資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺08液體壓強 大氣壓強【課程標準】通過實驗認識大氣壓強,知道大氣壓強的變化及其對生活的影響。②知道液體內部存在壓強,了解影響液體壓強大小的素。③通過實驗認識阿基米德原理和浮沉條件,并解釋生產生活中的有關現象。④了解流體壓強與流速的定性關系,并簡單解釋有關的現象。【思維導圖】(知識●逐點夯實……必備知識系統梳理基礎重落實……復習自修)一、液體壓強(1)液體壓強產生的原因 液體受重力作用,具有流動性探究影響液體內部壓強大小的因素 探究方法:由于液體壓強的大小與多個因素有關,故在探究時采用控制變量法;實驗中液體壓強的大小是通過U形管兩邊的高度差來反映,這種研究問題的方法為轉換法實驗結論:①水和其他液體內部向各個方向都存在著壓強,液體對容器底部和側壁都有壓強,液體內部向各個方向都有壓強; ②在同種液體同一深度中,液體向各個方向的壓強都相等; ③液體的壓強隨深度的增加而增大; ④不同液體的壓強與液體的密度有關,在同一深度處,液體密度越大壓強也越大。計算 公式 p=ρgh,其中ρ表示液體的密度、h表示液體的深度 因此,液體壓強只與液體密度和液體深度有關,而與液體的重力、容器的底面積、容器形狀均無關.該公式也適用于特殊固體壓強(如密度均勻的圓柱體、正方體、長方體等)。①液體由于受到重力,因而對容器底部有壓強;液體由于具有流動性,因而在液體內部向各個方向都有壓強。②由公式可知,液體的壓強只跟液體的密度ρ 和液體深度h有關,而與液體的重力、容器的形狀、底面積大小等因素無直接關系;③計算液體的壓力、壓強,一般先用p=ρgh計算壓強,再用F=pS計算壓力。④靜止液體的內部壓強跟液體的密度、液體的深度有關,而跟液體的質量、體積以及容器的形狀、底面積大小無關。⑤液體對容器底的壓力F與液體的重力G的關系。(2)測量液體內部壓強的儀器是壓強計,它的工作原理是:當按住橡皮膜時,U形管兩邊液面出現高度差,兩邊高度差表示出壓強的大小。連通器連通器:上端開口,下部相連通的容器。1、原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平(如圖所示)。2、連通器的應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據連通器的原理來工作的。大氣壓強定義 大氣對浸在它里面的物體產生的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般用p0表示產生的原因 ①空氣受重力的作用 ②氣體具有流動性實驗 最早驗證大氣壓存在的實驗是馬德堡實驗最早測量大氣壓強值的實驗是托里拆利實驗特點 ①空氣內部向各個方向都有壓強 ②氣壓隨高度的增大而減小,晴天大氣壓比陰天高,冬天的氣壓比夏天的氣壓高測量 工具 氣壓計應用 吸飲料、輸液、活塞式抽水機和離心式水泵等大氣壓的測量——托里拆利實驗實驗過程實驗原理 大氣壓支持管內水銀柱不下落,大氣壓的數值等于這段水銀柱在水銀面處產生的壓強測量結果 1標準大氣壓 p0=760_mmHg=76cmHg=1.013×105Pa實驗 拓寬 (1)實驗前玻璃管里注滿水銀的目的是:使玻璃管倒置在水銀槽中時,水銀上方為真空;若未注滿或管中混有少量空氣,測量結果會偏小(填“偏大”或“小偏”) (2)實驗中將玻璃管上提下壓(未離開水銀面)或慢慢傾斜,管內外水銀柱的高度不變.無論玻璃管粗細,管內外水銀柱的高度差不變①測量高度時要測量水銀面到玻璃管中液面的垂直高度.②大氣壓強存在的實例:覆杯實驗、馬德堡半球實驗、掛衣鉤吸在墻上、滴管中的液體不會滴落下來、飲料吸進口中等。③標準大氣壓的值相當于760 mm高的水銀柱產生的壓強,即1.01×105 Pa。大氣壓的數值隨海拔高度的增加而降低。測量大氣壓的工具為氣壓計。④大氣壓與天氣、氣候的關系:冬天的氣壓比夏天高,晴天的氣壓比陰雨天高。⑤氣壓和風:大氣運動總是從氣壓高的地方流向氣壓低的地方。⑥大氣壓的日常應用:吸塵器、抽水機、塑料吸鉤等。①大氣層的氣體與固體、液體一樣也受重力的作用,且具有流動性,所以空氣內部向各個方向都有壓強。②大氣壓是變化的,但標準大氣壓是個定值,p0=1.01×105 Pa,是固定不變的,不要把大氣壓和標準大氣壓混淆。流體壓強與流速的關系流體 物理學中把具有流動性的液體和氣體統稱為流體關系 在液體或氣體中,流速越大的位置,壓強越小應用 生活中應用 火車站臺上的安全線、噴霧器、乒乓球的上旋與下旋、足球比賽中的香蕉球等飛機 升力 當氣流迎面吹來時,在相同時間內,機翼上方氣流通過的路程比下方的長,速度比下方的大,氣流對機翼下表面的壓強比對上表面的壓強大.因此在機翼的上下表面存在壓強差,產生了向上升力,這就是飛機的升力①某物體運動,而其周圍的氣體(或液體)不動,與該物體不動,其周圍的氣體(或液體)運動是等效的。②生活中與流體壓強相關問題的解答方法:首先要弄清哪部分流速快,哪部分流速慢;流速快處壓強小,壓力也小,流速慢處壓強大,壓力也大;物體受壓力差作用而產生各種現象。(課堂●分類突破……精選考點典例研析技法重悟通……考點演練)題型一液體壓強的特點[典例1]如圖所示,將一圓柱體從水中勻速提起直至下表面剛好離開水面,此過程容器底受到水的壓強p隨時間t變化的圖象大致如下列圖中的( )A.B.C. D.【對點訓練1】某同學利用如圖所示裝置探究“液體壓強的特點”。下列對實驗現象的分析不正確的是( )A.只拔掉a、c的孔塞時,觀察到兩孔均有水流出,說明水向各個方向都有壓強B.只拔掉b、c的孔塞時,觀察到兩孔水的射程相同,說明同一深度,水的壓強相等C.只拔掉a、c的孔塞時,觀察到c孔比a孔水的射程遠,說明水的壓強隨深度增加而增大D.只拔掉d的孔塞時,觀察到有水流出,說明水對容器底有壓強題型二液體壓強的大小[典例2]如圖,輕質薄片剛要脫落,則油的密度是( )A. B. C. D.無法確定,因橫截面積未知【對點訓練2】(2023春 遼陽期中)如圖,一個底面積為80cm2,高為16cm,重為6N的水桶,把它放在1m2的水平桌面上,裝入24N的水之后,測得水桶中水深為10cm(g=10N/kg),求:(1)水對桶底的壓力;(2)桌面受到水桶的壓強。題型三 連通器[典例3](2023 南召縣模擬)三峽船閘是世界上最大的人造連通器,如圖是輪船通過船閘的示意圖,此時上游閥門A打開,下游閥門B關閉。下列說法正確的是( )A.閘室和上游水道構成連通器,水對閥門A兩側的壓力相等B.閘室和上游水道構成連通器,水對閥門A右側的壓力大于左側的壓力C.閘室和下游水道構成連通器,水對閥門B右側的壓力大于左側壓力D.閘室和下游水道構成連通器,水對閥門B兩側的壓力相等【對點訓練3】如圖所示的裝置中,兩端開口的U形管裝有一定量的水,將A管向右傾斜,穩定后A管中的水面與B管中的水面相比較會 (選填“高”“低”或“相平”),U形管最底部受到水的壓強會 (選填“變大”“變小”或“不變”)。題型四 大氣壓強[典例4](2023 樂山)以下情境與大氣壓強無關的是( )A.覆在管口的紙片不掉落 B.用吸管吸飲料C.連通器 D.塑料吸盤吸附在墻上【對點訓練4】用如圖所示裝置粗略測量大氣壓的值。