第十二讲：大气压强 流体的速度与压强的关系.doc

第十二讲：大气压强 流体的速度与压强的关系
知识提要：
1．液体压强公式：P=ρgh，液体的压强与液体的 和 有关，而与液体的体积和质量无关。
2．证明大气压强存在的实验是 实验。
3．大气压强产生的原因：空气受到 作用而产生的，大气压强随 的增大而 。
4．测定大气压的仪器是： ，常见 气压计测定大气压。飞机上使用的高度计实际上是用 改装成的。1标准大气压= 帕= cm水银柱高。
5． 沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时 ，气压增大时 。高山上用普通锅煮饭煮不熟，是因为高山上的 低，所以要用高压锅煮饭，煮饭时高压锅内气压 ，水的沸点 ，饭容易煮好。
6． 流速和压强的关系：在液体中流速越大的地方，压强 。
例题精析
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【例题1】有一根长为300mm的一端封闭的玻璃管，灌满水银后倒插入水银槽中（外界气压为1标准大气压），如图1所示，当玻璃管顶不小心弄出一个小孔时，此时将看到（ ）
A.水银从管顶的小孔喷出
B.水银不喷出，仍充满玻璃管
C.水银在管内下降一小段
D.水银在管内下落到水银槽内的液面相平
【解析】本题易错之处是认为水银会从管顶喷出。实际上，外界气压为1标准大气压时，玻璃管内的水银柱能维持760mm高度差，因玻璃管只有300mm长，所以水银除充满玻璃管外，还对管顶有大小为460mm水银柱的向上的压强。当管顶开孔时，管顶处的水银受到外界的大小为760mm水银柱的向下的压强,使得管内水银柱迅速下落，最终跟水银槽内的液面相平。选项D正确。2

