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精品讲义压强34节课件
第十章压强3、4节
发布时间:
2008-04-08来源:
互联网作者:
o_wlhx
【本讲教育信息】
一.教学内容:
第十章 压强
3、连通器和液压技术
4、大气压强
二、重点、难点
1、能用连通器原理认知和解释一些相关的实际问题
2、通过了解液压技术及原理,知道一些液压技术在生产、生活中的应用
3、了解大气压强的存在及产生原因
4、知道托里拆利实验的原理,过程及结论
三、知识点分析
1、连通器原理
上端开口,下部相连通的容器叫连通器。
特点:
连通器里如果只有一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总是保持相平。
2、液体对压强的传递
由于液体具有流动性,所以在受到压力的时候,就出现和固体不同的现象,取一个壁上有几个小孔的空心球,球上连接一个圆球,把水挤进球里,可以看见,扎的各个小孔都向外喷水,这表明手加在水上的压强,被水传递到各个小孔上,球上的小孔是朝着不同方向的,可见液体能够把它受到的压强向各个方向传递。
帕斯卡定律:
加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
帕斯卡定律也适用于温度、体积不发生变化的静止气体。
液体压强计,加在金属盒橡皮膜上的压强能够大小不变的传递作用在U型管中的液体上形成高度差,其压强与U型管中液面差产生的压强相等。
应用:
P50
3、认识大气压强
历史上著名的马德堡半球试验证实了大气压的存在,虽然平时我们感觉不到空气的质量,但实际上地球表面附近的大气里,1m2的空气质量大约为1.99kg,大气层的厚度约有几百千米,它们在地球的引力作用下会对浸在大气海洋中的物体产生压强,空气又具有流动性,和液体一样气体内部向各个方向都有压强。
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强。
4、大气压强的测量
5、1644年,雅达利科学家托里拆利用如图所示装置,精确的测定了大气压强,其试验原理是大气压强等于它所支持的水银柱产生的压强,实验中测出管内外液面的竖直高度,根据公式
计算大气压强值。
6、大气压强的变化
7、大气压强是地球的引力产生的,由于大气层中大气的分布是不均匀的,离地面越高空气越稀薄,那里的大气压强越小,表现出大气压强随高度的增大而减小的变化规律。
8、由于太阳的照射,地形的差异等因素的影响,使地球表面的大气压的分布不均匀,空气中大气压的差异引起空气流动,通常冷空气下沉形成高压区,热空气上升形成低压区,空中形成的云团在大气压的作用下漂向低压区,故当大气压降低时常伴有多云天气。
9、1标准大气压=760mmHg=1.01Pa
【典型例题】
例1:
杯中装满水,盖上硬纸片倒置后,纸片不会掉,说明 存在。
思路分析:
杯中装满水,倒置后。
水和纸片受到重力的作用,可水和纸片为什么不掉下去呢?
是杯子把水和纸片吸住了还是水将纸片粘住了?
都不是,真正的原因是纸片的下表面受大气的压力作用,纸片的上表面只是受水的压力作用,而大气的压力远大于水的压力,所以是大气压支持着纸片和杯中的水,这说明大气压的存在。
正确答案:
大气压
例2:
在海拔几千米的高原上煮鸡蛋,水沸腾了很长时间,鸡蛋总是不熟,其原因是( )
A、大气压强小,水沸点低
B、高原上的气压太低
C、炉火的温度低
D、水沸腾的时间长
解析:
离地面越高气压越小,一切液体的沸点随气压的减小而降低,随气压的增大而升高,由于大气压随高度的增加而减小,所以水的沸点随高度增加而降低。
海拔1千米处水的沸点约为97°C,3千米处约为91°C;6千米处约为80°C;9千米处约为70°C;在海拔8848m的珠穆朗玛峰顶大约在72°C时水就沸腾了,所以选项A是正确的。
正确答案:
A
例3:
茶壶盖上都留有小孔,这是为什么?
解析:
茶壶的作用是泡茶倒茶,茶壶盖上有小孔,其作用肯定是有利于倒出茶来,有孔则说明内外相通,则壶身中水面大气压与壶嘴水面大气压相互抵消,倾倒时茶水在自身重力作用下容易流出,若无此孔,则壶嘴处由于大气压作用,茶水不易倒出。
例4:
对一个塑料袋吹口气后将口扎紧,然后两手用力拍塑料袋,塑料袋将发出“砰”的声音并随之破裂。
这是为什么?
解析:
当塑料袋被两手拍打挤压时,袋内空气体积变小压强增大,使袋内气压大于外界气压,当袋内外的压力差大于塑料袋承受力时,塑料袋就要破裂,袋内空气急剧外泄,引起空气振动,听到“砰”的声音。
例5:
将托里拆利管内灌满水后倒立于水槽中,则管内水面位置( )
A、下落至内外水面高度差是76cm
B、下落至内外水面相平
C、不下落而且水充满全管
D、无法判断
解析:
在通常状态下,1标准大气压能够支持76cm高的水银柱,由于水的密度是水银密度的1/13.6,因此能支持水柱的高度是水银柱高度的13.6倍,即10.34m左右,远远超过托里拆利管的长度,因此应选C
正确答案:
C
例6:
在托里拆利试验中,下列哪种情况会对测量结果产生影响?
