第八讲 大气与大气压强(解析版)

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以下为本文档部分文字说明:

1大气与大气压强【衔接导入】地球保护伞大约在50亿年前,大气伴随着地球的诞生就神秘地“出世”了。也就是拉普拉斯所说的星云开始凝聚时,地球周围就已经包围了大量的气体了。原始大气的主要成分是氢和氦。当地球形

成以后,由于地球内部放射性物质的衰变,进而引起能量的转换。这种转换对于地球大气的维持和消亡都是有作用的,再加上太阳风的强烈作用和地球刚形成时的引力较小,使得原始大气很快就消失掉了。地球生成以后,由于温度的下降,地球表面发生冷凝现象,而地球内部的

高温又促使火山频繁活动,火山爆发时所形成的挥发气体,就逐渐代替了原始大气,而成为次生大气。次生大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等一些分子量比较重的气体。这些气体和地球的固体物质之间,互相吸

引,互相依存。气体没有被地球偌大的离心力所抛弃,而成为大气的第二次生命——次生大气。随着太阳辐射向地球表面的纵深发展,光波比较短的紫外线强烈的光合作用,使地球上的次生大气中生成了氧,而且氧的数量不断地增加。有了氧,就为地球上生命

的出现提供了极为有利的“温床”。经过几十亿万年的分解、同化和演变,生命终于在地球这个襁褓中诞生了.原始的单细胞生命,在大气所纺织成的“摇蓝”中,不断地演变、进化,终于发展成了今天主宰世界文明的高级人类。如果没有了大气层会怎样?光学上讲,我们将失去蓝天,天空应该是黑色的,能够看到星星

和太阳同时出现在天空中。因为失去了空气对光的散射。从声学上讲就是无论你和其他人多么近,你怎么喊都不会让对方听到,因为缺少了空气对声音的传播。一、大气的重要性地球周围被一层很厚的空气包围着,它一直延伸到3000千米的高空(主要

集中在1000千米的高度)。包围地球的空气层叫大气层,空气也叫大气。1.大气的成分:由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。2.大气作用:①保护地球,如避免流星的袭

击②大气中的各种气体,都是人类不可缺少的资源(举例:氧气进行生命活动必需的;二氧化碳是光合作用的重要原料)③臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害④水蒸气能成云致雨二、大气的温度特点:2①大气温度的变化范围

约在-84℃--2500℃之间。②在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升趋势(想一想为什么?太阳辐射强)。③在0-12千米、55-85千米之间气温随高度的增加而降低④在12-55千米之间,气温随着高度的增加温度升高。三、大气的分层根据大气的温度、密度和物质组成等特点(大气温度在垂直方

向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。),把地球大气层分为五层,即①对流层(0-17千米)②平流层(17-50千米)③中间层(50-80千米)④暖层(80-500千米)⑤外层(500千米以上)外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。1000千米以上,大气变得十

分稀薄,密度很小。5000千米以外,大气已接近真空。四、对流层的特点1、对流层是大气的底层。2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米,在赤道增大到17-18千米。3、对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。4、对流层最显著的特

点有强烈的对流运动。五、大气压强的存在1.马德堡半球实验:1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,目的是为了证明大气压的存在。3马德堡半球实验2.帕斯卡木桶试验:在1648年做了一个著名的实验

:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水.结果只灌了几杯水,竟把桶压裂了,桶里的水从裂缝处流了出来.帕斯卡木桶实验托里拆利实验3.托里拆利实验:托里拆利实验器(

J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),水槽(烧杯)。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。六、大气压的大小大气压的大小跟我们的

生活密切相关,我们应该知道大气压的测量方法。1.大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。2.大气压的变化:①大气压的大小与大气的密度有关--原因:大气压的产生是由于大气有重力。②大气压的大小随着

高度的增加而减小--原因:大气的密度随着高度而减小。③在海平面附近,大气压的数值接近1.01×105帕(760毫米汞柱)规定:这个大气压值称为标准大气压。3.大气压与人类生活(1)大气压对天气的影响①大气压的特点:②大气压随高度的增大而减小③同

一高度的不同区域,大气压的数值也不一定相同④同一地点的不同时间,大气压也会不同⑤大气压对天气的影响:高气压多晴朗天气,低气压区多阴雨天气。(2)大气压对人体的影响①人的情绪、心情受气压影响较大②人对气压的变化有逐步适应的过程③减压实验说明:人体内也有压强。