【例题2】已知1标准大气压的值约为105Pa，小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大。他设计的实验方案是：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平玻璃板上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力。再设法量出吸盘与玻璃板的接触面积，然后算出大气压，如图2所示。他选择的实验器材是：量程为5N的弹簧秤，底面积为5cm2的吸盘。
（1）这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行？
（2）如果上述方案可行，小明同学选择的器材能否测出大气压的值？请你进行分析和评估。
【解析】（1）吸盘刚刚脱离玻璃板时，拉力恰好等于大气压力，测出F拉，吸盘底面积S已知，由公式P＝F拉 /S可算出P，因此这种方法可行。
（2）根据公式P＝F/S可算出大气压力F＝PS＝105Pa×5×10-4m2＝50N，弹簧测力计的量程只有5N，所以他选择的器材不能测量大气压的值。
【例题3】龙卷风的实质是高速旋转的气流．它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷人空中。龙卷风能“吸”起物体是因为
A．龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B．龙卷风内部的压强远大于外部的压强
C．龙卷风使物体受到的重力变小
D．迷信说法中的“龙’把物体“抓”到空中
【解析】气流高速旋转时其内部压强小于周围空气的压强，在压强差的作用下，龙卷风将地面上的物体或人畜“吸”起卷人空中。选项A正确。
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【例题4】如图3所示，在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球
A.相互靠近
B.相互远离
C.静止不动
D.向同一方向运动
【解析】此题凭直觉会觉得吹气时两球会相互远离，但因为吹气时两球间空气的流速会大于两球外侧空气的流速，而流速大处压强小，所以两球实际上会互相靠近，选项A正确。
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【例题5】化学实验室里常用的水流抽气机的结构如图4所示．使用时让自来水流入具有内置喷口的T型玻璃管内．由于水流的作用，喷口A处气流的速度将________(选填“减小”“增大”或“不变”)，A处气体的压强将______ (选填“减小”“增大”或 “不变”)，从而使喷口A处的气体和抽气容器内的气体之间产生压力差，以达到抽气的目的．
【解析】水流从喷口流出时，喷口A处的气流速度将增大，压强将减小，从而使喷口A处的气体和抽气容器内的气体之间产生压力差，以达到抽气的目的．
【例题6】2005年5月15日，南京地铁一号线开始观光试运行．南京终于迎来了地铁时代。
(1)地铁的站台上，都标有一条醒目的黄色安全线，如图5所示。候车时乘客要站在黄色安全线的外面．这是为什么?
(2)与公交汽车相比，地铁除了载客量大、准时外，还会有哪些优点?(只需写出一点)
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【解析】（1）火车驶过时，站台边缘处的空气流速较大，压强较小，站在安全线内的人其外侧空气压强大于内侧空气压强，人有被推向火车的危险。
（2）此问的开放程度较大。可能的答案有：使用电能不污染城市环境；地下轨道交通不会造成交通事故；不占用城市表面的土地等。
【例题7】（2006 南京）.唐代诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》这首诗中写道：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。以上诗句中包含的物理知识有：(只写两条)
(1) ；
(2) 。
【答案】（1）空气振动发声
（2）气体流速越大压强越小
【例题8】.（2006 泰州市）小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头．想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动．小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了，这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以( )
A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力 B．减小瓶盖与瓶口的接触面积
C．减小瓶内外气体的压力差 D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力
【答案】.C
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【基础过关】
1、钢笔吸墨水时，用手挤压橡皮管再松开，墨水就被吸进橡皮管里去了。挤压橡皮管的目的是　　　　　　；松手后，墨水在　　　　　　的作用下进入橡皮管中。
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2、如图6所示，刘华同学做了一个实验，（1）瓶底铺层砂子；（2）放入并点燃浸过酒精的棉花；（3）用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口，过一会儿可看到鸡蛋将____________。这个实验也证实了___________________。
3、如图7所示实验，在丙图中两个皮碗 拉开（选填“容易”或“不容易”），其原因是 的作用。
4、在高山上用普通锅煮不熟饭，是因为高度越高大气压强越 （填“大”或“小”），且普通锅的气密性不好，锅内气压受外界气压影响，从而使水的 低于100℃.
5、在月球上，下列活动中可以做到的是（ ）
A.用活塞式抽水机抽容器中的水 B.用自来水笔吸取瓶中的墨水
C.用吸管吸取瓶中的饮料 D.在充满空气的登月舱内吸饮料
6、下列现象中，不能说明大气压存在的是（　　　）
A．用吸管能从瓶中把饮料吸入口中　　
B．吸盘式挂衣钩能紧贴在平整的玻璃板上
C．堵上茶壶盖上的小孔，茶壶里的水不容易倒出来
D．人跳起来或物体被抛向高处，总要落回地面
7、在托里拆利实验中，下列哪一种情况会对测量结果产生影响　（　　　）
A．将玻璃管稍微倾斜了一些　　　　 B．往水银槽内多加了一些水银
C．换用内径粗一些的玻璃管做实验　 D．玻璃管中混进了少许空气
8、下列事例中，利用大气压作用的是（ ）
A．用图钉把地图钉在墙上 　　　
B．医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C．人将新鲜空气吸进肺里
D．深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
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9、有资料说明，在刮龙卷风时其大气压强可以达到9×104Pa，在一座面积为200m2的简易平顶厂房中，当时的大气压强是1×105Pa，如果此时龙卷风从厂房房顶上方刮过，那么大气对厂房房顶的作用力可能是：
　　 A. 方向向上，2×106N 　　
B. 方向向下，2×106N
　　 C. 方向向上，1.8×107N 　　
D. 方向向下，1.8×107N。
10、如图8，张红同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象，无论她怎么用力，饮料都吸不上来。你认为出现这种现象的原因是
A．吸管有孔 B．大气压偏小
C．吸管太细 D．吸管插得太深
