间的流体流速
_________________
,
压强
_____________
,
容易发生撞船事故。
较大
(
或大或快
)
较小
(
或小
)
1
.
(2017
,聊城
)
如图甲所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶门堵住,然后浇上冷水,在
___________
作用下,铁桶被压扁了;手握如图乙所示的两张纸,让纸自由下垂。在两张纸中间向下吹气。结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度大的位置,压强越
____
。
大气压
小
2
.
(2016
,
广安
)
有一种炊具叫
“
高压锅
”
。
“
高压锅
”
中的
“
压
”
字的含义指的是
________(
填
“
压强
”
或
“
压力
”
)
;
“
高压锅
”
能更快地煮熟食物
,
不仅节约了时间
,
更节约了能源。
“
高压锅
”
能更快煮熟食物是利用了
“
气压增大
,
沸点
_______
”
(
填
“
升高
”“
降低
”
或
“
不变
”
)
的原理。
压强
升高
3
.
(2017
,
襄阳
)
,
已知球体表面计算公式为
4π
R
2
,
R
为球体的半径。若地球半径取
6.0×10
6
m
,
π
取
3.0
,
标准大气压取
1.0×10
5
Pa
,
则我们可以估算出大气层的重力为
_____________________N
(
结果用科学计数法表示
)
。
4.32×10
19
4
.
(2017
,
广州
)
如图所示
,
行驶中的汽车
,
车窗紧闭
,
当打开天窗时
,
天窗外空气流速
____
车内空气的流速
,
天窗外空气的压强
____
车内空气的压强
,
所以车内空气被
“
抽
”
到车外。
(
均填
“
>
”“
=
”
或
“
<
”
)
>
<
5
.
(2017
,
临沂
)
下列小实验都与压强有关
,
其中能证明大气压强存在的是
( )
C
6
.
(2016
,
厦门
)
“
天宫
2
号
”
空间实验室于
2016
年第三季度择机发射。空间实验室内适宜宇航员工作生活的气压约为
( )
A
.
100 Pa
B
.
1 000 Pa
C
.
10 000 Pa D
.
100 000 Pa
D
7
.
(2017
,
荆门
)
如图所示
,
未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管
,
玻璃管内水柱高于瓶内水柱
,
现用一根饮料吸管水平贴紧在玻璃管上端吹气
,
下列分析正确的是
( )
A
.
吹气前
,
瓶内气体压强小于瓶外气体压强
B
.
吹气前
,
瓶内气体压强等于瓶外气体压强
C
.
吹气时
,
玻璃管中水柱升高
D
.
吹气时
,
玻璃管中水柱降低
C
8
.
(2017
,
台州
)
下列四种动物的运动方式能用流体压强与流速关系来解释的是
( )
C
9
.
(2016
,
衢州
)
在验证大气压存在的覆杯实验中
,
小柯认为:
“
实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了
,
而与大气压无关
”
。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是
( )
D
A
.如图甲
,
换用不同种类的纸片做覆杯实验
,
纸片都不掉落
B
.
如图乙
,
覆杯实验中将杯口朝向不同方向
,
纸片均不掉落
C
.
如图丙
,
将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口
,
倒转杯子纸片不掉落
D
.
如图丁
,
在密闭钟罩内做覆杯实验
,
抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
10
.
(2017
,
衢州
)
小柯设计了一个
“
不用绳子扎口的气球
”
,
如图所示
,
先将气球放入玻璃瓶中
,
再将球口紧套在玻璃瓶口
,
从抽气口抽气
,
观察到气球变大 ;停止抽气后
,
马上用橡皮套封住抽气口
,
此时气球不用绳子扎
,
也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是
p
1
、
p
2
,
瓶内的气压分别是
p
3
、
p
4
,
则下列关系正确的是
( )
A
.
p
1
<
p
2
B
.
p
1
=
p
2
C
.
p
3
<
p
4
D
.
p
3
=
p
4
B
11
.
(2016
,
常州
)
国外研发出一种吸盘式手套
,
把吸盘紧压在墙上
,
开动抽气机抽出吸盘中的空气
,
使人能在竖直墙面上攀爬
,
当人静止在墙上时
,
让抽气机抽出更多空气
,
这时
( )
A
.
吸盘受到的摩擦力变大
B
.
吸盘受到的摩擦力变小
C
.
吸盘对墙壁的压力变大
D
.
吸盘对墙壁的压力变小
C
12
.
(2016
,
河南
)
如图所示
,
把一根两端开口的细玻璃管
,
通过橡皮塞插入红色水的玻璃瓶中
,
从管口向瓶内吹入少量气体后
,
瓶内的水沿玻璃管上升的高度为
h
。不考虑温度的影响
,
把这个自制气压计从山下移到山上后
( )
(
导学号
14184052
)
A
.
h
增大
,
瓶内气压大于外界气压
B
.
h
减小
,
瓶内气压大于外界气压
C
.
h
增大
,
瓶内气压小于外界气压
D
.
h
减小
,
瓶内气压小于外界气压
A
13
.
为解决某地下商城
“
工
”
字形通道中过道的通风问题
,
技术员设计了以下几种方案。如图所示
,
黑色部分为墙面凸出部分
,
为安装在过道顶的换气扇
,
其中既有效又节能的是
( )
C
14
.
(2016
,
三明
)
物理老师在实验室做
“
流体压强与流速关系
”
的演示实验:图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管
A
、
B
、
C
连接而成的装置
,
三节管中分别接有三个相同传感器的探头
,
传感器与电脑相连。老师将抽气机与
C
管右端相连后开始抽气
,
电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的
p
-
t
图象如图乙所示。则下列描述正确的是
( )
D
A
.