当体内外压强失去平衡后,也会对人体产生不良的影响。(3)气压对液体沸点的影响:当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。(四)生活用品与大气压①真空压缩保存袋;4②吸尘器③高压锅、低压锅④吸盘挂钩⑤抽水井高压锅吸盘挂钩手押抽水井七、流体压强与流速的关系1、流体压

强与流速的关系在气体和液体中,流速越大的位置,压强;流速越小的位置,压强大。2、飞机的升力飞机运动时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了压强差,从而使飞机获得了向上的升力。3、应用(1)化油器:当

气流通过狭窄管道时,流速快,压强小,汽油喷出形成雾状(2)飞机机翼的原理(3)赛车尾翼的原理【例题分析】例1.为了更好地证明大气压的存在,老师对覆杯实验进行了改进(如图甲所示),如果抽气接近真空,你看到的现象将是()A.B.C.D.【解答】解:空气被抽出前纸片受到向上的大气压大于

杯内的水产生的向下的压强,硬纸片不会掉下,空气被抽出后纸片受到向上的大气压减小,当气压小于杯内的水产生的向下的压强,硬纸片在上下压强差的作用下会掉下来。故选:D。例2.下列不能说明大气压存在的实验是()5A.瓶吞

蛋B.纸板托水杯C.侧壁橡皮膜突出D.托里拆利实验【解答】解:A、将点燃的酒精棉球投入瓶内,稍等一会,再用剥了壳的熟鸡蛋封住瓶口,瓶内酒精燃烧时消耗了一部分氧气,当酒精燃完后,瓶内温度下降,瓶内气压减小,外部大气压大

于内部气压,鸡蛋被大气压入瓶内,能说明大气压的存在,故A不符合题意;B、纸托水杯实验中,水不流出来、纸片也不掉下来,是因为大气给纸一个向上的压力,能说明大气压的存在,故B不符合题意;C、图中橡皮膜向外凸出,是因为水对橡皮膜侧面有压力,说明液体对容器臂有压强,不能说明大气压

的存在,故C符合题意;D、托里拆利实验,是大气压托着水银柱,能说明大气压的存在,故D不符合题意。故选:C。例3.小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹

凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)(1)标准大气压的数值接近于1.01×105Pa。(2)检查该仪器气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出,则气密性不好。(3)小明将该气

压计从山脚带到山顶,发现吸管B端的指向将向M移动。【解答】解:(1)1标准大气压能支持760mm高的汞柱;根据液体压强公式求出标准气压值:p=ρ液gh=13.6×6103kg/m3×10N/kg×0.76m≈

1.01×105Pa;(2)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出,说明容器中封住的气体有冒出现象,即气密性不好;(3)小明将该气压计从山脚带到山顶,山脚气压大于山顶气压,橡皮膜凸起,发现吸管B端的指向从N处变为M处。故答案为:(

1)1.01×105;(2)橡皮膜边缘有气泡冒出;(3)M。例4.小明与同学们一起利用试管和水槽进行如下实验:(1)如图A所示,将一支空的完好的试管,管口向下浸入水槽的水中至一定深度,我们可以发现D。A.液面始终与试管口相平不进入试管B.试管内液面始终与水槽内液面相平C.

有水进入试管,且液面高于水槽内液面D.有水进入试管,但液面低于水槽内液面(2)如图B,将装满水的试管口朝下浸入水中,慢慢将试管提升,在试管口没有离开水面之前,试管内的水量将C。A.逐渐减少,但水柱始终高于试管外水面B.逐渐

减少,但水柱保持与试管外水面相平C.不减少,充满整个试管D.无法判断(3)如果图B时,当小明不慎将管底碰破一个小孔,此时试管内的水将下降,直到液面与水槽面齐平。【解答】解:(1)将一支空的完好的试管,管口向下浸入水槽的水中至一定深度,试管内的气体体积减小,压强增大,有水进

入试管,则管内气压=外界大气压+管外液面比管内液面高的部分液柱所产生的压强,有水进入试管,但液面低于水槽内液面,故选D。(2)假设当时的气压P为105Pa,结合水的密度利用公式P=ρgh可以求出这个压强能够支

