


浙教版(2024)八年级上册第3节 大气的压强学案设计
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知识精讲
知识点04 大气压对天气的影响
(一)大气压的特点
(1)大气压随高度的增加而 。
(2)同一高度的不同区域,大气压的数值 相同。
(3)同一地点的不同时间,大气压也会不同。
(4)般来说,冬天的大气压比夏天 ,晴天的大气压比阴雨天 。
(二)高气压区和低气压区在相同高度上的区别
在相同高度上,气压高的区域叫高压区,气压低的区域叫低压区。由于空气的上升,使地表的气压下降,形成低气压,而上升的空气中都含有一定量的水蒸气,由于气温随高度的升高而下降,水蒸 气发生液化, 在高空形成云,云积聚后可能形成降水。反之,如果大气下沉,地表气压上升形成高气压,由于高空气体下沉遇热不会出现水蒸气液化的现象,也就不会出现云,故天气晴朗,空气干燥。
(三)一般情况下,晴朗天气的气压较阴雨天气的气压高
【能力拓展】
高压区和低压区
高压区和低压区指的是同一水平高度的两个天气系统。
水平方向上:高压区的空气流向低压区。
垂直方向上:低压区的空气上升,随着高度的上升,温度下降,水蒸气液化而形成降水;而高压区垂直方向上空气下沉,温度逐渐升高,水蒸气不发生液化,故天气晴好。
【即学即练7】(2017八上·温岭期末)下列现象可能出现在低气压区的是 ( )
A.一般无云 B.蜻蜒飞得较高 C.空气从下往上流动 D.晴朗干燥
【即学即练8】(2020八上·拱墅期中)创意新品“天气预报瓶”如图示,A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降,下列说法不正确的是( )
A.“天气预报瓶”利用天气和大气压的关系进行预报
B.A管和B球液面相平时,显示内外气压一致
C.A管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是阴雨天气
D.A管液面明显上升时,说明外界气温升高(其他条件不变)
知识点05 大气压对人体的影响
(一)大气压的变化对人体会有一定的影响
人在晴朗的天气,一般心情比较舒畅,而在阴雨天,会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高,而阴雨天的气压较低。生活在平原地区的人进入青藏高原会因气压减小缺氧等原因,产生头晕、头痛、恶心呕吐等高原反应;当飞机起飞时,乘客的耳膜会产生一种不舒适的感觉等。这一切都是由大气压的变化引起的。
(二)拔火罐疗法的原理
正常情况下,人皮肤内外侧受到的压强是相等的。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时,一部分空气被排出,玻璃罐内的压强会减小,人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出,同时血液就会因体内的压强较大而聚集到玻璃罐吸附处,从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用了这一原理。 如果外界压强更低一些,血液就会被压出皮肤。
(三)人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程
随着时间的推移,人体可通过自身的调节或采取一些必要的措施,如飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等,使这些反应减轻或消失。
【能力拓展】
①大气压会直接影响人体血液溶解氧的情况,大气压越高,溶解氧的能力越强。
②正常情况下,人体内压强与外界大气压强相平衡。
③低海拔地区的人进入高原地区后出现高原反应,是由于高原地区气压明显降低以及氧气供应不足引起的。
【即学即练5】阴雨天气时,有些人易产生疲倦、心绪不宁等反应.原因是( ) 。
A.阴雨天气压高,血液溶氧能力减弱
B.阴雨天气压高,血液溶氧能力增强
C.阴雨天气压低,血液溶氧能力减弱
D.阴雨天气压低,血液溶氧能力增强
【即学即练6】初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、呕吐等症状,俗称“高原反应”。其症状产生的原因是( )
A.海拔高,气压较大 B.气压较大,空气稀薄 C.海拔低,空气稀薄 D.气压较小,空气稀薄
知识点06 气压对液体沸点的影响
(一)实验探究:探究气压对液体沸点的影响
探究过程:用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,用大针简缓缓地向烧瓶内充气,使瓶内气压增大。然后停止加热,待水温稍降,再缓缓地从烧瓶内抽气,使瓶内气压减小。
实验现象:向烧瓶中充气时发现沸腾的水不沸腾了;从烧瓶内抽气时,水又重新沸腾了。
实验结论:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
(二)应用
高原上水的沸点较低,在高原上需要用压力锅来做饭,压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。当外界气压为1x 105帕时,一般家用压力锅内的压强接近2x105帕,锅内水的沸点接近120℃,因此,用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟,还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
【能力拓展】
当外界气压较低时, 液体的沸点也较低,这时液体容易沸腾,由于沸腾时温度不变,故达不到食物煮熟所需要的温度,所以较难煮熟。温度越高,食物越易被煮熟,故需要增大液面的气压,提高液体的沸点,压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的,较易煮熟食物。
【即学即练5】20世纪60年代,为控制疟疾疫情,屠呦呦用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾,从而去除水分以提取药物,但提取效果并不理想。她猜想:可能在高温下,药物成分被破坏掉了,对此,改进的方法是( )
A.用微火加热使溶液慢慢沸腾 B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压 D.增大容器内的气压
【即学即练6】(2020八上·拱墅期中)液体沸腾必须同时满足两个条件:①温度达到沸点;②还能继续吸热。如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置。在标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
A.甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾 D.甲、乙瓶中水都不沸腾
知识点07 气体的压强与流速的关系
(一)气体压强跟流速的关系
气体的流速越大,压强越 ;气体的流速越小,压强越 。
(二)应用
(1)窗帘飘出窗外的现象分析: 。
(2)化油器工作原理:流速大的地方压强小。
化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成雾状。
(3)喷雾器和香水瓶的工作原理与化油器的工作原理一样。
(三)液体的压强随流速的增大而减小
(四)飞机的升力
飞机在高速运动时,飞机的周围就会形成一个相对于飞机的高速气流,由于机翼上凸下平,上方气流的速度大于下方气流的速度,机翼下侧受到的向上的压强大于上侧受到的向下的压强,在压强差的作用下,使飞机得到一个向上的升力。
【即学即练5】我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的落叶会随风飘动,如图所示。当汽车向左行驶,马路两边的落叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动( )
A.向A方向飘动
B.向B方向飘动
C.向C方向飘动
D.条件不足,无法判断
【即学即练6】关于气体的流速与压强的关系,据图可知,下列说法中错误的是( )
A.战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
B.气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
D.气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
能力拓展
考法01 流体压强与流速的关系不清
