大气压强和流体压强
核心纲要
1.大气压强的存在和产生原因
(1)大气压强的概念:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称大气压,一般用p。表示.
(2)证明大气压强存在的实验:马德堡半球实验.
(3)大气压强产生的原因:空气具有重力且具有流动性.
2.大气压强的测定实验——托里拆利实验
(1)实验原理:利用可直接计算的液体压强代替不能直接计算的大气压强,p
(2)实验器材:水银槽、水银、长约1m且一端封闭一端开口的玻璃管.
(3)实验步骤:往玻璃管内灌满水银;将管口堵住,然后将玻璃管倒插在水银槽中;放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些,这时管内外水银面的高度差约为760mm.
(4)实验结论:一个标准大气压p
(5)实验分析
①本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度至少为10.336m.(p?=p液=ρ液gh,同样的大气压p?,ρ液越小则对应的h越大)
②玻璃管的高度应大于760mm,低于760mm时水银将充满整个玻璃管,测量结果不准确.
③将玻璃管稍上提或下压,管内外的水银面高度差不变;将玻璃管倾斜,管内充满水银之前高度依旧不变,改变的是水银柱的长度.
④玻璃管上方混有空气,则试管内水银柱高度偏低,测量值偏小.
3.大气压强的影响因素
(1)高度:大气层中的空气越往高处越稀薄,所以大气压随高度的增加而减小.
(2)大气压的大小还与温度、湿度有关.温度越高,气压越低;湿度越大,气压越低.
4.密闭气体压强的影响因素
(1)温度越高,密闭气体压强越大.
(2)压缩体积时,气体压强将变大.
5.液面上方的气体压强越大,液体的沸点越高.
6.大气压的应用
(1)利用吸盘搬运玻璃.
(2)用吸管能从汽水瓶中把汽水吸入口中.
7.流体流速与压强
(1)在气体或液体中,流速越大的位置压强越小.
(2)常见的两种模型:机翼模型(流动路程大的流速大,压强小),如图9-5-1甲所示;管道模型(横截面积小的流速大,压强小),如图9-5-1乙所示.
全能突破
易错精选
1.判断以下结论是否正确:
(1)大气对浸在它里面的物体产生的压力叫做大气压()
(2)大气内部朝各个方向都有压力()
(3)马德堡半球实验第一次测量出了大气压的准确值()
(4)托里拆利实验中,玻璃管的粗细和形状都会影响到测量的结果()
(5)托里拆利实验中,水银柱的高度不可能大于76cm()
(6)1标准大气压的大小,大约相当于将1kg物体自由放置于1cm2的水平受力面上产生的压强()
(7)地球表面附近,活塞式抽水机的扬程可达到15m()
(8)汽车在平直公路上疾驰而过,路边的落叶会向路中央移动()
2.图9-5-2所示是做托里拆利实验时测量的几个长度.由甲、乙、丙、丁可知当地气压为mmHg.
3.(多选)下列现象中,说明大气压存在的是()
A.用抽气机抽出灯泡中的空气
B.用吸管能从汽水瓶中把汽水吸入口中
C.茶壶的壶嘴和壶身要大致等高
D.医生推针管里的活塞,将药液注入病人体内
E.托里拆利实验中上方水银柱不会下落
F.活塞式抽水机可以抽出地下水
G.用气筒给自行车内胎打气
4.地处祖国边疆的青藏高原,空气稀薄,气压较低,当地居民煮饭时()
A.由于水的沸点较高,水容易烧开,饭不易烧熟
B.由于水的沸点较低,水不易烧开,饭容易烧熟
C.由于水的沸点较高,水不易烧开,饭容易烧熟
D.由于水的沸点较低,水容易烧开,饭不易烧熟
5.为使消防水枪能将水喷到20m高的楼层,加在储水箱中水面的最小压强最接近于()
A.1标准大气压B.2标准大气压C.3标准大气压D.4标准大气压
能力提升
6.如图9-5-3所示,由平面和球面的一部分组成的一个物体,左边部分的表面积为100cm2,右边部分的表面积为130cm2,如果把它放在大气压强为1.0×10?Pa的大气中,则大气对物体左侧的压力大小为.整个物体受到大气的合力大小为.
7.做马德堡半球实验时,若当时大气压强为1标准大气压,第一次抽气后,球内剩下空气的压强为0.3标准大气压,第二次抽气后,球内剩下空气的压强为0.2标准大气压.在这两种情况下,图9-5-3前后两次将两个半球拉开所用的拉力之比为.
8.如图9-5-4A、B所示均为在一标准大气压下测定的水银柱的高度的实验,B图中的水银柱高度要低于760mm的原因是.若将A、B玻璃管略微倾斜相同程度后,A、B中水银柱的高度为hA、hB,水银柱的长度为LA、LB,则hA760mm,LA