撑的水柱高度;由于一个量筒的高度远远小于10m,量筒内露出水面部分能够充满水,综上分析,故选C。(3)当瓶底被碰破一个小孔时,瓶中水的上方大气压与瓶外大气压相等,瓶中的水在自身重力的作用下下降,直到液面与水槽面

齐平。7故答案为:(1)D;(2)C;(3)下降,直到液面与水槽面齐平。例5.江江用如图所示装置粗略测量大气压的值。她将吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为6cm2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、

小桶和沙子的总质量为5.4kg。(1)吸盘吸在玻璃上,还没挂上小桶时,吸盘受平衡力使吸盘平衡。(不考虑吸盘内可能没排尽的空气产生的力)(2)根据已知数据推算出大气压的值(写出计算过程)【解答】解:(1)真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,所以吸盘内的

气压小于外界大气压,从而使吸盘受到的重力和大气压的压力平衡,从而吸附在玻璃上;(2)擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和大气压的压力是一对平衡力,平衡力大小相等,即大气压的压力F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N;则p=𝐹𝑆=54𝑁6×10−4𝑚

2=9×104Pa。故答案为:(1)平衡;(2)大气压的值为9×104Pa。例6.如图是用注射器估测大气压值的实验。(1)实验中,分析研究的对象是大气对活塞(选填“针筒”、“活塞”)的压力。当活塞相对于针

筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对平衡力(选填“平衡力”或“相互作用力”);(2)在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装

置,将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,活塞通过水平细线与烧杯相连,向质量为100g的烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯中水的质量为460g,活塞面积为7×10﹣5m

2,g=10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为多少?8【解答】解:(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力;当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力大小

相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力;(2)当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=(880×10﹣3kg+100×10﹣3kg)×10N/kg=9.8N,对活塞受力分析:F+f=G1=9.8N

;当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=(460×10﹣3kg+100×10﹣3kg)×10N/kg=5.6N,对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;两式联立解得:F=7.7N,f=2.1N,所测大气压的值:p=𝐹𝑆=7.7𝑁7×10−5𝑚2=1.1×105Pa。故答案为:(1)

活塞;平衡力;(2)所测大气压的值应为1.1×105。【巩固提高】一.选择题(共6小题)1.下列操作不能说明大气压存在的是()A.覆杯实验B.注射药水C.吸饮料D.马德堡半球实验【解答】解:A、覆杯实验,水没有把纸片压下来,是因

为纸片下面的空气给片一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故A不符合题意;B、注射时,医生用力将针筒内的药水推入药瓶中,是利于推力,不是大气压的作用,故B符合题意;9C、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内

气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用大气压,故C不符合题意;D、马德堡半球实验,是大气压把两个铜半球紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,故D不符合题意。故选:B。2.下列生活实例中,利用大气压的是()A.注射器将药液注入人体内B.注射器吸药液C.用压力锅煮熟食

物D.用不干胶将挂衣钩粘在光滑的瓷砖面上【解答】解:A、用注射器将药液注入病人的身体内,利用的是人的推力,与大气压无关,故A不符合题意;B、将注射器的活塞推下时,将针筒内的空气排出,再向上提起活塞时,针筒内

的体积增大,压强减小,药液在外界大气压的作用下被压入针筒内,利用了大气压,故B符合题意;C、用压力锅煮熟食物是利用气压高沸点高的原理,故C不符合题意;D、用不干胶将挂衣钩粘在光滑的瓷砖面上是利用了分子间的引力,不属于利用大气压

,故D不符合题意。故选:B。3.如图所示是一种自制的乘车头部保护器,图是它的结构示意图,它实际是一个双面橡皮碗。下面关于这个保护器的说法错误的是()A.被玻璃“吸”住后,皮碗内的气压小于大气压B.橡皮碗没有掉下来是因为大气压力将皮碗压住缘故C.橡皮碗没有掉下来是因

为受到玻璃对碗的摩擦力缘故D.头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作【解答】解:A、被玻璃“吸”住后,皮碗内的气压小于大气压,在气压差的作用下,皮碗牢牢的吸在玻10璃上,故A正确;BC、由图可知,此时皮碗受到四个力的作用:竖直向