在分析流体压强与流速的关系时,注意液体和气体都属于流体。在气体和液体中流速越大的位置压强越小。判断流体流速大小的方法:①流量相同时,流体流过的横截面积越小,流速越大,流体流过的横截面积越大,流速越小;②时间相同时,流体通过的路径越长,流速越大;③在水平面上高速运动的物体(如高速运动的列车)周围,离物体越近流体的流速越大。
【典例1】(2021八下·台州开学考)小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时,完成了如下两个实验。回答问题:
(1)【实验1】小乐设计了如图甲所示实验,将一个机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤,并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时,机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速;若发现________;可说明气体的流速越大,压强越小。
(2)【实验2】小乐设计了如图乙所示实验,A、B、C为三节直径不同的管子,三节管连接在一起,分别插入气体压强传感器(测量气体压强的装置)的探头,右端与吹风机的尾部相连。
①当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每节管子的气体总量相同,则A管内气体流速比C管内气体流速________(选填“大”或“小”)。
②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示,则图线①反映的是________(选填“A”“B”或“C”)管内气体压强随时间变化的情况。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,由此判断,三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)。
分层提分
题组A 基础过关练
1.(2020八上·余杭月考)如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。下列有关洞内风向分析正确的是( )
A.风总是B口吹入A口吹出 B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入 D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
2.(2018八上·温州期中)研究气压对水沸点的影响实验(如图)。待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,发现烧瓶内的水又重新沸腾.水能重新沸腾的原因分析正确的是( )
A.抽气后,水的温度上升 B.瓶内气压降低,水的沸点降低
C.石棉网的余温加热烧瓶 D.抽气后,水的温度降低
3.(2019八上·余杭期中)下列分析中不正确的是( )
A.甲图试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又沸腾了,说明水的沸点与气压有关
B.乙图中高压锅是根据气压高沸点低的原理制成的
C.丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下
D.丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一
4.(2020八上·缙云期末)关于气体的流速与压强的关系,据图可知,下列说法中错误的是( )
A.图甲,乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
B.图乙,气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.图丙,气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
D.图丁,战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
5.(2020八上·拱墅期中)如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强P1、P2大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2020八上·新昌月考)生产生活中的各种现象,往往蕴含着一定的科学原理。下列现象与原理关系不相对应的是( )
A.A B.B C.C D.D
7.(2020八上·杭州月考)学习了"流体压强与流速的关系"后,为了解决"H"形地下通道中过道能有风通过的问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,"M"为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A. B. C. D.
题组B 能力提升练
1.(2020八上·诸暨期中)兴趣小组用右图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
2.如图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,下列说法正确的是( )
A.a处流速快,水喷得较高 B.b处流速慢,水喷得较低
C.a,b水喷得一样高 D.水的流速越快,压强越小
3.(2019八上·嘉兴期末)为研究气压对液体沸点的影响,某科学兴趣小组同学利用如图装置进行研究,请你帮助他们将表格中的方案以及支持猜想的想象补充完整。
4.探究流体的压强与流速的关系.
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
(1)【设计实验和进行实验】
①如图所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
②你观察到的现象是 1 ;
(2)【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是 1
(3)【评估与交流】请你联系实际,举出一个生产、生活中与此知识有关的实例: 1
5.(2020八上·余杭月考)如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
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形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa。
6.(2018八上·浦江期中)把刚刚从火焰上拿开、水已停止沸腾的烧瓶塞好,倒过来,如下图,向瓶底浇冷水,水又沸腾,试用气压对沸点的影响去解释这一现象 。
7.(2020八上·慈溪期中)在《流体的压强与流速的关系》一课中,教材设计了如图所示的活动:双手轻轻捏住一张纸,将它放在下嘴唇底下,然后沿着纸片的表面用力吹气,纸片被“吹”了起来。请你运用科学知识解释此现象形成的原因。
题组C 培优拔尖练
1.(2020八上·嘉兴期中)小明同学为了研究气体的压强与流速的关系,做了如下实验: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。根据实验回答下面的问题。
(1)你观察到的现象是两只乒乓球________;
(2)你通过本实验可以得出的初步结论是________;
2.(2019八上·越城期末)洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图所示的装置进行探究:
【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A闭合阀门2;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越________。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球,小科就能解释用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需要的力越________的原因。
3.(2018八上·绍兴期中)高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为 ,侧壁竖直,出气孔横截面积为 ,限压阀质量为m98g,限压阀顶部面积为 (已知锅外大气压强为 , .