把吸盤用力壓在玻璃上排出吸盤內的空氣,吸盤壓在玻璃上的面積為4×10﹣4m2,輕輕向掛在吸盤下的小桶內加沙子。吸盤剛好脫落時,測出吸盤、小桶和沙子的總質量為3.5kg。(g=10N/kg)(1)大氣對吸盤的壓力是多大?(2)求出此時大氣壓的測量值是多少?題型五 大氣壓的測量[典例5](2023春 海林市校級期中)如圖是托里拆利實驗的流程,關于托里拆利實驗,說法正確的是( )A.該實驗可以把水銀替換成水,其余器材不變,由此計算大氣壓強B.向上移動玻璃管,水銀柱的高度不變C.實驗中用的玻璃管越粗,水銀柱高度越低D.標準大氣壓指760mm水銀柱的壓力【對點訓練5】(2023春 青羊區校級期中)同學們在進行估測大氣壓實驗時,首先讀出注射器的最大刻度為V,用刻度尺量出全部刻度的長度為L;然后按照如圖所示的過程,慢慢的拉注射器(甲圖沒有蓋上橡皮帽、乙圖在排盡空氣后蓋上了橡皮帽),剛好拉動活塞時,彈簧測力計的示數分別是F1和F2。則下列說法中正確的是( )A.大氣對針筒活塞的壓力F=F1+F2B.若在乙圖中,針筒未排盡空氣,會使得大氣壓強的測量值偏大C.大氣壓強的測量值最接近D.若大氣壓強測量為 ,則與真實值相比測量值偏小題型六 大氣壓的變化及沸點與氣壓的關系[典例6]【變式訓練】1.小柯設計了一個“不用繩子扎口的氣球”,如圖所示,先將氣球放入玻璃瓶中,再將球口緊套在玻璃瓶口,從抽氣口抽氣,觀察到氣球變大;停止抽氣后,馬上用橡皮套封住抽氣口,此時氣球不用繩子扎,也能保持膨脹狀態。假設抽氣前后氣球內的氣壓分別是p1、p2,瓶內的氣壓分別是p3、p4,則下列關系正確的是( )A.p1<p2 B.p1=p2 C.p3<p4 D.p3=p4【對點訓練6】某學校研究性學習小組查閱資料時得到地面附近的大氣壓隨高度變化的關系圖線如圖所示。(1)分析圖線,說出大氣壓與高度的關系;(2)某地的大氣壓為70kPa,利用圖線判斷該地的高度約為多少千米?(3)你認為能否用題中所用方法測定珠穆朗瑪峰的準確高度?說明理由。題型七 流體壓強與流速的關系[典例7](2023春 歷城區期末)如圖所示是家用煤氣灶灶頭的示意圖。使用煤氣灶時,打開煤氣閥門,擰動點火裝置,煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃,而煤氣不會從進口處向空氣中泄露,以下四種情境與其原理不相同的是( )A.鳥兒靠升力在空中滑翔B.向兩張紙中間吹氣,紙張靠攏C.電動車快速行駛時,傘面被向上吸D.拔火罐被吸附在皮膚表面【對點訓練7】(2023春 閩侯縣期末)“清風不識字,何必亂翻書”,描寫的是書表面有風吹過,紙張向上飄起的情景,如圖所示。紙張飄起是因為紙張上方的空氣( )A.流速慢,壓強大 B.流速快,壓強大C.流速慢,壓強小 D.流速快,壓強小(課時●過關檢測……關鍵能力分層施練素養重提升……課后練習)1.(2023春 阜平縣期中)將瓶口扎緊橡皮膜的空塑料瓶豎直浸沒在水中,兩次放在水中時的位置相同,如圖所示。關于橡皮膜的形變,下列判斷正確的是( )A.兩次都向外凸,且形變程度相同B.兩次都向內凹,但乙圖形變程度更大C.甲圖向內凹、乙圖向外凸,且形變程度相同D.甲圖向外凸、乙圖向內凹,但乙圖形變程度更大2.兩只杯子分別盛有甲、乙兩種液體,小剛利用微小壓強計對它們進行以下操作,實驗前出現圖a情景,下列說法不正確的是( )A.實驗前出現圖a情景,說明U形管左側液面上方的氣體壓強大于當地環境大氣壓B.實驗前出現圖a情景,為調節實驗裝置,可以取下軟管,然后重新安裝C.壓強計調節正常后,將探頭分別放入甲、乙兩液體中,若出現如圖b、c情景,則說明ρ甲<ρ乙D.ρ甲=ρ乙,壓強計調節正常后,將探頭分別放入兩液體中,根據b、c情景可以探究液體內部壓強與深度的關系3.(2023春 撫松縣期中)如圖是一種嵌于廚房或衛生間地面的地漏及其結構示意圖。如果地面有足夠的水進入存水杯中,那么當水不再流動時,水面能達到的最高高度是( )A.位置1 B.位置2 C.位置3 D.位置44.(2023春 武漢期末)小明利用玻璃瓶、細管和帶顏色的水自制了一個簡易氣壓計。下列說法正確的是( )A.從管子上端吹入少量氣體,可以使瓶內氣體壓強大于外界大氣壓強B.將簡易氣壓計從一樓移到六樓,會發現玻璃管內水柱下降C.將氣壓計傾斜,細玻璃管內液柱長度不變D.細玻璃管液柱變高,說明玻璃管外大氣壓升高5.(2023春 泌陽縣期中)下列幾種航空器中,主要利用流體壓強和流速的關系獲得升力的是( )A.無人機 B.民航客機C.武裝直升機 D.運載火箭6.(2023春 天府新區期末)如圖是一款清潔地面的掃地機器人,它工作時內部的電動風扇轉動,使塵盒內部空氣流速大,壓強 ,灰塵在外部大氣壓作用下被“壓”入塵盒;飄在空中的灰塵落向地面是因為受到 的作用。7.(2023 羅山縣二模)如圖1是生活中常見的塑料瓶蓋,瓶蓋的豎條紋是為了 摩擦;如圖2,往塑料瓶里倒適量熱水并晃一晃,然后把熱水倒出,迅速蓋上瓶蓋,一會兒瓶子變癟了,證明了的存在 。8.(2023春 祿勸縣期中)著名的 實驗證明了大氣壓強的存在并且是很大。活塞A、B的面積如圖所示,如果在活塞A上施加10N的力,能在活塞B上產生 N舉力。9.(2023春 江津區期末)如圖所示,A、B兩個足夠高的柱形容器放在同一水平面上,分別裝有7cm和5cm深的水。A、B間用帶閥門的細管連接,開始時閥門K關閉,此時B容器底部所受液體壓強為 Pa;打開閥門K,待水不流動時,水對A、B兩容器底的壓強之比為 。10.(2023春 太和區期中)如圖為我國研制的新型深潛器,當它下潛至海面下500m時,海水的壓強達 Pa,其外殼上的一個0.02m2玻璃觀察窗要承受海水的壓力為 N。(海水密度按1.0×103kg/m3計算,g取10N/kg)。11.(2023春 綏中縣期中)小明用如圖甲所示的裝置,探究影響液體內部壓強的因素。(1)甲圖中的液體壓強計 (選填“是”或“不是”)連通器。(2)實驗中液體壓強是用U形管兩側液面 來表示的。(3)探究深度對液體壓強的影響過程中,應將橡皮膜先后放在 (選填“a、b”、“a、c”或“a、d”)兩點。(4)圖中a點和d點的壓強分別是pa和pd,則pa pd。(選填“<”、“=”或“>”)(5)下列操作中,有可能讓丙圖中燒杯底部所受液體壓強變小的是 C 。A.向燒杯內加濃鹽水B.向燒杯中加入適量的水C.倒掉一些鹽水(6)本實驗用到的主要研究方法為 法和轉換法。12.(2023春 閩侯縣期末)小健同學在物理老師指導下,在實驗室中進行托里拆利實驗。(1)如圖甲所示,先在一端封閉、長約1m的細玻璃管內灌滿汞,然后將玻璃管倒插在汞液槽中,玻璃管內汞柱先下降一段就不再下降了,管內外汞柱而的高度差約76cm,是 支撐著汞柱不再下降。若將玻璃管傾斜到圖甲中的虛線位置,管內外液面高度差將 ;若僅將汞液槽中的汞抽走一部分,使槽中汞液面下降2cm,則管內外汞柱面的高度差將 。(2)如圖乙,將這套裝置放入足夠大的密閉玻璃鐘罩內,用抽氣機逐漸抽出罩內的空氣,將會看到管內外汞柱面的高度差 。13.(2023春 臨河區校級期中)如圖所示,在質量為1kg的容器內裝有5kg的水,容器底面積為100cm2,容器放在水平桌面上,桌面面積為0.9m2。