抽气过程中
,
三节管中的气体流速相同
B
.
实验室的大气压为
101.0 kPa
C
.
0
~
4 s
,
C
管中的气体压强变化最大
D
.
图象③是
A
管中的气体压强随时间变化的图象
15
.
(2016
,
仙桃
)
如图所示为在平直公路上匀速行驶的新型太阳能汽车
,
其外观类似飞机机翼
,
可减少行驶时地面的部分阻力。请作出其在竖直方向上受力示意图。
(
“
O
”
为重心
)
解:
16
.
(2017
,
岳阳
)
如图是一款新型无叶电风扇
,
与传统电风扇相比
,
具有易清洁、气流稳、更安全等特点。工作时
,
底座中的电动机将空气从进风口吸入
,
吸入的空气经压缩后进入圆环空腔
,
再从圆环空腔上的缝隙高速吹出
,
夹带周边的空气一起向前流动
,
导致圆环空腔正面风速远大于背面风速
,
风扇正常运行时
,
圆环空腔正面气体压强
_______
背面气体压强;相同时间内
,
圆缝口流出空气的质量
_______
进风口空气的质量。
(
两空均填
“
大于
”“
等于
”
或
“
小于
”
)
小于
等于
17
.
(2017
,
台州
)
如图甲所示是清代的救火工具
“
水龙
”
,
使用时
,
启动横木带动活塞向下压
,
水箱中的水从输水管中喷出
,
水柱可高达
10 m
。用汽水瓶和吸管模拟
“
水龙
”
的工作原理
,
往瓶中吹气
,
瓶中的水就从吸管中喷出
,
如图乙所示。
(1)
水能灭火的原理是
___________________________________________________________
。
(2)
往瓶中吹气
,
水能从吸管喷出的原因是
__________________________________________________________________________________________________________
。
水汽化吸热,能降低温度,使燃烧物的温度降到着火点以下
往烧瓶里吹气,瓶内气压大于外界大气压,瓶中的水在压强差的作用下从吸管中喷出
18
.
(2017
,
自贡
)
如图所示
,
相信同学们都有过这样的经历:下雨时
,
我们撑着一把伞步行在雨中
,
一阵大风吹来
,
雨伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。
答:大风吹来时
,
伞上方的空气流速大于下方的空气流速
,
而气体流速较大的地方压强小
,
因此伞下方的气压大于伞上表面的气压
,
所以伞会被向上吸起来。
19
.
(2016
,
南宁
)
为测出某液体的密度
,
某校物理兴趣小组用如图所示的装置进行试验:将带有阀门的“
U
”
型管倒置
,
两个管口分别插入盛有水和某液体的烧杯中;打开阀门
,
从抽气口抽出适量的空气
,
待两管中的液面升高到一定高度时
,
关闭阀门;分别测量出两管内外液面的高度差
h
水
和
h
液
;记录的三次实验数据如表所示。若当时外界大气压为
p
0
,
三次实验中
“
U
”
型管内的气体压强分别为
p
1
、
p
2
和
p
3
,
则它们的大小关系是:
p
0
____
p
1
,
p
2
____
p
3
(
两空均填
“
>
”“
=
”
或
“
<
”
)
;待测液体的密度为:
ρ
液
=
_________kg/m
3
(
已知水的密度为
ρ
水
=
1.0
×
10
3
kg/m
3
)
。
(
导学号
14184055
)
实验次数
水面高度差
h
水
/cm
液面高度差
h
液
/cm
1
2.7
3.0
2
4.5
5.0
3
7.2
8.0
>
>
0.9
×
10
3
20.
(2017
,
宜宾
)
利用容积为
10 cm
3
的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)
实验的原理是
______________
。
(2)
把注射器的活塞推到注射器筒的底端
,
这样做的目的是
________________________
,
然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)
如图所示
,
水平向左缓慢匀速拉动注射器筒
,
当注射器的活塞
___________________
时
,
记下弹簧测力计的示数为
19 N
。
排尽筒内空气,密封注射器
刚被拉动
(4)
用刻度尺测出注射器
_________________
长度为
5 cm
,
这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积。
(5)
则大气压的值为
_______________Pa
。
(6)
提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议:
_______________________________________
。
带刻度部分
9.5×10
4
采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等
21
.
(2017
,
苏州
)
如图所示
,
王老师在圆柱形玻璃杯内装满水
,
用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口
,
压紧后将杯子倒置
,
水和塑料片都不会掉下来
,
接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内
,
封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气
,
直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为
100 g
,
倒置后杯和水与塑料片的接触面积为
12.5 cm
2
。
(
不考虑分子间作用力
)
(1 )
塑料片不掉下来说明了
________
的存在
,
通过计算可知
,
当钟罩内气压降到
_______Pa
时
,
塑料片会掉下。
(
g
取
10 N/kg)
(2)
王老师在实际操作中发现
,
抽气至钟罩内气压为
30 kPa
时
,
玻璃杯内出现了一些小气泡
,
继续抽气至钟罩内气压为
8 kPa
时
,
塑料片就掉下了
,
请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释。
答:塑料片由于受到大气的压力
,
所以才不会下落
,
当逐渐抽出里面的气体时
,
里面出现了气泡
,
气泡会产生向下的压力
,
使得玻璃片受到的压力变大
,
外界大气对塑料片的压力会减小
,
当压力小于水和塑料片的重力时
,
塑料片就会下落。
大气压
800
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