(1)写出液体沸点与气压的关系:液体沸点随气压的增大而________ ;(填“升高”或“降低”)
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强?
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀的质量,如果限压阀的质量增加14g时,会导致锅里压强增加多少Pa才会把限压阀顶起排气?请计算此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少?
4.(2018八上·金华期中)如图所示,当硬币上气体的流速达到一定时,硬币就会“飞”起来。小羽同学很好奇,决定探究“硬币起飞”的条件。
查阅资料:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为 ,式中C是一个常数, 表示空气密度。
根据上述关系式可知:
(1)空气流速与压强的关系为流速越________(选填“大”或“小”),压强越小;当空气流速 v 为 0 时,常数C表示________。
(2)设一个硬币的重力为G,当需要将硬币吹起时,硬币上下表面的受到的压力差至少为________。
(3)当在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气,由于气流通过硬币上部,而硬币下面没有气流通过,硬币上下表面就会产生差值为 的压强差,此压强差就是硬币向上的动力。
设硬币的表面积为 S,请写出刚好将硬币吹起时吹气速度 v 的表达式(用 、S、m 或G 表示)________。课程标准
课标解读
1.了解液体的沸点与压强的关系:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时液体的沸点降低。并会用这一结论来解释有关现象和解决简单的实际问题。
2.能说出气体和液体的流速与压强之间的关系:流速越大,压强越小。并能用这一关系解释有关现象。
解读1:大气压的变化和大气压的实际应用,难度较大,常见题型为填空题、选择题等。
解读2:大气压对天气、人体、液体沸点的影响,难度较小,常见题型有选择题、填空题等。
解读3 :利用气体压强与气体流速的关系解释生活中的现象,难度较小,常见题型为填空题、选择题和探究题等。
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
从下向上
空气的变化
越往下气温越高,水蒸气越不容易液化
气温逐渐降低, 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响
多晴朗天气
多阴雨天气
选项
A
B
C
D
现象
船从河里航行到海里船身会上浮一些
烧水时,可看到下面的水往上涌
淋浴时,浴帘会飘打到腿上
高山上普通的锅难以将饭煮熟
原理
浮力大于重力
液体对流运动
压强与流速的关系
沸点与气压的关系
猜想
方案
支持猜想的现象
气压越大液体沸点越高
如图,用酒精将烧瓶中的水加热至沸腾,再________,观察这时烧瓶内的液体
________
第3节 大气的压强2
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知识精讲
知识点04 大气压对天气的影响
(一)大气压的特点
(1)大气压随高度的增加而减小。
(2)同一高度的不同区域,大气压的数值不一定相同。
(3)同一地点的不同时间,大气压也会不同。
(4)般来说,冬天的大气压比夏天高,晴天的大气压比阴雨天高。
(二)高气压区和低气压区在相同高度上的区别
在相同高度上,气压高的区域叫高压区,气压低的区域叫低压区。由于空气的上升,使地表的气压下降,形成低气压,而上升的空气中都含有一定量的水蒸气,由于气温随高度的升高而下降,水蒸 气发生液化, 在高空形成云,云积聚后可能形成降水。反之,如果大气下沉,地表气压上升形成高气压,由于高空气体下沉遇热不会出现水蒸气液化的现象,也就不会出现云,故天气晴朗,空气干燥。
(三)一般情况下,晴朗天气的气压较阴雨天气的气压高
【能力拓展】
高压区和低压区
高压区和低压区指的是同一水平高度的两个天气系统。
水平方向上:高压区的空气流向低压区。
垂直方向上:低压区的空气上升,随着高度的上升,温度下降,水蒸气液化而形成降水;而高压区垂直方向上空气下沉,温度逐渐升高,水蒸气不发生液化,故天气晴好。
【即学即练7】(2017八上·温岭期末)下列现象可能出现在低气压区的是 ( )
A.一般无云 B.蜻蜒飞得较高 C.空气从下往上流动 D.晴朗干燥
【答案】C
【解析】根据低气压的概念,低气压和高气压是相对而言的 与同一水平面的其他地方相比较 受热的地方地面附近的空气会膨胀 使得近地面的空气密度变小 就形成了低气压 相反 较冷的地方地面附近空气收缩密度增大 形成高气压。
【解答】下列现象可能出现在低气压区的是C、空气从下往上流动.空气从下往上流动易产生龙卷风,由于龙卷风内部空气极为稀薄,受龙卷中心气压极度减小的吸引,近地面几十米厚的一薄层空气内,气流被从四面八方吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心向上的涡流。低气压区时天气往往是阴雨天气,蜻蜓飞得较低,因此ABD错误,选C;
【即学即练8】(2020八上·拱墅期中)创意新品“天气预报瓶”如图示,A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降,下列说法不正确的是( )
A.“天气预报瓶”利用天气和大气压的关系进行预报
B.A管和B球液面相平时,显示内外气压一致
C.A管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是阴雨天气
D.A管液面明显上升时,说明外界气温升高(其他条件不变)
【答案】C
【解析】根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低。
A、天气不同,气压不同,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低,A管液面明显上升时,因此“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报,A不符合题意;
B、A管和B球液面相平时,两平面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压.故B正确;
C、A管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是晴朗天气,C符合题意;
D、A管液面上升时,内外气体压强不等,显示外界大气压减小,D不符合题意。
知识点05 大气压对人体的影响
(一)大气压的变化对人体会有一定的影响
人在晴朗的天气,一般心情比较舒畅,而在阴雨天,会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高,而阴雨天的气压较低。生活在平原地区的人进入青藏高原会因气压减小缺氧等原因,产生头晕、头痛、恶心呕吐等高原反应;当飞机起飞时,乘客的耳膜会产生一种不舒适的感觉等。这一切都是由大气压的变化引起的。