(g取:10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)水對A點的壓強;(2)水對容器底的壓力;(3)容器對桌面的壓強。14.(2023春 臨川區校級期中)用如圖所示裝置粗略測量大氣壓的值。把吸盤用力壓在玻璃上排出吸盤內的空氣,吸盤壓在玻璃上的面積為4×10﹣4m2,輕輕向掛在吸盤下的小桶內加沙子。吸盤剛好脫落時,測出吸盤、小桶和沙子的總質量為3.5kg。(g=10N/kg)(1)大氣對吸盤的壓力是多大?(2)求出此時大氣壓的測量值是多少?15.(2019春 唐河縣期中)假期中,小明從南陽乘坐飛機到上海旅行,查閱相關資料后,他對飛機上涉及的物理知識進行了分析與研究。(1)飛機飛行時,機翼上方的空氣流速 (選填“大于”、“等于”或“小于”)下方的空氣流速,使機翼上下兩表面產生壓力差,為飛機提供升力,用到的物理原理是 。(2)飛機在高空飛行時,機艙外氣壓很低,機艙內始終保持1.0×105Pa的氣壓,如圖甲所示是大氣壓隨高度變化的圖象。當客機飛行在7km高度時,面積是200cm2的舷窗承受的內外壓力差是多少?(3)重為60t的飛機,靜止在水平跑道上(圖乙),若每個輪子的接地面積為200cm2(共6輪子),則飛機對跑道的壓強為多少?(g=10N/kg)1.在測量大氣壓強的實驗中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響,某同學設計了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水,當活塞剛開始向左滑動時,測得杯中水的質量為880g;然后向外緩慢抽水,當活塞剛開始向右滑動時,測得杯中水的質量為460g。燒杯質量為100g,活塞面積為7.7×10﹣5m2,g取10N/kg,輪軸間的摩擦和細線重不計。則所測大氣壓的值應為( )A.1.2×105Pa B.1.1×105Pa C.1.0×105Pa D.0.9×105Pa2.2012年4月14日及15日凌晨龍卷風襲擊美國俄克拉何馬、堪薩斯、內布拉斯加和愛荷華4州,造成大范圍破壞,并在奧克拉何馬州奪去5人性命,其中包括3名兒童。此外有數十人受傷。龍卷風的實質是高速旋轉的氣流,呈漏斗狀,它能把地面上的物體或人畜“吸”起卷入空中(如圖所示),龍卷風能“吸”起物體的主要原因是( )A.龍卷風使物體受到重力變小B.龍卷風內部的氣體流速大,壓強小C.龍卷風增大了空氣對物體的浮力D.龍卷風內產生了強大的靜電,將地面物體吸起(多選)3.(2021 紅花崗區校級自主招生)根據表格和圖象,下列說法正確的是( )液體種類 水銀 酒精 鹽水液體密度ρ/(g/cm3) 13.6 0.8 1.03A.甲液體的密度是1g/cm3B.當深度相同時,甲、乙兩液體的壓強之比為3:2C.當深度變為20cm時,乙液體的壓強為2×105PaD.丙液體的壓強與深度關系圖象在甲乙之間,則丙可能是鹽水4.液體流動時會受到粘滯阻力,要使管道里的液體做勻速運動,必須在管道兩端附加一個壓強差Δp,現有一根長為L,半徑為r的水平直圓管,單位時間內通過管道截面的液體體積稱為流量Q,已知流量Q與L、r、Δp有關,還和液體的黏度η有關,η的單位是Pa s.已知Q=krαηβ()γ,其中k是一個沒有單位的常數,根據等式兩邊單位應相同的原則,可推知上標α、β、γ的值分別為:α= ;β= ;γ= 。5.眾所周知,在通常情況下,質量不變的密封氣體,當其壓強變大時體積減小,反之,當氣體壓強減小時體積增大。有人嘗試做這樣一個實驗;如圖所示,甲、乙、丙三個相同的容器內盛有部分水并在豎直方向上依次放置。甲、丙兩容器內的水通過細玻璃管相連,另外一根兩端開口的細玻璃管的下端穿過甲容器底部插入乙容器水內,貼近甲容器水面有一個旋鈕開關M,開關下方充滿了水。乙、丙兩容器內水面上方的氣體通過細玻璃管相連。甲容器上方與大氣相通;打開旋鈕開關M,待重新平衡時,請推理出下列結論:(1)乙容器中氣體體積 ;(填“增大”、“不變”或“減小”)(2)丙容器中氣體體積 ;(填“增大”、“不變”或“減小”)(3)甲容器中的液面 ;(填“上升”、“不變”或“下降”)(4)乙容器中氣體體積變化量 丙容器中氣體體積變化量。(填“大于”、“等于”或“小于”)21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺08液體壓強 大氣壓強【課程標準】通過實驗認識大氣壓強,知道大氣壓強的變化及其對生活的影響。②知道液體內部存在壓強,了解影響液體壓強大小的素。③通過實驗認識阿基米德原理和浮沉條件,并解釋生產生活中的有關現象。④了解流體壓強與流速的定性關系,并簡單解釋有關的現象。【思維導圖】(知識●逐點夯實……必備知識系統梳理基礎重落實……復習自修)一、液體壓強(1)液體壓強產生的原因 液體受重力作用,具有流動性探究影響液體內部壓強大小的因素 探究方法:由于液體壓強的大小與多個因素有關,故在探究時采用控制變量法;實驗中液體壓強的大小是通過U形管兩邊的高度差來反映,這種研究問題的方法為轉換法實驗結論:①水和其他液體內部向各個方向都存在著壓強,液體對容器底部和側壁都有壓強,液體內部向各個方向都有壓強; ②在同種液體同一深度中,液體向各個方向的壓強都相等; ③液體的壓強隨深度的增加而增大; ④不同液體的壓強與液體的密度有關,在同一深度處,液體密度越大壓強也越大。計算 公式 p=ρgh,其中ρ表示液體的密度、h表示液體的深度 因此,液體壓強只與液體密度和液體深度有關,而與液體的重力、容器的底面積、容器形狀均無關.該公式也適用于特殊固體壓強(如密度均勻的圓柱體、正方體、長方體等)。①液體由于受到重力,因而對容器底部有壓強;液體由于具有流動性,因而在液體內部向各個方向都有壓強。②由公式可知,液體的壓強只跟液體的密度ρ 和液體深度h有關,而與液體的重力、容器的形狀、底面積大小等因素無直接關系;③計算液體的壓力、壓強,一般先用p=ρgh計算壓強,再用F=pS計算壓力。④靜止液體的內部壓強跟液體的密度、液體的深度有關,而跟液體的質量、體積以及容器的形狀、底面積大小無關。⑤液體對容器底的壓力F與液體的重力G的關系。(2)測量液體內部壓強的儀器是壓強計,它的工作原理是:當按住橡皮膜時,U形管兩邊液面出現高度差,兩邊高度差表示出壓強的大小。連通器連通器:上端開口,下部相連通的容器。1、原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平(如圖所示)。2、連通器的應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據連通器的原理來工作的。大氣壓強定義 大氣對浸在它里面的物體產生的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般用p0表示產生的原因 ①空氣受重力的作用 ②氣體具有流動性實驗 最早驗證大氣壓存在的實驗是馬德堡實驗最早測量大氣壓強值的實驗是托里拆利實驗特點 ①空氣內部向各個方向都有壓強 ②氣壓隨高度的增大而減小,晴天大氣壓比陰天高,冬天的氣壓比夏天的氣壓高測量 工具 氣壓計應用 吸飲料、輸液、活塞式抽水機和離心式水泵等大氣壓的測量——托里拆利實驗實驗過程實驗原理 大氣壓支持管內水銀柱不下落,大氣壓的數值等于這段水銀柱在水銀面處產生的壓強測量結果 1標準大氣壓 p0=760_mmHg=76cmHg=1.013×105Pa實驗 拓寬 (1)實驗前玻璃管里注滿水銀的目的是:使玻璃管倒置在水銀槽中時,水銀上方為真空;若未注滿或管中混有少量空氣,測量結果會偏小(填“偏大”或“小偏”) (2)實驗中將玻璃管上提下壓(未離開水銀面)或慢慢傾斜,管內外水銀柱的高度不變.