11、小李对气体压强的叙述，正确的是 ( )．
A.马德堡半球实验证明了大气压的存在
B.大气压随高度的增加而增大
C.用打气筒打气时，往下压活塞，活塞下方气体体积和压强都减小
D.一个标准大气压相当于760mm高的水银柱
12、内地青年应征人伍赴藏后，刚到达青藏高原时常会头晕、头痛、耳鸣，有的甚至恶心呕吐，其主要原因是　 (　 )
　　A．高原上气温偏低，经常下雪
　　B．高原上空气稀薄，气压偏低
　　C．高原上大气中二氧化碳含量较多
　　D．高原上道路崎呕，人体能量消耗过多
13、把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上，就能用它挂衣服或书包，在解释这个现象时分别用到以下四句话。①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上；②把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上，塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出；③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力；④所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。按照下列哪个顺序排列这四句话，可以把这个现象解释得最清楚( )
A．①②③④ B．②①③④
C．③②①④ D．②③①④
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14、如图9甲所示，是空中加油机加油的情景，如果以受油机为参照物，加油机是＿＿＿的，飞机的机翼做成如图13-38乙的形状，是利用了气体中流速越大的位置压强越＿＿＿的原理，使机翼的上下表面产生了压强差，为飞机的升空提供了升力。
15、当居室前后窗子打开时，“过堂风”会把侧面墙上的衣柜门吹开，这是因为衣柜外__ ___，衣柜内________________________。
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16如图10所示，将一个普通的乒乓球轻轻放人漏斗中，用电吹风从管口向上吹，那么以下分析正确的是( )
A、球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
B、球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
C、球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
D、球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
17、设想一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则不会出现的情况是（ ）
A． 飞机翅膀的截面形状应该反过来
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B． 两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C． 地铁、火车站的站台安全线不必设置
D． 喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
18、航海时，船只向前航行过程中，如果两艘船靠得很近并肩行驶，如图11所示，两船将会 ，这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因。
19、图12所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强 ；容器里液面上方的空气压强 ，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。
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【知能提升】
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20、我们经常可以看到这种现象：汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动．如图13所示，马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动？请你猜想并说明理由.　　　　　　　　
21、有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形突起，相当于一个倒置的翅膀（如图14所示），这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面，请解释其中的道理。
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14、如图15是离心水泵的示意图，它是利用 来抽水的，水泵启动前，需要 才能正常抽水。
15、如图16所示，将试管口朝下放在酒精灯火焰上方加热3min—5min，立即竖直插入盛水的容器中某深度不动。
（1）你猜想可能产生的现象是： 　
　　　　 。
（2）你猜想的依据是： 　　 　　　。
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22、小明将盛有水的烧瓶放在火焰上加热，水沸腾后，把烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图17所示。则观察到烧瓶里的水（ ）
A.一直沸腾，浇上冷水时，停止沸腾
B.先停止沸腾，浇上冷水时，会再沸腾
C.因没有继续加热，且又浇上冷水，故不会沸腾
D.以上现象都可能出现
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【思维创新】
23、据新华社北京5月21日电：为纪念人类登上珠穆朗玛峰50周年，2003年中国珠峰登山队今天成功登上珠穆朗玛峰。国家主席胡锦涛特此电贺登山健儿。中国登山队在登山的的过程中，在海拔7028m处建立了营地。如图18表示大气压随高度变化的情况，从图中可查得，该营地的大气压强约为 kPa。从图中还可看出，离地面越高，大气压越 。
24、高压锅盖内表面积为400cm2，当锅内蒸汽达1.2个标准大气压时，锅盖所受的蒸汽压力是多大？

25、伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，如图19所示，在大气压作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这情况与马德堡半球实验有异曲同工之处。伪气功19
师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。
　　小科同学用受力面积约为12cm2的吸盘，成功做了“空手吸盆”表演。若当时的大气压值约105Pa，请你根据以上的数据，计算大气压对这个小小的塑料挂衣钩吸盘的压力有多大?

25、大气压随高度的升高而降低，一支登山队测出了几个高度的大气压，如下表所示。
高度h/km
大气压p/×105Pa
0
1.01
0.4
0.97
0.8
0.92
1.4
0.86
2.0
0.79
20

(1）请你根据表中的数据，在图14-33所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像。
（2）根据图像，可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为：
（3）当高度为1km时，大气压约为 Pa。当高度为3000km时，已到了大气层的边缘，此处的大气压约为 Pa。
（4）除了高度，大气压还与什么因素有关？请提出你的一个猜想
。