(二)拔火罐疗法的原理
正常情况下,人皮肤内外侧受到的压强是相等的。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时,一部分空气被排出,玻璃罐内的压强会减小,人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出,同时血液就会因体内的压强较大而聚集到玻璃罐吸附处,从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用了这一原理。 如果外界压强更低一些,血液就会被压出皮肤。
(三)人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程
随着时间的推移,人体可通过自身的调节或采取一些必要的措施,如飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压,航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等,使这些反应减轻或消失。
【能力拓展】
①大气压会直接影响人体血液溶解氧的情况,大气压越高,溶解氧的能力越强。
②正常情况下,人体内压强与外界大气压强相平衡。
③低海拔地区的人进入高原地区后出现高原反应,是由于高原地区气压明显降低以及氧气供应不足引起的。
【即学即练5】阴雨天气时,有些人易产生疲倦、心绪不宁等反应.原因是( ) 。
A.阴雨天气压高,血液溶氧能力减弱
B.阴雨天气压高,血液溶氧能力增强
C.阴雨天气压低,血液溶氧能力减弱
D.阴雨天气压低,血液溶氧能力增强
【答案】C
【解析】阴天地区的大气膨胀比较厉害,从而导致阴天地区的大气横向向外扩散,使空气的密度减小,同时阴天地区大气的湿度比较大,也使大气的密度减小。因这两个因素的影响,从而导致阴天的大气压比晴天的大气压低。
【解答】阴雨天气的大气压低,影响到氧气溶解到血液中的量,气压越低,溶解量越低,因此人会产生疲倦、心绪不宁等反应,C符合题意。
【即学即练6】初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、呕吐等症状,俗称“高原反应”。其症状产生的原因是( )
A.海拔高,气压较大 B.气压较大,空气稀薄 C.海拔低,空气稀薄 D.气压较小,空气稀薄
【答案】D
【解析】①大气压强随海拔高度的增大而减小;
②从地面到高空,空气越来越稀薄,据此分析判断。
【解答】初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、呕吐等症状,俗称“高原反应”。其症状产生的原因是气压较小,空气稀薄,故D正确,而A、B、C错误。
知识点06 气压对液体沸点的影响
(一)实验探究:探究气压对液体沸点的影响
探究过程:用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,用大针简缓缓地向烧瓶内充气,使瓶内气压增大。然后停止加热,待水温稍降,再缓缓地从烧瓶内抽气,使瓶内气压减小。
实验现象:向烧瓶中充气时发现沸腾的水不沸腾了;从烧瓶内抽气时,水又重新沸腾了。
实验结论:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
(二)应用
高原上水的沸点较低,在高原上需要用压力锅来做饭,压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。当外界气压为1x 105帕时,一般家用压力锅内的压强接近2x105帕,锅内水的沸点接近120℃,因此,用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟,还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
【能力拓展】
当外界气压较低时, 液体的沸点也较低,这时液体容易沸腾,由于沸腾时温度不变,故达不到食物煮熟所需要的温度,所以较难煮熟。温度越高,食物越易被煮熟,故需要增大液面的气压,提高液体的沸点,压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的,较易煮熟食物。
【即学即练5】20世纪60年代,为控制疟疾疫情,屠呦呦用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾,从而去除水分以提取药物,但提取效果并不理想。她猜想:可能在高温下,药物成分被破坏掉了,对此,改进的方法是( )
A.用微火加热使溶液慢慢沸腾 B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压 D.增大容器内的气压
【答案】C
【解析】液体的沸点随上方气压的增大而升高,随气压的减小而降低,据此分析判断。
【解答】要增强青蒿素的提取效果,就要适当降低水的沸点,即减小封闭容器里面的气压,故C正确,而A、B、D错误。
【即学即练6】(2020八上·拱墅期中)液体沸腾必须同时满足两个条件:①温度达到沸点;②还能继续吸热。如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置。在标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
A.甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾 D.甲、乙瓶中水都不沸腾
【答案】D
【解析】根据沸腾的条件和沸点随气压变化的规律分析即可。
【解答】甲:里面的水只能到达沸点,不能从外面的水里吸热,因此甲不会沸腾;
乙:里面不断产生水蒸气,从而增大瓶内气压,提高水的沸点。由于里面水的沸点高于外面水的温度,因此里面的水不能达到沸点,因此不能沸腾。
知识点07 气体的压强与流速的关系
(一)气体压强跟流速的关系
气体的流速越大,压强越小;气体的流速越小,压强越大。
(二)应用
(1)窗帘飘出窗外的现象分析:由于窗外风速较大,窗外空气流动速度大,压强小,窗内空气流动速度小,压强大,窗帘在压强差的作用下,被“压”出窗外。
(2)化油器工作原理:流速大的地方压强小。
化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成雾状。
(3)喷雾器和香水瓶的工作原理与化油器的工作原理一样。
(三)液体的压强随流速的增大而减小
(四)飞机的升力
飞机在高速运动时,飞机的周围就会形成一个相对于飞机的高速气流,由于机翼上凸下平,上方气流的速度大于下方气流的速度,机翼下侧受到的向上的压强大于上侧受到的向下的压强,在压强差的作用下,使飞机得到一个向上的升力。
【即学即练5】我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的落叶会随风飘动,如图所示。当汽车向左行驶,马路两边的落叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动( )