無論玻璃管粗細,管內外水銀柱的高度差不變①測量高度時要測量水銀面到玻璃管中液面的垂直高度.②大氣壓強存在的實例:覆杯實驗、馬德堡半球實驗、掛衣鉤吸在墻上、滴管中的液體不會滴落下來、飲料吸進口中等。③標準大氣壓的值相當于760 mm高的水銀柱產生的壓強,即1.01×105 Pa。大氣壓的數值隨海拔高度的增加而降低。測量大氣壓的工具為氣壓計。④大氣壓與天氣、氣候的關系:冬天的氣壓比夏天高,晴天的氣壓比陰雨天高。⑤氣壓和風:大氣運動總是從氣壓高的地方流向氣壓低的地方。⑥大氣壓的日常應用:吸塵器、抽水機、塑料吸鉤等。①大氣層的氣體與固體、液體一樣也受重力的作用,且具有流動性,所以空氣內部向各個方向都有壓強。②大氣壓是變化的,但標準大氣壓是個定值,p0=1.01×105 Pa,是固定不變的,不要把大氣壓和標準大氣壓混淆。流體壓強與流速的關系流體 物理學中把具有流動性的液體和氣體統稱為流體關系 在液體或氣體中,流速越大的位置,壓強越小應用 生活中應用 火車站臺上的安全線、噴霧器、乒乓球的上旋與下旋、足球比賽中的香蕉球等飛機 升力 當氣流迎面吹來時,在相同時間內,機翼上方氣流通過的路程比下方的長,速度比下方的大,氣流對機翼下表面的壓強比對上表面的壓強大.因此在機翼的上下表面存在壓強差,產生了向上升力,這就是飛機的升力①某物體運動,而其周圍的氣體(或液體)不動,與該物體不動,其周圍的氣體(或液體)運動是等效的。②生活中與流體壓強相關問題的解答方法:首先要弄清哪部分流速快,哪部分流速慢;流速快處壓強小,壓力也小,流速慢處壓強大,壓力也大;物體受壓力差作用而產生各種現象。(課堂●分類突破……精選考點典例研析技法重悟通……考點演練)題型一液體壓強的特點[典例1]如圖所示,將一圓柱體從水中勻速提起直至下表面剛好離開水面,此過程容器底受到水的壓強p隨時間t變化的圖象大致如下列圖中的( )A.B.C. D.【答案】D【解答】解:①將一圓柱體從水中勻速提起至其上表面剛好露出水面之前,水的密度一定,容器內水的深度不變,根據p=ρgh可知,容器底受到水的壓強不變;②從圓柱體上表面剛露出水面到圓柱體直至下表面剛好離開水面的過程中,圓柱體排開水的體積減小,容器內水的深度逐漸減小;由于圓柱體被勻速提起,容器的形狀上粗下細,根據ΔV排=SΔh可知,水的深度減小的越來越快,根據p=ρgh可知,容器底受到水的壓強逐漸變小,并且也是減小得越來越快。符合這個規律的只有D圖象,故ABC錯誤,D正確。故選:D。【對點訓練1】某同學利用如圖所示裝置探究“液體壓強的特點”。下列對實驗現象的分析不正確的是( )A.只拔掉a、c的孔塞時,觀察到兩孔均有水流出,說明水向各個方向都有壓強B.只拔掉b、c的孔塞時,觀察到兩孔水的射程相同,說明同一深度,水的壓強相等C.只拔掉a、c的孔塞時,觀察到c孔比a孔水的射程遠,說明水的壓強隨深度增加而增大D.只拔掉d的孔塞時,觀察到有水流出,說明水對容器底有壓強【答案】A【解答】解:A、a、c兩個小孔,是向著同一個方向,距離液面的深度不同,是探究液體壓強和深度的關系,所以A是錯誤的;B、b、c是同一深度不同方向的兩個小孔,說明了同一深度處,向各個方向的壓強是相等的,所以B是正確的;C、拔掉a、c的孔塞時,觀察到c孔比a孔水的射程遠,說明深度越大,壓強越大,所以C是正確的;D、d是容器底的一個小孔,有水流出,說明水對容器底有壓強,所以D是正確的。故選:A。題型二液體壓強的大小[典例2]如圖,輕質薄片剛要脫落,則油的密度是( )A. B. C. D.無法確定,因橫截面積未知【答案】B【解答】解:當輕質薄片恰好下落時,薄片片受到的水與油的壓強相等,即:ρ水gh水=ρ油gh油,而h水=h,h油=2h+h=3h,∴ρ水gh=ρ油g3h,化簡得:ρ油=ρ水。故選:B。【對點訓練2】(2023春 遼陽期中)如圖,一個底面積為80cm2,高為16cm,重為6N的水桶,把它放在1m2的水平桌面上,裝入24N的水之后,測得水桶中水深為10cm(g=10N/kg),求:(1)水對桶底的壓力;(2)桌面受到水桶的壓強。【答案】(1)水對桶底的壓力是8N;(2)桌面受到水桶的壓強是3750Pa。【解答】解:(1)水桶中水深為:h=10cm=0.1m,水對水桶底的壓強:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;水桶底面積為:S=80cm2=8×10﹣3m2,由p=得水對桶底的壓力:F水=p水S=1×103Pa×8×10﹣3m2=8N;(2)桌面受到的壓力為:F=G桶+G水=6N+24N=30N;桌面的面積為1m2,大于桶的底面積,所以受力面積為桶底面積S,桌面受到水桶的壓強為:p===3750Pa。答:(1)水對桶底的壓力是8N;(2)桌面受到水桶的壓強是3750Pa。題型三 連通器[典例3](2023 南召縣模擬)三峽船閘是世界上最大的人造連通器,如圖是輪船通過船閘的示意圖,此時上游閥門A打開,下游閥門B關閉。下列說法正確的是( )A.閘室和上游水道構成連通器,水對閥門A兩側的壓力相等B.閘室和上游水道構成連通器,水對閥門A右側的壓力大于左側的壓力C.閘室和下游水道構成連通器,水對閥門B右側的壓力大于左側壓力D.閘室和下游水道構成連通器,水對閥門B兩側的壓力相等【答案】A【解答】解:圖中,上游閥門A打開,下游閥門B關閉:閘室和上游水道構成連通器,此時水的深度相同,根據p=ρgh和F=pS可知,水對閘門A兩側的壓強相等、壓力相等,故A正確,BCD錯誤。故選:A。【對點訓練3】如圖所示的裝置中,兩端開口的U形管裝有一定量的水,將A管向右傾斜,穩定后A管中的水面與B管中的水面相比較會 (選填“高”“低”或“相平”),U形管最底部受到水的壓強會 (選填“變大”“變小”或“不變”)。【解答】解:由圖可知,A、B兩管上部開口,下端連通,屬于連通器,連通器無論管子的粗細、形狀和是否傾斜,只要裝的是同種液體,并且液體不再流動,兩管中液面始終一樣高;傾斜后,水的深度減小,根據p=ρgh可知,U形管最底部受到水的壓強變小。故答案為:相平;變小。題型四 大氣壓強[典例4](2023 樂山)以下情境與大氣壓強無關的是( )A.覆在管口的紙片不掉落 B.用吸管吸飲料C.連通器 D.塑料吸盤吸附在墻上【答案】C【解答】解:A.覆在管口的紙片不掉落是因為受到大氣壓的作用,故A不符合題意;B.用吸管吸飲料時,先把吸管內的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進吸管里,利用了大氣壓強,故B不符合題意;C.上端開口、下端連通的容器叫做連通器,連通器里只有一種液體,在液體不流動的情況下,連通器各容器中液面的高度總是相平的,與大氣壓強無關,故C符合題意;D.