下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向左的大气压力、水平向右的支持力,竖直方向上的重力和摩擦力是一对平衡力,因为有摩擦力的作用,橡皮碗才没有掉下来;故B错误,C正确;D、皮碗具有弹性,头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用,故D正确。故选:B。4.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插

入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,楼层12345管内与瓶内水面的高度差/cm55.35.766.3根据实验现象下列判断错误的是

()A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压B.水柱高度h增大,说明大气压降低了C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大【解答】解:A、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将

上升,故A错误;BD、由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确;C、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结

果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确;故选:A。5.某人拿一个小瓶,将瓶口扣在嘴上,当用嘴从瓶内吸走一些空气,小瓶便会贴在嘴上,这是因为()A.嘴把瓶子吸住11B.瓶内气压的作用C.瓶子外大气压大于瓶内气压D.瓶子外大气压小于瓶内气压【解答】解:用嘴吸走一部分

瓶中的空气,使瓶内气体密度减小,气压变小,小于外界大气压,此时小瓶在大气压的作用下,被压在了嘴唇上,故C正确。故选:C。6.2016年7月1日起,全省二级以上医院(除儿童医院)全面停止门诊患者静脉输注抗菌药物:如图是医院为病人输液部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为

进气管,与大气相通,则在输液过程中,(瓶A中尚有液体),下列说法正确的是()①瓶A中液面下降,但A中上方气体的压强不变;②瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大;③在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强

保持不变④滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小。A.①③B.②③C.①④D.②④【解答】解:瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液体面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大,①错误,

②正确。进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。③正确,④错误。故选:B。二.填空题(共4小题)7.张强同学为研究“吸管中的

饮料是被吸上来的,还是被压上来的”这一问题时,设计了如图所示的实验。请结合所学的知识回答:(1)当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将大于(填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管12内的气压,能观察到的现象是玻璃管内液面上升。(2)

此实验能(填“能”或“不能”)验证“饮料是被大气压压上来的”这一结论。【解答】解:(1)广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,注射器与瓶内空气的体积减小,广口瓶内的气压就增大,由于瓶内的气压大于瓶外的大气压,在

瓶内气压的作用下就把饮料压进吸管中,导致玻璃管内的液面上升;(2)由实验可知是气压的作用导致玻璃管内的液面上升,故此实验能验证“饮料是被大气压压上来的”这一结论。故答案为:(1)大于;玻璃管内液体上升;(2)能。8.在自主

学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米2;②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;③将

吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;⑤记录整理数据;⑥算出大气压的值,分析实验结论。实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析:(1)

上叙的实验步骤中,哪一步是多余的②。(2)将吸盘沾水湿润的目的是防止漏气。(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于9.5×104帕。(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙

,则你预计的弹簧秤示数可能会小于95N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。【解答】解:(1)根据压强公式p=𝐹𝑆可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力,因

此步骤②是多余的;(2)将吸盘沾水的目的是防止漏气;13(3)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=95N,若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值:p=𝐹𝑆=95𝑁10×10−4𝑚2=9.5×104Pa;(2)由图可知,若将吹风机的出风口如图乙

那样对着吸盘自上而下吹风,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N。故答案为:(1)②;(2)防止漏气;(3)9.5×104;(4)小于。9.如图

甲所示,相信同学们都有过这样的经历:下雨时,我们撑着一把伞步行在雨中,一阵大风吹来,雨伞往往会向上翘起来。(1)请你用所学知识解释雨伞向上翘起来的原因。流体流速大的地方、压强小;流体流速小的地方、压强大。(2)为探究这个问题,小科制作了一个模型,并把它穿在一根铁丝上,在铁丝的上下各挂

一只弹簧测力计,如图乙所示,然后用电吹风对着模型吹风,结果发现:上面的测力计示数变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【解答】解:(1)雨伞上面凸出,当一阵大风吹来时,空气经过的上面的路程长,流速大、压强小;空气经过的下面的路程短,流速小、压强大,雨伞受到向上的压

力差,使得雨伞会向上翘起来;(2)根据流体压强与流速的关系推断,上面的流速小,模型上方的大气压强大于下方的大气压强,所以上面的测力计示数变大,下面的测力计示数变小。故答案为:(1)流体流速大的地方、压强小;流体流速小的地方、压强大;(2)变大。

10.小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是乒乓球不会掉落,原因是大气压的作用;小王看到小明的实验后说,朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气也能达