A.向A方向飘动
B.向B方向飘动
C.向C方向飘动
D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解析】气体和液体都是流体,流体中流速越大的位置,压强越小。
【解答】列车经过的马路,流速很大,压强小,因此A位置压强最小,落叶会向A方向飘动,A符合题意。
【即学即练6】关于气体的流速与压强的关系,据图可知,下列说法中错误的是( )
A.战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
B.气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
D.气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
【答案】A
【解析】气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,据此分析解答。
A、战斗机的机翼呈流线型,是利用气流在机翼上下表面压力差而产生向上的升力,但不能停在空中,A符合题意;
B、气流偏导器相当于倒装的机翼,它的作用是利用流体流速越大的位置压强越小的原理,给小车身较大压力,加大了车与地面的摩擦,B不符合题意;
C、列车经过时,该位置由于空气流速大,而压强小,安全线以外的空气流速小,压强大,容易发生危险,因此乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险,C不符合题意;
D、化油器窄小的管道即细管内气体流速大,压强小,喷管喷出的油流即被高速的空气流冲散,形成大小不等的雾状颗粒,即“雾化”,D不符合题意。
能力拓展
考法01 流体压强与流速的关系不清
在分析流体压强与流速的关系时,注意液体和气体都属于流体。在气体和液体中流速越大的位置压强越小。判断流体流速大小的方法:①流量相同时,流体流过的横截面积越小,流速越大,流体流过的横截面积越大,流速越小;②时间相同时,流体通过的路径越长,流速越大;③在水平面上高速运动的物体(如高速运动的列车)周围,离物体越近流体的流速越大。
【典例1】(2021八下·台州开学考)小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时,完成了如下两个实验。回答问题:
(1)【实验1】小乐设计了如图甲所示实验,将一个机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤,并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时,机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速;若发现________;可说明气体的流速越大,压强越小。
(2)【实验2】小乐设计了如图乙所示实验,A、B、C为三节直径不同的管子,三节管连接在一起,分别插入气体压强传感器(测量气体压强的装置)的探头,右端与吹风机的尾部相连。
①当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每节管子的气体总量相同,则A管内气体流速比C管内气体流速________(选填“大”或“小”)。
②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示,则图线①反映的是________(选填“A”“B”或“C”)管内气体压强随时间变化的情况。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,由此判断,三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)弹簧秤甲示数变小,弹簧秤乙示数变大(合理即可)
(2)大;C;增大
【解析】(1)根据二力平衡的知识分析两个测力计示数的变化;
(2)①根据V=SL=Svt分析不同位置气体的流速;
②根据流体压强和流速的关系分析不同位置气压的大小,然后与图丙进行对照。流体流速越大,压强越小,据此分析三节管中空气流速的大小变化。
【解答】(1)机翼模型上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,那么它受到空气向上的托力,此时弹簧秤甲受到的拉力减小,示数减小;弹簧秤乙受到的拉力增大,示数增大。
(2)①根据V=SL=Svt可知,当气体的总量相同时,A管的横截面积小于C管,所以A管内的气体流速比C管里的气体流速大;
②根据V=SL=Svt可知,横截面积SA
题组A 基础过关练
1.(2020八上·余杭月考)如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。下列有关洞内风向分析正确的是( )
A.风总是B口吹入A口吹出 B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入 D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
【答案】A
【解析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】根据图片可知,B口为平面,A口为曲面,那么空气从A口上方的流速大于B口上方的流速,那么A口上方的气体压强小于B口,因此空气从压强大的B口流向压强小的A口,故A正确,而B、C、D错误。
2.(2018八上·温州期中)研究气压对水沸点的影响实验(如图)。待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,发现烧瓶内的水又重新沸腾.水能重新沸腾的原因分析正确的是( )
A.抽气后,水的温度上升 B.瓶内气压降低,水的沸点降低
C.石棉网的余温加热烧瓶 D.抽气后,水的温度降低
【答案】B
【解析】待烧瓶中的水停止沸腾后,再用大号注射器抽出烧瓶里的空气,烧瓶内空气的气压减小,那么水的沸点降低,这时水的温度高于沸点,所以烧瓶内的水会重新沸腾,故B正确,而A、C、D错误。
3.(2019八上·余杭期中)下列分析中不正确的是( )
A.甲图试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又沸腾了,说明水的沸点与气压有关
B.乙图中高压锅是根据气压高沸点低的原理制成的
C.丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下
D.丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一
【答案】B
【解析】(1)液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低;
(2)根据液体沸点和气压的关系分析即可;
(3)根据流体压强和流速的关系分析;
(4)大气压强的影响因素:海拔高度和天气。