塑料吸盤掛鉤能貼在瓷磚上,需要先用力擠壓塑料吸盤,把盤內的空氣擠出,然后吸盤就被外界的大氣壓緊壓在了墻壁上,利用了大氣壓,故D不符合題意。故選:C。【對點訓練4】用如圖所示裝置粗略測量大氣壓的值。把吸盤用力壓在玻璃上排出吸盤內的空氣,吸盤壓在玻璃上的面積為4×10﹣4m2,輕輕向掛在吸盤下的小桶內加沙子。吸盤剛好脫落時,測出吸盤、小桶和沙子的總質量為3.5kg。(g=10N/kg)(1)大氣對吸盤的壓力是多大?(2)求出此時大氣壓的測量值是多少?【答案】(1)大氣對吸盤的壓力是35N;(2)此時大氣壓的測量值是8.75×104Pa。【解答】解:(1)吸盤、小桶和沙子的總質量為3.5kg,吸盤、小桶和沙子的總重力:G=mg=3.5kg×10N/kg=35N,吸盤豎直豎直向下的拉力:F'=G=35N,吸盤靜止在玻璃上,吸盤受到豎直向下的力和豎直向上的大氣壓力是平衡力,根據平衡力條件得,大氣對吸盤的壓力:F=F'=35N。(2)大氣壓值:p===8.75×104Pa。答:(1)大氣對吸盤的壓力是35N;(2)此時大氣壓的測量值是8.75×104Pa。題型五 大氣壓的測量[典例5](2023春 海林市校級期中)如圖是托里拆利實驗的流程,關于托里拆利實驗,說法正確的是( )A.該實驗可以把水銀替換成水,其余器材不變,由此計算大氣壓強B.向上移動玻璃管,水銀柱的高度不變C.實驗中用的玻璃管越粗,水銀柱高度越低D.標準大氣壓指760mm水銀柱的壓力【答案】B【解答】解:A、由于大氣壓不變,若換用密度比水銀小的水做實驗,由h=,大氣壓能支撐的液柱高度會增大,大于玻璃管的長度,無法完成實驗,故A錯誤;BC、水銀柱的高度取決與外界大氣壓的大小,與玻璃管的位置和粗細無關,故B正確、C錯誤;D、一標準大氣壓指760mm水銀柱產生的壓強,故D錯誤。故選:B。【對點訓練5】(2023春 青羊區校級期中)同學們在進行估測大氣壓實驗時,首先讀出注射器的最大刻度為V,用刻度尺量出全部刻度的長度為L;然后按照如圖所示的過程,慢慢的拉注射器(甲圖沒有蓋上橡皮帽、乙圖在排盡空氣后蓋上了橡皮帽),剛好拉動活塞時,彈簧測力計的示數分別是F1和F2。則下列說法中正確的是( )A.大氣對針筒活塞的壓力F=F1+F2B.若在乙圖中,針筒未排盡空氣,會使得大氣壓強的測量值偏大C.大氣壓強的測量值最接近D.若大氣壓強測量為 ,則與真實值相比測量值偏小【答案】C【解答】解:AC、注射器的最大刻度為V,設注射器的刻度部分長為L,則注射器的橫截面積為:S=,圖甲的彈簧測力計示數反映的是活塞與筒壁的摩擦力F1,圖乙的彈簧測力計示數反映的是:活塞與筒壁的摩擦力F1+大氣的壓力等于F2,所以,大氣對活塞產生的壓力實際為:F=F2﹣F1,代入壓強公式p==,故C正確,A錯誤;B、若在乙圖中,針筒未排盡空氣,有氣壓的作用,會使得F2偏小,大氣對活塞產生的壓力偏小,根據p=,在橫截面積一定時,大氣壓強的測量值偏小,故B錯誤;D、若大氣壓強測量為 ,則與真實值相比測量值偏大,故D錯誤。故選:C。題型六 大氣壓的變化及沸點與氣壓的關系[典例6]【變式訓練】1.小柯設計了一個“不用繩子扎口的氣球”,如圖所示,先將氣球放入玻璃瓶中,再將球口緊套在玻璃瓶口,從抽氣口抽氣,觀察到氣球變大;停止抽氣后,馬上用橡皮套封住抽氣口,此時氣球不用繩子扎,也能保持膨脹狀態。假設抽氣前后氣球內的氣壓分別是p1、p2,瓶內的氣壓分別是p3、p4,則下列關系正確的是( )A.p1<p2 B.p1=p2 C.p3<p4 D.p3=p4【解答】解:抽氣前氣球內氣體壓強與外界大氣壓強相通,氣球體積沒有變化,所以與大氣壓相等;抽氣后,氣球與外界大氣相通,氣球內氣壓等于大氣壓,故p1=p2,故A錯誤,B正確;抽氣前瓶內氣體壓強與外界大氣壓強相通,與大氣壓強相等;用抽氣機向外抽氣時發現瓶內的氣球在膨脹,說明此時氣球內氣體壓強大,玻璃瓶內氣體壓強小才會導致氣球膨脹,即p3>p4,故CD錯誤。故選:B。【對點訓練6】某學校研究性學習小組查閱資料時得到地面附近的大氣壓隨高度變化的關系圖線如圖所示。(1)分析圖線,說出大氣壓與高度的關系;(2)某地的大氣壓為70kPa,利用圖線判斷該地的高度約為多少千米?(3)你認為能否用題中所用方法測定珠穆朗瑪峰的準確高度?說明理由。【解答】解:(1)從圖象可以看出,大氣壓強隨高度的升高而降低;(2)從下面的圖象可以看出大氣壓為70kPa時,所對應的高度大約是2.7km。(3)不能用題中所用到的方法測定珠穆朗瑪峰的準確高度。理由是:大氣壓強除了與高度有關以外,大氣壓的大小還與天氣、季節、溫度變化有關。答:(1)大氣壓與高度的關系:大氣壓強隨高度的升高而降低;(2)該地的高度約為2.7km;(3)不能;理由是:大氣壓強除了與高度有關以外,大氣壓的大小還與天氣、季節、溫度變化有關。題型七 流體壓強與流速的關系[典例7](2023春 歷城區期末)如圖所示是家用煤氣灶灶頭的示意圖。使用煤氣灶時,打開煤氣閥門,擰動點火裝置,煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃,而煤氣不會從進口處向空氣中泄露,以下四種情境與其原理不相同的是( )A.鳥兒靠升力在空中滑翔B.向兩張紙中間吹氣,紙張靠攏C.電動車快速行駛時,傘面被向上吸D.拔火罐被吸附在皮膚表面【答案】D【解答】解:因為流體流速越大的位置,壓強越小,所以進口處煤氣流速大,壓強小于大氣壓,煤氣和空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭,而煤氣不會向空氣中泄露。A.鳥兒在空中滑翔時不會墜落,是因為鳥兒的翅膀上下表面并不對稱,上方空氣流速快,壓強小,下方空氣流速慢,壓強大,從而產生向上的升力,能用“流體壓強與流速關系”解釋,故A不符合題意;B.向兩張紙中間吹氣,兩紙中間的空氣流速大壓強小,而兩紙的外部空氣流速小壓強大,兩紙受到兩邊向內的壓力差,所以兩張紙被壓到一起,能用“流體壓強與流速關系”解釋,故B不符合題意;C.傘面“上凸下平”,當電動車快速行駛時,傘上方空氣流速大,壓強小;傘下方空氣流速小,壓強大,傘就受到一個向上的壓強、壓力差,傘面被向上壓,能用“流體壓強與流速關系”解釋,故C不符合題意;D.拔火罐時,先把罐內燒一下,罐內空氣受熱膨脹,此時迅速把罐扣在皮膚上,等到罐內的空氣冷卻后氣壓降低,罐內氣壓小于外面的大氣壓,大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上,所以拔火罐利用的是大氣壓原理,故D符合題意。故選:D。【對點訓練7】(2023春 閩侯縣期末)“清風不識字,何必亂翻書”,描寫的是書表面有風吹過,紙張向上飄起的情景,如圖所示。紙張飄起是因為紙張上方的空氣( )A.流速慢,壓強大 B.流速快,壓強大C.流速慢,壓強小 D.流速快,壓強小【答案】D【解答】解:書表面有風吹過時,因為紙張上方的空氣流速快,壓強小,紙張下方的空氣流速慢,壓強大,紙張受到一個豎直向上的壓力差,所以紙張就飄起來。故選:D。(課時●過關檢測……關鍵能力分層施練素養重提升……課后練習)1.(2023春 阜平縣期中)將瓶口扎緊橡皮膜的空塑料瓶豎直浸沒在水中,兩次放在水中時的位置相同,如圖所示。關于橡皮膜的形變,下列判斷正確的是( )A.