高考物理要點(diǎn):氣體壓強(qiáng)及例題分析
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2019-05-10 11:29:20
氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的。大氣壓強(qiáng)像牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力一樣是我們時(shí)時(shí)刻刻接觸的東西,它的神秘面紗是在1654年格里克在德國馬德堡作了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)后所揭開。這個(gè)有力地證明了大氣壓強(qiáng)的存在,這讓人們對大氣壓有了深刻的認(rèn)識。
然而早在1643年,意大利科學(xué)家托里拆利就在一根1米長的細(xì)玻璃管中注滿水銀(汞)倒置在盛有水銀的水槽中,發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀大約下降到760毫米高度后就不再下降了。這760毫米刻度之上的空間無空氣進(jìn)入,是真空。托里拆利據(jù)此推斷大氣的壓強(qiáng)就等于水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),這就是著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)。
1、生活中的大氣壓強(qiáng)
1.吸盤為什么可以吸在墻壁上不掉下來?
吸盤掛鉤在使用時(shí),壓出了吸盤下面的空氣,而外面仍然受到大氣壓力,將吸盤緊緊的壓在墻上,所以對墻面有較大的摩擦力,可以承受一定的重量。 當(dāng)吸盤進(jìn)入一點(diǎn)空氣,內(nèi)外壓力平衡,大氣對吸盤就失去壓力,吸盤就失效掉下。
2.我們?yōu)槭裁纯梢詫嬃衔肟谥校?br />
我們用吸管喝飲料時(shí),其實(shí)在變相的做“托里拆利實(shí)驗(yàn)”。我們在吸吸管時(shí),實(shí)際上是在抽空管中上部分空氣,導(dǎo)致管內(nèi)上部氣壓減小,而外界大氣壓不變,從而將飲料擠壓到嘴里。
我們看看甲、乙、丙三個(gè)吸管的橫截面。為什么乙、丙要做成這樣子?
這樣的凹槽設(shè)計(jì),有利于我們外界空氣進(jìn)入飲料瓶內(nèi),維持瓶內(nèi)氣壓等于大氣壓強(qiáng)。使得管內(nèi)外氣壓差變化不大。
3.其他不常見的
生活中還有很多情況也和吸飲料原理差不多,都是采取抽出管中上部分空氣,利用大氣壓強(qiáng)將液體擠壓上來。如圖:
2、氣體壓強(qiáng)的判斷
密封的氣體內(nèi)部壓強(qiáng)處處相等。我們看這樣一道題:
如圖所示,容器A通過C管和大氣相通,容器B通過D管也和大氣相通,彎管E使A、B兩容器的上部相通.當(dāng)A、B兩容器盛有同種液體時(shí),A、B、C、D內(nèi)液面的高度如圖所示,D管內(nèi)液面和B管內(nèi)液面之間的高度差h等于多少米?
兩容器連通,圖中1、3兩個(gè)位置的氣壓相同。又因?yàn)橐后w同一深度壓強(qiáng)相等,即,1、2液體壓強(qiáng)相等,3、4液體壓強(qiáng)相等(1處受到了氣體的壓力同時(shí)也受到了液的壓力,由于1處的水能夠靜止處于平衡狀態(tài)所以兩個(gè)壓力相等,故這點(diǎn)的氣體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)相等)?梢2和4兩處管內(nèi)的壓強(qiáng)相等。再根據(jù)P=ρgh,密度相同,所以液柱高度相同.故答案為:3.
3、壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越。床恚ow機(jī)的升力:機(jī)翼上方的空氣流速大,壓強(qiáng)。幌路降目諝饬魉傩,壓強(qiáng)大,這一壓強(qiáng)差產(chǎn)生壓力差,使飛機(jī)獲得豎直向上的升力。
如題:
1.如圖所示,兩張紙相隔較近的距離,對著兩張紙中間吹氣,兩張紙將( )
A.靜止不動(dòng) B.向兩側(cè)遠(yuǎn)離開
C.向中間靠攏 D.來回振動(dòng)
對著兩張紙中間吹氣,兩張紙之間的氣流速度大,氣體壓強(qiáng)小,在兩張紙外側(cè)的大氣壓的作用下,兩張紙會向中間靠攏。選A.
2.有一天,小強(qiáng)無意將家里給花草噴水的噴水器拆開,發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)如圖所示,弄清了噴水器的結(jié)構(gòu)后,小強(qiáng)納悶了:貯水罐中的水并沒有受到活塞的推力,卻能在活塞的推動(dòng)下從噴嘴噴出。請你給小強(qiáng)解釋一下其中的原因。
當(dāng)推動(dòng)活塞時(shí),空氣從小孔迅速流出時(shí),小孔附近空氣的流速較大,壓強(qiáng)減小,貯水罐中液面上方的空氣壓強(qiáng)較大,液面就沿著細(xì)管上升,從管口流出后,受到氣流的沖擊,從噴嘴噴出。
4、虹吸現(xiàn)象
虹吸(syphonage)是利用液面高度差的作用力現(xiàn)象,將液體充滿一根倒U形的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)后,將開口高的一端置于裝滿液體的容器中,容器內(nèi)的液體會持續(xù)通過虹吸管從開口于更低的位置流出。
用圖1所示的裝置來說明這種現(xiàn)象的原理,當(dāng)充滿水的管子將A、B兩個(gè)液面高度不同水槽連接后, C處受到向右的壓強(qiáng)為:
向左的壓強(qiáng):
其中:p0為大氣壓。由于h1>h2, 所以有p1
如題:在趣味物理表演會上,小明展示了如圖所示的蓄水和放水裝置.如果原來水箱是空的,注水時(shí)水箱中的水位高于D點(diǎn)時(shí)排水口才有水流出.如果原來水箱是滿的,放水時(shí)水箱中的水位降到C點(diǎn)時(shí)排水口才停止出水.如果進(jìn)水口不停地向箱中注水,但進(jìn)水流量較小,使得當(dāng)出水口有水流出時(shí),進(jìn)水流量小于出水流量,這種情況下排水口的水流具有間歇性特點(diǎn).
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