【解答】A.甲图试管内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又沸腾了,是因为注射器内气压减小使水的沸点减低,说明水的沸点与气压有关,故A正确不合题意;
B.乙图中高压锅是根据气压高沸点高的原理制成的,故B错误符合题意;
C.丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下 ,是因为乒乓球上方空气流速大,而下方空气流速小压强大,于是产生向上的压强差,故C正确不合题意;
D.温度高的地方,热空气上升,因此气压减低;而温度低的地方,冷空气下降,因此气压增大,所以丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一,故D正确不合题意。
4.(2020八上·缙云期末)关于气体的流速与压强的关系,据图可知,下列说法中错误的是( )
A.图甲,乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
B.图乙,气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.图丙,气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
D.图丁,战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
【答案】D
【解析】流体流速越大的地方压强越小,这就是流体压强和流速的关系,据此分析判断。
【解答】A.当列车飞速经过时,铁轨附近空气流速大压强小,而周围空气流速小压强大,于是对乘客产生朝向铁轨一侧的推力,离近了很容易发生危险,所以乘客必须在安全性以外的地方候车,故A正确不合题意;
B.跑车上的气流偏导器,上表面是平面,空气流速小压强大;下表面为曲面,空气流速大压强小,于是对车产生向下的压力,从而增大车与地面的摩擦,故B正确不合题意;
C.化油器窄小的管道内气流速度大压强小,那么汽油在大气压强的作用下被压进管道内被喷出,故C正确不合题意;
D.战斗机飞行时,机翼上表面气流速度大压强小,下表面气流速度小压强大,于是对飞机产生向上的托力,因此飞机不会落下来。如果战斗机保持静止,那么这个压强差就不存在,自然它也不会悬停在空中,故D错误符合题意。
5.(2020八上·拱墅期中)如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强P1、P2大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】流体压强和流速的关系为:流速越大的地方,气压越小,据此分析判断。
【解答】A.下面气体流速大压强小,上面气体流速小压强大,故A正确;
B.上下两个表面气体流速相同,那么压强相同,故B错误;
C.纸条两侧的气体流速相同,因此气压相等,故D错误;
D.乒乓球上面气流速度大压强小,下面气流速度小压强大,故D错误。
6.(2020八上·新昌月考)生产生活中的各种现象,往往蕴含着一定的科学原理。下列现象与原理关系不相对应的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】(1)根据浮沉条件判断;
(2)密度大的向下运动,密度小的向上运动,这就是流体的对流现象;
(3)流体流速越大的地方压强越小,这就是流体压强和流速的关系;
(4)液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。
A.船始终漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,它受到的浮力始终等于重力,故A错误符合题意;
B.烧水时,下面的水受热密度减小而上升,上面密度大的水下沉,这就是液体的对流运动,故B正确不合题意;
C.淋浴时,靠近人体的地方空气流速快压强小,在大气压强的作用下,浴帘被推到腿上,故C正确不合题意;
D.高山上大气压强比较小,水的沸点比较低,因此很难将饭煮熟,故D正确不合题意。
7.(2020八上·杭州月考)学习了"流体压强与流速的关系"后,为了解决"H"形地下通道中过道能有风通过的问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,"M"为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】流体流速越大的地方压强越小,根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】两个通道墙面的形状相同,因此通道中空气流速相同,没有压强差,因此过道中空气几乎不流动,故A、B错误;
左边通道墙面为平面,右边通道墙面为曲面,那么左边空气的流速小于右边,于是左边空气压强大于右边,于是会有空气从通道左侧流向右侧,不需要消耗电能,故C正确;
过道中安装换气扇,消耗电能,故D错误。
题组B 能力提升练
1.(2020八上·诸暨期中)兴趣小组用右图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
【答案】C
【解析】流体流速越大的位置压强越小,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,三个水平玻璃管的横截面积相同,故B错误;
当吹风机吹出的气流从三个水平管的左口经过时,上面的管子左口空气流速最快,气压最小;而最下面的管子左口空气流速最小,气压最大,故C正确;
每个管子的左口空气流速大压强小,而右口的空气流速小压强大,于是大气对乒乓球产生水平向左的推力,故A错误;
该装置无法测量竖管中各处的压强大小,故D错误。
2.如图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,下列说法正确的是( )
A.a处流速快,水喷得较高 B.b处流速慢,水喷得较低
C.a,b水喷得一样高 D.水的流速越快,压强越小
【答案】D
【解析】首先根据V=SL=Svt判断a、b两管下端的水流速度,然后根据流体压强和流速的关系确定压强大小,最后根据“压强大,水柱高”的规律判断水柱的高低。
【解答】打开自来水阀门,根据V=SL=Svt可知,由于水的流量V一定,a管下端管道横截面积小,那么a管下端水流速度大;根据流体压强和流速的关系可知,a管下端产生的压强小,因此水喷得较低,而b管水柱喷得较高,故A、B、C错误,D正确。
3.(2019八上·嘉兴期末)为研究气压对液体沸点的影响,某科学兴趣小组同学利用如图装置进行研究,请你帮助他们将表格中的方案以及支持猜想的想象补充完整。
【答案】用大号注射器缓慢地向烧瓶内充气,使瓶内的气压增大;瓶内液体停止沸腾
【解析】液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾 ,将注射器接到烧瓶口上 , 然后向烧瓶内推注射器活塞 , 此时瓶内气体压强增大,沸点升高,所以看到水停止沸腾。
4.探究流体的压强与流速的关系.