兩次都向外凸,且形變程度相同B.兩次都向內凹,但乙圖形變程度更大C.甲圖向內凹、乙圖向外凸,且形變程度相同D.甲圖向外凸、乙圖向內凹,但乙圖形變程度更大【答案】B【解答】解:液體內部朝各個方向都有壓強,所以橡皮膜不論是朝上還是朝下都會向內凹;在同種液體中,液體的壓強隨深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下時,浸入液體的深度大,橡皮膜凹的更明顯。綜上分析可知,兩次都向內凹,乙時形變程度更大,故B正確。故選:B。2.兩只杯子分別盛有甲、乙兩種液體,小剛利用微小壓強計對它們進行以下操作,實驗前出現圖a情景,下列說法不正確的是( )A.實驗前出現圖a情景,說明U形管左側液面上方的氣體壓強大于當地環境大氣壓B.實驗前出現圖a情景,為調節實驗裝置,可以取下軟管,然后重新安裝C.壓強計調節正常后,將探頭分別放入甲、乙兩液體中,若出現如圖b、c情景,則說明ρ甲<ρ乙D.ρ甲=ρ乙,壓強計調節正常后,將探頭分別放入兩液體中,根據b、c情景可以探究液體內部壓強與深度的關系【答案】C【解答】解:A、當壓強計的橡皮膜沒有受到壓強作用時,U形管中兩側液面應是相平的,而由圖(a)可知,此時U形管中左側液面高度低于右側液面高度,U形管右端上方是和大氣相通的,等于大氣壓強,就說明U形管左支管液面上方的氣壓大于大氣壓,只要取下軟管重新安裝,讓U形管左端液面和大氣相同,這樣U形管兩端的液面就是相平的,故AB正確;C、比較b、c兩圖可知,c圖中U形管兩側的液面高度差較大,說明c圖中橡皮膜在液體中所受液體壓強較大,但沒有控制深度相同,根據p=ρgh不能說明ρ甲<ρ乙,故C錯誤;D、控制液體的密度相同,b、c兩圖中探頭深度不同,可以探究液體壓強與深度的關系,故D正確。故選:C。3.(2023春 撫松縣期中)如圖是一種嵌于廚房或衛生間地面的地漏及其結構示意圖。如果地面有足夠的水進入存水杯中,那么當水不再流動時,水面能達到的最高高度是( )A.位置1 B.位置2 C.位置3 D.位置4【答案】B【解答】解:根據地漏的結構圖可知,左右兩個容器連通,上端開口,當水不再流動時,水面保持相平,所以水面能到達的最高高度是位置2的高度。故選:B。4.(2023春 武漢期末)小明利用玻璃瓶、細管和帶顏色的水自制了一個簡易氣壓計。下列說法正確的是( )A.從管子上端吹入少量氣體,可以使瓶內氣體壓強大于外界大氣壓強B.將簡易氣壓計從一樓移到六樓,會發現玻璃管內水柱下降C.將氣壓計傾斜,細玻璃管內液柱長度不變D.細玻璃管液柱變高,說明玻璃管外大氣壓升高【答案】A【解答】解:A、從管子上端吹入少量氣體,管內水面上升,瓶內氣壓等于外界大氣壓加上管內水柱產生的壓強,說明瓶內的氣壓高于瓶外大氣壓,故A正確;B、大氣壓和高度有關,大氣壓隨高度的增加而減小,因此,將自制氣壓計從一樓拿到六樓,由于外界的大氣壓減小,所以觀察到玻璃管內的水柱在內部氣壓的作用下會逐漸升高,故B錯誤;C、將氣壓計傾斜,細玻璃管內液柱高度不變,故C錯誤;D、細玻璃管液柱變高,說明外界大氣壓降低,故D錯誤。故選:A。5.(2023春 泌陽縣期中)下列幾種航空器中,主要利用流體壓強和流速的關系獲得升力的是( )A.無人機 B.民航客機C.武裝直升機 D.運載火箭【答案】B【解答】解:A、無人機升空時,機翼給空氣一個向下的力,由于物體間力的作用是相互的,空氣給無人機一個向上的力,無人機會上升,故A不符合題意。B、飛機飛行時,飛機的機翼上方突起,機翼上方空氣流速大于下方空氣流速,根據流體流速越大壓強越小,機翼上方空氣壓強小于下方壓強,飛機受到向上的升力作用,故B符合題意。C、直升機的機翼在轉動時對空氣有一個向下的力,由于力的作用是相互的,空氣對機翼產生一個向上的力,使其上升,故C不符合題意。D、火箭發射時向下噴出氣體,物體間力的作用是相互的,火箭同時受到一個向上的反作用力,推動火箭上升,故D不符合題意。故選:B。6.(2023春 天府新區期末)如圖是一款清潔地面的掃地機器人,它工作時內部的電動風扇轉動,使塵盒內部空氣流速大,壓強 ,灰塵在外部大氣壓作用下被“壓”入塵盒;飄在空中的灰塵落向地面是因為受到 的作用。【答案】變小;重力。【解答】解:(1)根據流體壓強和流速的關系可知,清潔地面的掃地機器人,它工作時內部的電動機帶動風扇轉動,使塵盒內部空氣流速變大,壓強變小,垃圾在外部大氣壓作用下被“吸”入塵盒;(2)地球周圍的一切物體都受到重力作用,飄在空中的灰塵因為受到重力作用,會落向地面。故答案為:變小;重力。7.(2023 羅山縣二模)如圖1是生活中常見的塑料瓶蓋,瓶蓋的豎條紋是為了 摩擦;如圖2,往塑料瓶里倒適量熱水并晃一晃,然后把熱水倒出,迅速蓋上瓶蓋,一會兒瓶子變癟了,證明了的存在 。【答案】增大;大氣壓強。【解答】解:(1)瓶蓋上的豎條紋是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力;(2)往塑料瓶里倒適量熱水并晃一晃,然后把熱水倒出,迅速蓋上瓶蓋,過一會兒瓶內水蒸氣液化,瓶內氣壓變小,瓶子在外界大氣壓作用下慢慢向內凹陷,這說明大氣存在壓強。故答案為:增大;大氣壓強。8.(2023春 祿勸縣期中)著名的 實驗證明了大氣壓強的存在并且是很大。活塞A、B的面積如圖所示,如果在活塞A上施加10N的力,能在活塞B上產生 N舉力。【答案】馬德堡半球;200。【解答】解:由帕斯卡原理得兩邊壓強相等,因為p=,所以=,所以F′==10N×=200N。故答案為:馬德堡半球;200。9.(2023春 江津區期末)如圖所示,A、B兩個足夠高的柱形容器放在同一水平面上,分別裝有7cm和5cm深的水。A、B間用帶閥門的細管連接,開始時閥門K關閉,此時B容器底部所受液體壓強為 Pa;打開閥門K,待水不流動時,水對A、B兩容器底的壓強之比為 。【答案】500;1:1。【解答】解:B容器底部所受液體壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa;打開閥門后,AB兩容器構成連通器,連通器中裝入同種液體且液體不流動時,液面是相平的,故兩容器中液體的深度相同,由液體壓強公式p=ρgh知兩容器中的壓強相同,故A、B兩容器底的壓強之比為1:1。故答案為:500;1:1。10.(2023春 太和區期中)如圖為我國研制的新型深潛器,當它下潛至海面下500m時,海水的壓強達 5×106 Pa,其外殼上的一個0.02m2玻璃觀察窗要承受海水的壓力為 1×105 N。(海水密度按1.0×103kg/m3計算,g取10N/kg)。【答案】5×106;1×105。【解答】解:深潛器下潛至海面下500m時,受到海水的壓強:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×500m=5×106Pa;此時在面積為0.02m2玻璃觀察窗要承受海水的壓力:F=pS=5×106Pa×0.02m2=1×105N。故答案為:5×106;1×105。11.(2023春 綏中縣期中)小明用如圖甲所示的裝置,探究影響液體內部壓強的因素。 (1)甲圖中的液體壓強計 (選填“是”或“不是”)連通器。(2)實驗中液體壓強是用U形管兩側液面 來表示的。