到类似的实验效果,原因是气体流速越大的位置压强越小。14【解答】解:(1)从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是乒乓球不会掉落,这是因为吸气时,乒乓球将下面的管口封住,漏斗细管内的气压减小,小于下方的大气压,在大气压的作用下,使乒

乓球不会掉落;(2)从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来,这个小实验说明气体流速越大的位置压强越小。故答案为:乒乓球不会掉落;大气压的作用;气体流速越大的位置压强越小。三.实验探究题

(共3小题)11.利用传感器做“探究流体压强与流速的关系”的实验,装置如图甲。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连。(1)将气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机吹气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别

对应三节管中气体压强随时间变化的情况,图线①反映的是装置A中塑料管的气体压强随时间变化的情况。(填“A”、“B”或“C”)(2)利用流体压强与流速的关系,解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,技术员设计了以下几种方

案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,是安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是C(填字母序号)。15【解答】解:(1)在图甲的装置中,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内

气体流速比粗管内气体流速大,粗管内气体流速小;如图乙所示,①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强小;图线1中压强相对较小,所以它应该是最细的管子,因此反映的是装置中A塑料管的气体压

强随时间变化的情况;(2)要想让风经过过道,过道上下两端的气压应该不同,所以过道上下两端的通风道中的空气流动速度不同;A、过道上下两端的通风道相同,所以过道上下两端的通风道中的空气流动速度相同,故A不合理;B、过道上下两端的通风道相同,所以过道上下两端的通风道中的空气流动速度相同

,故B不合理;C、过道上端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道上端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道上端的气压小于下端的气压,所以空气会从过道的下端流向上端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,故C合理。D、过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动

速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,故D不合理。故选:C。故答案为:(1)A;(2)C。12.有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图所示,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑

车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小(选填“大”或“小”),此时,上方空气压强比下方空气压强大(选填“大”或“小”)这样“气流偏导器”受到一个向下(选填“上”或“下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。16【解答】解:如图所

示,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,此时,上方空气压强比下方空气压强大,“气流偏导器”受到一个向下的压力差,从而使车轮抓紧地面。故答案为:小;大;下。13.在某

兴趣小组的同学观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?”(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状

相同、面积不同的机翼模型,把圆柱形空心笔穿过“机翼”并固定在“机翼”上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动,将“机翼”挂在测力计的下方,实验装置如图所示。机翼面积cm2测力计示数/N机翼仰角2753955660°(水平)3.23.02.6较小3.02.92.

4较大2.92.82.3最大3.12.92.7(1)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”仰角的大小,观察并记录测力计的示数,在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验,实验记录如表:(每次吹风前测力计示数均为3.5N)(2)

在上述实验中,吹风前后测力计示数的变化量(或差值、减小量)即为“机翼”获得升力的大小;17(3)通过分析数据可以得出结论:当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力不一定(选填“一定”或

“不一定”)增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力越大;(4)实验时“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向下(填“上”或“下”)的摩擦力,因此测得的升力应小于“机翼”实际获得的升力(填“大于”“等于”或“小于”)。

【解答】解:(1)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼”仰角的大小,观察并记录测力计的示数,在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验;(2)在上述实验中,“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量(或差值、减小量)

;(3)由表中数据可知,当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力有时大、有时小,所以获得的升力不一定增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力越大;(4)实验时,“机翼”受到向上的升力,沿金属杆上升,由于金属杆对笔杆有向下的摩擦力

,用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力。故答案为:(1)仰角;(2)变化量(或差值、减小量);(3)不一定;大;(4)下;小于。四.计算题(共1小题)14.在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验,如图1所示,把两个半径约

20cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。18(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少?(大气压的值约为105Pa,计算时把半球看成一个圆盘)(2)某实

验室供教学用的半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开。其原因半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小。【解答】解:(1)大气压产生的压力:F=pS=105Pa×3.14×(0.2m)2=125

60N,一匹马产生的拉力:F拉=12560𝑁8=1570N,根据力的相互作用可知,一对马产生的拉力:F拉′=F拉=1570N;(2)实验室供教学用的半球表面积要比马德堡半球实验中的半球小的多,根据F=pS可知,大气压强

相同时,产生的大气压力小。故答案为:(1)平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是1570N;(2)半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小。

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