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
(1)【设计实验和进行实验】
①如图所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
②你观察到的现象是 1 ;
(2)【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是 1
(3)【评估与交流】请你联系实际,举出一个生产、生活中与此知识有关的实例: 1
【答案】(1)两张纸相互靠近
(2)液体的流速越大,液体的压强越小
(3)正在飞行的飞机
【解析】认真观察会看到现象:两张纸会相互靠拢;
根据现象总结的结论:气体中流速越大的位置压强越小;
联系生活实际,应用这一规律的例子有:赛车尾部气流偏导器、飞机的机翼、喷雾器等。
流体压强与流速的关系:流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。利用该原理的物理现象有赛车尾部气流偏导器、飞机的机翼、喷雾器等。
5.(2020八上·余杭月考)如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
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形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa。
【答案】小于;a;400
【解析】(1)根据V=SL=Svt可知,当气流量和通气时间相同时,气流速度与横截面积成反比。
(2)气体流速越大的位置压强越小,而水柱的高度越大;
(3)原来液面是相平的,而升高端增加的水柱是从减少端流过去的,即U形管两侧的高度差应该是2cm的2倍,然后根据液体压强公式p=ρ液gh计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,b管上方导气管比较a管上方导气管更粗,即横截面积更大,根据V=SL=Svt可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度;
(2)根据流体压强和流速的关系可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,那么b管上方气压大于a管上方气压,因此a管的水面高度大于b管;
(3)U形管底部左右两侧液体的压强差为: p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×(0.02m×2)=400Pa。
6.(2018八上·浦江期中)把刚刚从火焰上拿开、水已停止沸腾的烧瓶塞好,倒过来,如下图,向瓶底浇冷水,水又沸腾,试用气压对沸点的影响去解释这一现象 。
【答案】浇冷水使烧瓶内温度降低,水蒸气液化,导致瓶内气压降低,水的沸点会随气压的降低而降低,此时只要水降低到的温度达到了沸点,就会看到瓶内的水再次沸腾起来。
【解析】气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高 ;当气压减小时,液体的沸点会降低。
7.(2020八上·慈溪期中)在《流体的压强与流速的关系》一课中,教材设计了如图所示的活动:双手轻轻捏住一张纸,将它放在下嘴唇底下,然后沿着纸片的表面用力吹气,纸片被“吹”了起来。请你运用科学知识解释此现象形成的原因。
【答案】纸片上表面的气体流速比下面的要大,纸片上表面气体压强比下表面的要小。纸片所受向上的压力大于向下的压力,所以纸片升起
【解析】流体压强和流速的关系:流体流速越大的位置压强越小,据此分析纸片上下两个表面空气流速的大小,进而分析气压的大小,从而得到纸片升起的原因。
【解答】纸片上表面的气体流速比下面的要大,纸片上表面气体压强比下表面的要小。纸片所受向上的压力大于向下的压力,所以纸片升起。
题组C 培优拔尖练
1.(2020八上·嘉兴期中)小明同学为了研究气体的压强与流速的关系,做了如下实验: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。根据实验回答下面的问题。
(1)你观察到的现象是两只乒乓球________;
(2)你通过本实验可以得出的初步结论是________;
【答案】(1)乒乓球靠近(2)流速越大,压强越小
【解析】当用力向两只乒乓球中间吹气时,乒乓球的中间气流速度大压强小,而周围气流速度小压强大,于是对乒乓球产生向内的压力,于是它们相互靠近,据此分析解答。
(1)我观察到的现象是两只乒乓球靠近;
(2)我通过本实验可以得出的初步结论是:流速越大,压强越小。
2.(2019八上·越城期末)洗衣服时,小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得,肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关,而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图所示的装置进行探究:
【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A闭合阀门2;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大,肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越________。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球,小科就能解释用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需要的力越________的原因。
【答案】小;小
【解析】【实验结论】空气总是从气压大的一端流向气压小的一端,据此分析两个气球内气压的大小关系;
【实验反思】气球的半径越大,气球内的气压越小,据此分析判断。
【解答】【实验结论】肥皂泡A变大,说明A的气压小而B的气压大,因此得到结论:相同条件下,肥皂泡半径越大,肥皂泡内的气体压强越小。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球,小科就能解释用嘴吹气球时,当吹到一定程度后,越吹所需要的力越小的原因。
3.(2018八上·绍兴期中)高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为 ,侧壁竖直,出气孔横截面积为 ,限压阀质量为m98g,限压阀顶部面积为 (已知锅外大气压强为 , .