(3)探究深度對液體壓強的影響過程中,應將橡皮膜先后放在 (選填“a、b”、“a、c”或“a、d”)兩點。(4)圖中a點和d點的壓強分別是pa和pd,則pa pd。(選填“<”、“=”或“>”)(5)下列操作中,有可能讓丙圖中燒杯底部所受液體壓強變小的是 C 。A.向燒杯內加濃鹽水B.向燒杯中加入適量的水C.倒掉一些鹽水(6)本實驗用到的主要研究方法為 法和轉換法。【答案】(1)不是;(2)高度差;(3)a、b;(4)<;(5)C;(6)控制變量。【解答】解:(1)U形管本身是一個連通器,但與壓強計的探頭連接后,一端被封閉,不符合“上端開口,底部連通”這一特點,因此,不是連通器;(2)把液體壓強通過液面高度差顯示,是轉換法;(3)探究密度對液體內部壓強的影響時應控制液體密度相同,故應將橡皮膜放在圖乙中a、b位置處,會看到U形管內液面的高度差變大,液體內部壓強的大小與深度有關,深度越深,壓強越大;(4)由圖乙可知,ha<hb,同種液體密度不變,根據p=ρgh可知,pa<pb;由乙、丙可知,hb=hc,ρ水<ρ鹽水,根據P=ρgh可知,pb<pc;由圖丙可知,hc<hd,同種液體密度不變,根據p=ρgh可知,pc<pd;由以上分析可得:pa<pd;(5)A、向燒杯內加濃鹽水,使丙圖中燒杯底部所受液體壓強變大,故A不符合題意;B、向燒杯中加入適量的水,根據p==可知,使丙圖中燒杯底部所受液體壓強變大,故B不符合題意;C、倒掉一些鹽水,燒杯中鹽水的深度減小,根據p==可知,能使丙圖中燒杯底部所受液體壓強變小,故C符合題意。(6)本實驗用到的主要研究方法為控制變量法和轉換法。故答案為:(1)不是;(2)高度差;(3)a、b;(4)<;(5)C;(6)控制變量。12.(2023春 閩侯縣期末)小健同學在物理老師指導下,在實驗室中進行托里拆利實驗。(1)如圖甲所示,先在一端封閉、長約1m的細玻璃管內灌滿汞,然后將玻璃管倒插在汞液槽中,玻璃管內汞柱先下降一段就不再下降了,管內外汞柱而的高度差約76cm,是 支撐著汞柱不再下降。若將玻璃管傾斜到圖甲中的虛線位置,管內外液面高度差將 ;若僅將汞液槽中的汞抽走一部分,使槽中汞液面下降2cm,則管內外汞柱面的高度差將 。(2)如圖乙,將這套裝置放入足夠大的密閉玻璃鐘罩內,用抽氣機逐漸抽出罩內的空氣,將會看到管內外汞柱面的高度差 。【答案】(1)大氣壓,不變,不變。(2)變小。【解答】(1)在托里拆利實驗中,大氣壓所能支持的汞柱的高度,由此可得填大氣壓;玻璃管傾斜時,管中汞長度將增大,高度不變,管內外液面高度差將不變;管內汞柱的高度只與當時的大氣壓有關,而與玻璃管的粗細、是否傾斜、以及汞槽中的汞的多少無關,所以填不變;(2)當用抽氣機逐漸抽出玻璃鐘罩內的空氣時,汞槽外的氣壓逐漸減小,而汞柱產生的液體壓強大于汞槽外的大氣壓強,為了達到平衡狀態,玻璃管中的汞柱將下降,看到管內外汞柱面的高度差變小。13.(2023春 臨河區校級期中)如圖所示,在質量為1kg的容器內裝有5kg的水,容器底面積為100cm2,容器放在水平桌面上,桌面面積為0.9m2。(g取:10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)水對A點的壓強;(2)水對容器底的壓力;(3)容器對桌面的壓強。【答案】(1)水對A點的壓強為6.5×103Pa;(2)水對容器底的壓力為100N;(3)容器底對桌面的壓強為6×103Pa。【解答】解:(1)A點的深度hA=100cm﹣35cm=65cm=0.65m,水對A點的壓強:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.65m=6.5×103Pa(2)水對容器底的壓強:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa;水對容器底的壓力:F=pS=1×104Pa×100×10﹣4m2=100N;(3)容器對桌面的壓力:F′=G總=(1kg+5kg)×10N/kg=60N;容器底對桌面的壓強:p′===6×103Pa。答:(1)水對A點的壓強為6.5×103Pa;(2)水對容器底的壓力為100N;(3)容器底對桌面的壓強為6×103Pa。14.(2023春 臨川區校級期中)用如圖所示裝置粗略測量大氣壓的值。把吸盤用力壓在玻璃上排出吸盤內的空氣,吸盤壓在玻璃上的面積為4×10﹣4m2,輕輕向掛在吸盤下的小桶內加沙子。吸盤剛好脫落時,測出吸盤、小桶和沙子的總質量為3.5kg。(g=10N/kg)(1)大氣對吸盤的壓力是多大?(2)求出此時大氣壓的測量值是多少?【答案】(1)大氣對吸盤的壓力是35N;(2)此時大氣壓的測量值是8.75×104Pa。【解答】解:(1)吸盤、小桶和沙子的總質量為3.5kg,吸盤、小桶和沙子的總重力:G=mg=3.5kg×10N/kg=35N,吸盤豎直豎直向下的拉力:F'=G=35N,吸盤靜止在玻璃上,吸盤受到豎直向下的力和豎直向上的大氣壓力是平衡力,根據平衡力條件得,大氣對吸盤的壓力:F=F'=35N。(2)大氣壓值:p===8.75×104Pa。答:(1)大氣對吸盤的壓力是35N;(2)此時大氣壓的測量值是8.75×104Pa。15.(2019春 唐河縣期中)假期中,小明從南陽乘坐飛機到上海旅行,查閱相關資料后,他對飛機上涉及的物理知識進行了分析與研究。(1)飛機飛行時,機翼上方的空氣流速 (選填“大于”、“等于”或“小于”)下方的空氣流速,使機翼上下兩表面產生壓力差,為飛機提供升力,用到的物理原理是 。(2)飛機在高空飛行時,機艙外氣壓很低,機艙內始終保持1.0×105Pa的氣壓,如圖甲所示是大氣壓隨高度變化的圖象。當客機飛行在7km高度時,面積是200cm2的舷窗承受的內外壓力差是多少?(3)重為60t的飛機,靜止在水平跑道上(圖乙),若每個輪子的接地面積為200cm2(共6輪子),則飛機對跑道的壓強為多少?(g=10N/kg)【解答】解:(1)飛機的機翼通常做成上凸下平的形狀。飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣速度大,壓強小;流過機翼下方的空氣速度小,壓強大,故機翼上下方所受的壓強差形成了向上的升力,當飛機所受的升力大于飛機的重力時,飛機就飛起來了。故用到的物理原理是流體流速大的地方壓強小。(2)由圖甲知,當客機飛行在7km的高度時,機艙外的大氣壓為0.4×105Pa,機艙內的氣壓為1.0×105Pa,客機飛行在7km高度時,舷窗內外的壓強差:p=p內﹣p外=1.0×105 Pa﹣0.4×105 Pa=0.6×105 Pa,故根據p=可得,舷窗承受的內外壓力差:F=pS=0.6×105 Pa×200×10﹣4m2=1200N。(3)飛機對跑道的壓力:F′=G=mg=60×103 kg×10N/kg=6×105N,飛機對跑道的壓強:p′===5×106Pa。答:(1)大于;流體流速大的地方壓強小;(2)客機飛行在7km高度時,舷窗承受的內外壓力差1200N;(3)飛機對跑道的壓強5×106Pa。1.