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1、-第九章 压强11证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。12大气压强产生的原因：空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强.(1) 大气压的测定托里拆利实验测出了大气压的大小.在托里拆利实验中,测量结果和玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关;如果实验时玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变;这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,通常情况下,为76厘米左右.13测定大气压的仪器是：气压计，常见的气压计有水银气压计和金属盒气压计两种. 水银气压计是根据托里拆利实验制成的,它在测量时,必
2、须挂竖直,如果挂歪斜了,则测量结果将比实际值偏大. 金属盒气压计即无液气压计,如将其刻度盘上所标的大气压值折算成高度,则成了航空、登山用的高度计.14.大气压的变化 (1)大气压随海拔高度的增加而减小,这主要是由于离地面越高的地方空气越稀薄,空气的密度越小.(2)大气压的变化和天气有关,一般说来,晴天的大气压比阴天的高,冬天的大气压比夏天的高大气压的特点空气内部向各个方向都有压强，且空气中*点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100Pa5沸点与压强：一切液体的沸点
3、，都是气压减小时降低，气压增大时升高。15 沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。高山上用普通锅煮饭煮不熟，是因为高山上的沸点低，所以要用高压锅煮饭，煮饭时高压锅内气压大，水的沸点高，饭容易煮好。课 堂 例 题 讲 解例1如以下图所示，有五块完全一样的砖以三种形式摆放在水平地面上。(a)是两块迭放；(b)是单块砖平放；(c)是两块砖并排平放。它们对地面的压强分别为Pa、Pb、和Pc，则分析与解：解题应看清“形式，抓“本质，此题检查的知识点是压强的概念，要把握压力与受力面积的比为压强，(a)、(b)受力面积相等，但(a)是(b)压力的2倍，所以，(a)、(c)的压力
4、相等，但(c)的受力面积是(a)的2倍，所以，即，应选D。再有，也可以先比拟(b)、(c)，(c)的压力、受力面积均为(b)的2倍，所以例2两块完全一样的砖块，所受重力均为19.6牛顿，三条棱长分别为20厘米、10厘米、5厘米。砖块A平放，砖块B侧放，两砖块如图互相穿插叠放，求砖块A对砖块B的压强。分析：压强公式中的“S是受力面积，而不是物体的底面积或外表积。该题中的受力面积既不是砖块A的下外表积，也不是砖块B的侧面积，而应该是砖块A和砖块B的接触局部的面积。解答：受力面积S=5厘米10厘米=50厘米2=510-3米2，根据压强公式：答砖块A对砖块B的压强是3.92103帕斯卡。说明：1计算压
5、强时，所谓面积S，应当是实际受力作用的面积。2计算压强要注意单位的统一，只有压力的单位用牛顿，面积的单位用平方米，压强的单位才是帕斯卡。例3封冻的江河冰面最大能承受的压强是4104帕斯卡，一台履带式拖拉机的质量是5200千克，两条履带跟地面接触的面积共1.5米2，这台拖拉机能不能从冰面上通过？分析:这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。如果拖拉机对冰面的压强大于4104帕斯卡就不能通过，如果小于4104帕斯卡就可以通过。解答:根据压强公式：答因为3.40104帕斯卡小于4104帕斯卡，可以通过。说明:1物体受压后形状要改变，甚至会被破坏，这决定于压强的大小而不是压力的大小。2压力的
6、大小不一定等于施压物体的重力，只有物体在水平面上时，压力才等于物体的重力。在解这类问题时，必须写出公式的推导过程，以防压力和重力这两个概念混淆例4如下图,一封闭容器中盛满了*种液体.对容器底的压力和压强分别为F1和p1图1中(a),假设把容器倒置后对容器底的压力和压强分别为F2和p2图1中(b),则F1与F2、p1与p2的大小关系是( )A. F1F2 , p1p2 B.F1F2 , p1p2 C.F1F2 , p1p2 D. F1F2 , p1p2分析与解答 由液体压强公式prgh可知,(a)、(b)两种情况下由于液体密度及容器底到液面的深度都相等,所以两种情况下容器底受到的液体压强相等,即
7、p1p2.但是由于静止液体对容器底的压力不一定等于液体的重,它的大小应等于液体对空器底的压强与容器底面积的乘积,即, F1p1S1, F2p2S2.由于p1p2,而S1S2.所以可得: F1F2.即应选D.例5如下图，将一个两端开口的玻璃 筒的下端盖上一块薄塑料片A、竖直插入水中，塑料片离容器底部10厘米，容器内水深30厘米，缓慢地往玻璃筒里注入煤油，筒里煤油深_厘米时，塑料片将会下落g取10牛千克分析 往玻璃筒内注入煤油后，塑料片受到筒内煤油对它向下的压强和筒外水对它向上的压强根据二力平衡的条件，当塑料片受到向下的压力等于向上的压力时，塑料片恰好下落，此时有 注意塑料片在水中的深度 是它到液