(1)写出液体沸点与气压的关系:液体沸点随气压的增大而________ ;(填“升高”或“降低”)
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强?
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀的质量,如果限压阀的质量增加14g时,会导致锅里压强增加多少Pa才会把限压阀顶起排气?请计算此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少?
【答案】(1)升高
(2)使用高压锅时锅内气体的最大压强为
(3)导致锅里压强增加 才会把限压阀顶起排气;此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大1000N
【解析】(1)液体沸点随气压的升高而升高,随气压的降低而降低。
(2)对限压阀要起而未起的状态进行受力分析,得到平衡关系式,然后用压强公式将其分解计算即可。
(3)首先根据计算压强的增大量,然后根据△F=△pS计算压力的增大量。
【解答】(1)液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随着大气压的增大而升高;
(2)当限压阀刚要被顶起时,它受到平衡力,
即大气压力、自身重力和锅内压力的关系为:F内=G+F大气;
p内S0=mg+p0S0,
p内×7×10-6m2=mg+105Pa×7×10-6m2, 解得:p内=2.4×105Pa;
(3)压强的变化量;
咬合处锅体对锅盖的作用力增大量: △F=△pS=2×104Pa×500×10-4m2=1000N。
4.(2018八上·金华期中)如图所示,当硬币上气体的流速达到一定时,硬币就会“飞”起来。小羽同学很好奇,决定探究“硬币起飞”的条件。
查阅资料:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为 ,式中C是一个常数, 表示空气密度。
根据上述关系式可知:
(1)空气流速与压强的关系为流速越________(选填“大”或“小”),压强越小;当空气流速 v 为 0 时,常数C表示________。
(2)设一个硬币的重力为G,当需要将硬币吹起时,硬币上下表面的受到的压力差至少为________。
(3)当在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气,由于气流通过硬币上部,而硬币下面没有气流通过,硬币上下表面就会产生差值为 的压强差,此压强差就是硬币向上的动力。
设硬币的表面积为 S,请写出刚好将硬币吹起时吹气速度 v 的表达式(用 、S、m 或G 表示)________。
【答案】(1)大;该处正常大气压强 (2)G (3)v =
【解析】(1)根据空气流速和压强p的关系式分析即可;当空气流速为0时,此时的气压处于正常情况,即等于标准大气压;
(2)根据二力平衡的知识分析压力差和重力的大小关系;
(3)根据压强公式F=pS结合压强差公式进行数学推导即可。
【解答】(1) 可知, 空气流速v越大,那么越大,即压强p越小;当空气流速 v 为 0 时,常数C表示该处的大气压强。
(2)当刚好将硬币吹气时,硬币受到平衡力,即向上的压力差与重力是平衡力,即压力差等于G;
(3)因为F=G,且F=pS, 所以G=pS;
因为p= ,所以:G=S;解得: v = 。课程标准
课标解读
1.了解液体的沸点与压强的关系:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时液体的沸点降低。并会用这一结论来解释有关现象和解决简单的实际问题。
2.能说出气体和液体的流速与压强之间的关系:流速越大,压强越小。并能用这一关系解释有关现象。
解读1 :大气压的变化和大气压的实际应用,难度较大,常见题型为填空题、选择题等。
解读2:大气压对天气、人体、液体沸点的影响,难度较小,常见题型有选择题、填空题等。
解读3 :利用气体压强与气体流速的关系解释生活中的现象,难度较小,常见题型为填空题、选择题和探究题等。
比较项目
高气压区
低气压区
范围
气压高的区域
气压低的区域
空气流动方向
从上向下
从下向上
空气的变化
越往下气温越高,水蒸气越不容易液化
气温逐渐降低, 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响
多晴朗天气
多阴雨天气
选项
A
B
C
D
现象
船从河里航行到海里船身会上浮一些
烧水时,可看到下面的水往上涌
淋浴时,浴帘会飘打到腿上
高山上普通的锅难以将饭煮熟
原理
浮力大于重力
液体对流运动
压强与流速的关系
沸点与气压的关系
猜想
方案
支持猜想的现象
气压越大液体沸点越高
如图,用酒精将烧瓶中的水加热至沸腾,再________,观察这时烧瓶内的液体
________
浙教版(2024)八年级上册第4节 变阻器学案: 这是一份浙教版(2024)八年级上册<a href="/kx/tb_c5710_t4/?tag_id=42" target="_blank">第4节 变阻器学案</a>,共34页。学案主要包含了即学即练1,即学即练2,能力拓展,即学即练3,即学即练4等内容,欢迎下载使用。
浙教版(2024)八年级上册第2节 电流的测量学案设计: 这是一份浙教版(2024)八年级上册<a href="/kx/tb_c5707_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 电流的测量学案设计</a>,共34页。学案主要包含了能力拓展,即学即练1,即学即练2,即学即练3,即学即练4,即学即练5等内容,欢迎下载使用。
初中科学浙教版(2024)八年级上册第2节 人体的激素调节学案: 这是一份初中科学浙教版(2024)八年级上册<a href="/kx/tb_c92816_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 人体的激素调节学案</a>,共42页。学案主要包含了能力拓展,即学即练1,即学即练2,建立猜想,实验步骤,实验结论,交流评价,即学即练3等内容,欢迎下载使用。