在測量大氣壓強的實驗中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響,某同學設計了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水,當活塞剛開始向左滑動時,測得杯中水的質量為880g;然后向外緩慢抽水,當活塞剛開始向右滑動時,測得杯中水的質量為460g。燒杯質量為100g,活塞面積為7.7×10﹣5m2,g取10N/kg,輪軸間的摩擦和細線重不計。則所測大氣壓的值應為( )A.1.2×105Pa B.1.1×105Pa C.1.0×105Pa D.0.9×105Pa【答案】C【解答】解:當注射器中的活塞開始向左滑動時,G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,對活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;當注射器中的活塞開始向右滑動時,G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,對活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;兩式聯立解得:F=7.7N;所以p===1.0×105Pa。故選:C。2.2012年4月14日及15日凌晨龍卷風襲擊美國俄克拉何馬、堪薩斯、內布拉斯加和愛荷華4州,造成大范圍破壞,并在奧克拉何馬州奪去5人性命,其中包括3名兒童。此外有數十人受傷。龍卷風的實質是高速旋轉的氣流,呈漏斗狀,它能把地面上的物體或人畜“吸”起卷入空中(如圖所示),龍卷風能“吸”起物體的主要原因是( )A.龍卷風使物體受到重力變小B.龍卷風內部的氣體流速大,壓強小C.龍卷風增大了空氣對物體的浮力D.龍卷風內產生了強大的靜電,將地面物體吸起【答案】B【解答】解:A、物體的重力跟物體的質量有關,質量不變,重力不變。故A不符合題意。B、龍卷風的實質是高帶旋轉的氣流,當刮起龍卷風時,龍卷風內部的空氣流動速度增大,壓強減小;龍卷風外側的壓強不變,地面上的物體或人畜如果被圈在龍卷風中,受到向內且斜向上的壓強大于向外且斜向下的壓強,受到向內且斜向上的壓力大于向外且斜向下的壓力,物體或人畜在壓力差的作用下被“吸”起卷入空中,故B符合題意。C、空氣對物體的浮力與空氣的密度和物體的體積有關,空氣的密度和物體的體積不變,所以浮力不變,因此龍卷風不會增大空氣對物體的浮力,故C不符合題意。D、發生龍卷風一般在沿海地區,空氣比較潮濕,不易發生摩擦靜電。故D不符合題意。故選:B。(多選)3.(2021 紅花崗區校級自主招生)根據表格和圖象,下列說法正確的是( )液體種類 水銀 酒精 鹽水液體密度ρ/(g/cm3) 13.6 0.8 1.03A.甲液體的密度是1g/cm3B.當深度相同時,甲、乙兩液體的壓強之比為3:2C.當深度變為20cm時,乙液體的壓強為2×105PaD.丙液體的壓強與深度關系圖象在甲乙之間,則丙可能是鹽水【答案】BD【解答】解:A、由圖象可知,當壓強為p=3×102Pa時,甲、乙液體的深度分別為h甲=2cm=0.02m、h乙=3cm=0.03m,由p=ρ液gh可得,甲液體的密度為:ρ甲===1.5×103kg/m3=1.5g/cm3,乙液體的密度為:ρ乙===1×103kg/m3=1g/cm3,故A錯誤;BD、由p=ρ液gh可和,在深度相同時,液體壓強與液體的密度成正比,則當深度相同時,甲、乙兩液體的壓強之比p甲:p乙=ρ甲:ρ乙=1.5g/cm3:1g/cm3=3:2,故B正確;丙液體的壓強與深度關系圖象在甲、乙之間,即在相同深度下,丙液體的壓強比甲的小,比乙的大,所以丙液體的密度小于甲的密度、大于乙的密度,由表中數據可知,丙液體可能為鹽水,故D正確;C、深度變為20cm時,乙液體的壓強為:p′=ρ乙gh′=1×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m=2×103Pa,故C錯誤。故選:BD。4.液體流動時會受到粘滯阻力,要使管道里的液體做勻速運動,必須在管道兩端附加一個壓強差Δp,現有一根長為L,半徑為r的水平直圓管,單位時間內通過管道截面的液體體積稱為流量Q,已知流量Q與L、r、Δp有關,還和液體的黏度η有關,η的單位是Pa s.已知Q=krαηβ()γ,其中k是一個沒有單位的常數,根據等式兩邊單位應相同的原則,可推知上標α、β、γ的值分別為:α= ;β= ;γ= 。【解答】解:Q的單位為米3/秒(),r的單位是米(m),η的單位是Pa s= s= s= s=,====,則=mα()β()γ=mα﹣β﹣2γkgβ+γs﹣β﹣2γ,所以,3=α﹣β﹣2γ,﹣1=﹣β﹣2γ,β+γ=0,聯立解得:α=4,β=﹣1,γ=1;故答案為:4;﹣1;1。5.眾所周知,在通常情況下,質量不變的密封氣體,當其壓強變大時體積減小,反之,當氣體壓強減小時體積增大。有人嘗試做這樣一個實驗;如圖所示,甲、乙、丙三個相同的容器內盛有部分水并在豎直方向上依次放置。甲、丙兩容器內的水通過細玻璃管相連,另外一根兩端開口的細玻璃管的下端穿過甲容器底部插入乙容器水內,貼近甲容器水面有一個旋鈕開關M,開關下方充滿了水。乙、丙兩容器內水面上方的氣體通過細玻璃管相連。甲容器上方與大氣相通;打開旋鈕開關M,待重新平衡時,請推理出下列結論:(1)乙容器中氣體體積 ;(填“增大”、“不變”或“減小”)(2)丙容器中氣體體積 ;(填“增大”、“不變”或“減小”)(3)甲容器中的液面 ;(填“上升”、“不變”或“下降”)(4)乙容器中氣體體積變化量 丙容器中氣體體積變化量。(填“大于”、“等于”或“小于”)【答案】(1)增大;(2)減小;(3)下降;(4)大于。【解答】解:(1)由于乙、丙兩容器氣體相連所以有:p乙=p丙.而丙中氣體的壓強為甲容器中的液面與丙容器中液面差Δh1的高度的液體所產生的壓強再加上外界大氣壓即:p丙=ρ水Δh1g+p0;(2)由于乙容器中的壓強與丙容器中的壓強相等,但是乙容器中的液面與細玻璃管頂端的頁面高度差Δh2小于Δh1.故當打開旋扭開關M時細玻璃管中液面會有所上升,因此乙容器中的液面有所下降,于是便導致乙、丙兩容器中的氣體體積增大,從而使乙、丙兩容器中壓強減少;(3)由于丙容器中的壓強減少,于是甲容器中的液體將通過導管進入丙容器中,則甲容器中的液面下降;此時甲容器中的液面與丙容器中液面差比原先的Δh1有所減少。當乙容器中的細玻璃管中的液體表面與乙容器中液面的高度差Δh2與甲容器中的液面與丙容器中液面差Δh1相同時為止;(4)此時乙、丙兩容器中的壓強比原先有所減少,故乙、丙兩容器中的氣體的體積比剛開始時有所增大,但丙容器中由于液體的液面上升,故丙中氣體的體積減少,但由于氣體的總體積在增大,丙中的氣體的體積在減少,所以乙容器中氣體體積的增加量要大于丙容器中氣體的減少量。故答案為:(1)增大;(2)減小;(3)下降;(4)大于。21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 08液體壓強 大氣壓強(原卷版).doc 08液體壓強 大氣壓強(解析版).doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