( )
A、往水银槽里多加一些水银
B、将玻璃管稍微倾斜一些
C、换用内径粗一些的玻璃管做实验
D、玻璃管中混进少许空气
解析:
用托里拆利管测大气压时,玻璃管内水银面上方是真空,而管外水银面高度差与这段水银柱产生的压强相等,这段高度差的大小与管子的粗细、槽内水银的多少、玻璃管是否倾斜无关。
如果玻璃管中混进了少量的空气,它就会产生一定的压强,使管内外水银面高度差减小,导致测量结果低于正常值。
正确答案:
D
例7:
如图A、B两活塞间的封闭区间里充满液体,且两活塞的截面积SB=2SA,在两侧分别用力推活塞,当装置中液体静止不动应有
A.F1=F2 B.2F1=F2 C.F1=2F2 D.难以确定
解析:
装置中两活塞间充满的液体是密封的,根据帕斯卡定律理解,F1压力通过小活塞作用在液体上的压强将大小不变的被液体向各个方向传递,所以大活塞静止不动F2必须与液体传递压强产生的压力平衡。
小活塞对液体的压强:
p=F1/SA
液体传递的压强在大活塞产生的压力:
F=pSB=F1·SB/SA
正确答案:
B
【模拟试题】(答题时间:
30分钟)
一、选择
1.下列用连线表示的是物理现象与它们在生活中实例的联系,其中错误的是( )
A.大气压强——用吸管吸饮料
B.物体受浮力现象——氢气球脱手后升高
C.重力方向——瓦工用重锤检验墙壁是否竖直
D.摩擦现象——用瓶盖起子起瓶盖
2.如图甲所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图乙中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是( )
二、填空、简答题
3.如下图所示,两个完全相同、两端开口的玻璃筒下面托着橡皮膜,筒中装有不同体积的同种液体。
(1)从图中可观察到的现象是____________________;
(2)这个现象表明______________________________。
4.请你从下列物品中选择合适的器材,设计一个用以说明大气压强存在的实验,说出你的做法及实验现象。
备选用物品:
罐头瓶、一盆水、纸、火柴
5.某同学准备了如下实验器材;铁架台连铁夹一副、水槽一个、大号注射器一个,细玻璃管(一端拉细,做成喷口)一根、橡皮管(连止水夹)一支、烧瓶、带孔的橡皮塞及水(红色)若干。
他做了一个漂亮的喷泉实验;实验的结果是能够在烧瓶内看到从细玻璃管喷口喷出红色的水,然后几乎充满整个烧瓶,下图所示的两幅图是在实验过程中拍摄的其中两个实验步骤,请你根据图中的情况,用简要的文字说出这两个实验步骤,并说明能形成喷泉的原理。
6.下列表格是某同学做“研究液体的压强”实验的部分数据记录:
(1)实验次数1、2、3说明了:
_____________________________;
(2)如果他把金属盒放入盐水中深10cm处时,压强计左右水面高度差将比9.2cm要___________________________(选填“大”、“小”或“相同”)
(3)在同一次实验中,金属盒在水中的深度应等于压强计左右水面的高度差,但仔细观察,金属盒在水中的深度略____________________压强计左右水面的高度差。
三、阅读题
7.阅读后回答有关问题。
沸点随气压改变:
许多物理现象跟气压的大小(通常说气压的高低)有关系,气压还对人类的生活,健康有重要影响,例如:
在几千米高的山上,如果没有高压锅,连一顿熟饭都吃不上,就是由于水的沸点随气压改变的缘故。
实验:
烧瓶中的水沸腾(如图甲所示)后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(如图乙所示),向外拉注射器活塞,看到了什么现象?
这个实验说明了什么问题?
实验表明:
气压减小,水的沸点降低。
换用其他液体,在各种气压下实验,表明一切液体的沸点,都是在气压减小时降低,气压增大时升高。
(1)研究问题的过程通常有下列的步骤:
A.提出假设;
B.分析归纳;
C.得出结论;
D.提出问题;
E.实验研究;
F.理论推导;
G.经验总结等。
你认为编者对“液体沸点与气压关系的研究”依次采取的步骤是:
___________________(用英文字母表示)
(2)小明同学把图乙的装置改装成图丙的装置,注射器改为加热待水沸腾后才与胶管连接,并继续加热,目的是想通过实验验证“气压增大时,液体的沸点升高”,你猜想小明的操作是___________________________和观察__________________________
(3)小明的实验操作,你认为有什么危险值得注意?
【试题答案】
一、1.D 2.A
二、3.
(1)乙的橡皮膜比甲的凸出效果更显著。
(2)同种液体的压强与深度有关,深度越深,压强越大。
4.方法
(1):
在罐头瓶中装满水,用纸盖住瓶口,倒置,水不流出。
方法
(2):
用火柴将纸点燃放入瓶中,稍会儿倒置水中,可见瓶内水面升高
5.两个实验步骤是:
(1)拉动大注射器的活塞,抽出烧瓶内的空气。
(2)将橡皮管插入水中,放开止水夹,烧瓶内形成了喷泉。
形成原因:
烧瓶内压强减小,瓶外大气压将水压入瓶中形成喷泉。
6.
(1)在同一深度,水向各个方向的压强相等
(2)大
(3)大于
三、阅读题
7.
(1)D、E、B、C
(2)把活塞往内推,增加气压,水沸腾时的温度升高
(3)气体加压沸腾时,若气压过大,瓶塞易冲出;甚至会使烧瓶爆裂,造成仪器损坏或伤人
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