8、面的距离， 厘米计算时要用国际单位解法一解法二答：筒内煤油面高25厘米时，塑料片下沉。例6如下图，容器中装满水，放在水平地面上，容器的底面积为100 ， 厘米， 厘米求：水对容器A处的压强水对容器底B处压强水对容器底的压力，此压力等于容器中的水重吗？分析：对于中的A、B两处的压强可以直接根据 求出，对于底部的压力应先求出底部的压强，再利用 ，求出 解： ，水密度求：水对A处的压强 ，水对容器底B处的压强 ，水对容器底的压力F解：水对容器壁A处的压强水对容器底B处的压强水对容器底的压力而 是一个底面为S、高度为 的圆柱的体积，而 是体积为V的圆柱体中的水重，显然水对容器底的压力大于如图容器中的水
9、重答：水对容器壁A处的压强是 ；水对容器底B处的压强为 ；水对容器底的压力是78N，大于容器中的水重例7如下图的托里拆利实验装置中，以下哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化 A将管倾斜B将玻璃管变粗C向水银槽中参加少量水银D外界大气压发生变化分析 管内水银柱产生的压强和外界大气压相等。当外界大气压不变化时，由可知，管内外水银面的高度差h就不会发生变化，所以，当管倾斜时，管内水银虽然增多，但管内外水银面的高度差不会变化；向水银槽中参加少量水银后，槽中水银面和管内水银面同时升高，管内外水银面高度差仍然不变；只有当外界大气压发生变化时，管内外水银面的高度差才会发生变化，所以答案为D小结 解此
10、类题的关键是抓住玻璃管内外水银面的高度差就表示外界大气压的大小，只要外界大气压不变，这个高度差就不会改变；只有当外界大气压变化时，这个高度差才会发生变化解题时学生常常不明确这里所说的玻璃管内外水银面的高度差是在竖直方向上的出错的主要原因是对托里拆利实验的原理没有理解例8如下图，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面20cm，在标准大气压下，管外水银面上受到的大气压强等于Pa，假设在试管顶部开一小孔，将看到现象分析 此题虽然给出了试管内水银柱的高度为20cm，但并非相当于外界大气压，外界真正的气压为1标准大气压，即应相当于76cm汞柱产生的压强，应为假设在试管顶部开一个小孔，此时试管
11、内外相当于一个连通器，所以最终将看到的是管内外液面等高评注 此题着重考察大气压强局部、学生的观察实验能力及知识应用能力不少学生容易受试管内水银柱高度为20cm的影响，误认为此时大气压相当于20cm高的汞柱产生的压强，于是按而得出错误的结果假设在试管顶开一小孔，有的学生认为水银将向上喷出，这说明学生没有真正理解“托里拆利实验，并且应变能力较差，未找出题中的隐含条件“外界为标准大气压，而机械地照图求出20cm水银柱产生的压强，学生也不能完整而简练地答出“管内水银流入槽内的正确答案例9自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水吸进橡皮管内，原因是 A弹簧片弹力作用的结果B橡皮管有吸引力C手对橡
12、皮管有压力D管外墨水面上大气压大于管内气压错解一：由于吸墨水时要先按下自来水笔上的弹簧片，所以是弹簧片的弹力使墨水进入橡皮管内，选项A正确错解二：由于吸墨水时要先用手按下自来水笔上的弹簧片，所以是手对弹簧片的压力使墨水进入橡皮管内，选项C正确警示：在利用大气压的知识解释物理现象时，一定要分析不同区域气体压强的情况，当不同区域的气体压强不一样时，就会发生这些现象，而不能简单地从现象本身作出判断在这个现象中，当把自来水笔上的弹簧片按下再松开时，造成了橡皮管内的气体压强和管外墨水面上气体压强不同，在管内外气体压力差的作用下，墨水被“吸进了自来水笔的管内正解：因为当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮
13、管内的一局部空气，使得松开弹簧片时橡皮管内的气体压强小于管外墨水面上的大气压强，在管内外气体压力差的作用下，墨水被“吸进自来水笔的管内选项D正确例10. 以下情况中会使大气压变小的是 A从高山顶下山的过程中B从赤道向北极运动过程中C从室内到室外的过程中D从一楼上升到九楼的过程中分析 不同高度的大气密度不同，造成大气压值不同离地面越高，大气密度越小，气压值也越小地球是一个椭球体，赤道直径比两极直径大，因此两极附近地球对空气吸引力较赤道附近对空气吸引力要大些解答 D例11.如图是自制的水气压计，把它由东宝山 的山脚移至山顶，玻璃管中的水柱的高度变化情况是瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界
14、发生热传递 A降低B升高C先降低后升高 D先升高后降低讲解 由于大气压强随高度的升高而减小，当把自制的水气压计由山脚移至山顶时，外界大气压强减小，而瓶内水面上的压强不变，所以玻璃管中水面升高，故答案选B例12.小明设计了一个如下图的实验装置起水 管长度不超过2m，他可以通过直杆P向上提起活塞S，活塞下面原来充满水，在活塞缓慢向上提起的过程中将会发生的现象是A活塞S上升到出水口Q之前，水将被向上拍起B活塞S稍高于出水口Q时，水将从出水口流出C活塞S稍高于出水口Q时，装置内的水面将下降，水回到下面的水槽中D活塞S从出水口Q处继续向上提起，装置内的水面保持与Q等高，不会继续上升分析与解答：开场时活塞S位于缸的底部，活塞S下边空气压强等于大气压，管内与槽内水面相平活塞向上提起，S下边空气体积膨胀，压强减小，水槽中的水在大气压的作用下沿水管上升活塞继续上提，在活塞S未到达出水口Q之前，管内气压继续减小，管内水面不断上升当活塞S稍高于出水口Q时，管中水柱与大气相通，管内气压等于大气压，管中升高的水柱由于重力又流回水槽中应选A、C小结：活塞式抽水机工作时，活塞上提，在活塞下面与水管里的水面之间形成低压区，管内水柱上下两端由于压强差产生压力差作用，使管内水柱不断上升这种压力差一旦消失，管内水柱在重力作用下，又回到水槽中题中，当S上提未到Q之前时，这种压力差存在当S超过Q，管中的水柱与大气相通
