8.3空气的“力量”一、七彩题1．(一题多变题)如图8-3-5所示的高压锅是家庭厨房中常见的灶具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者的欢迎。请问高压锅的设计运用了哪些物理知识?(1)一变：某种规格的高压锅出气孔的直径为3.2mm，计算出它的横截面积约为8mm2。要使锅内的气压达到2个标准大气压，请你计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少g?(设外界气压为105Pa，g取10N／kg)(2)二变：如图8-3-6所示为水的沸点跟气压的关系图像。已知此种高压锅出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为84g。请你通过计算并对照图8-3-6来判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少度?(g取10N／kg，外界大气压值取105Pa)二、知识交叉题2．(当堂交叉题)下列关于大气压的说法中，正确的是()A．托里拆利实验首先测出大气压的值为760mm汞柱，则大气压都为760mm汞柱B．马德堡半球实验有力证明了大气压的存在，而且能说明大气压是很大的C．气体受到的重力是竖直向下的，大气只有向下的压强D．空盒气压计是常用的测量大气压的工具，不同的地方测量的大气压的值都相同3．(科内交叉题)我国著名的发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩，如图8-3-7所示，将它紧压在平整清洁的竖直瓷砖墙面上后，可以挂上衣帽等物品而不会掉下来，其原因是()6A．因为物品和挂钩的总重力比大气压力小B．因为大气压力和物品和挂钩的总重力平衡C．因为物品和挂钩的总重力等于摩擦力D．以上说法都不对三、实际应用题4．彤彤感冒咳嗽，妈妈给她买了“××口服液”，粗心的彤彤将口服液盒内特制的吸管弄丢，只好拿来一根较细的饮料吸管插入瓶中，结果却怎么也“吸”不上药液。后来，她发现两个吸管的形状不一样，饮料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，两种吸管的截面形状如图8-3-8所示，请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同。四、经典中考题5.小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.(1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是▲.(2)如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p=▲.(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气．则测得的大气压值▲(进填“偏大”、“偏小”或“不变”)(4)实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用▲(选填“甲”或“乙”)注射器，理由是▲。66．用高压锅煮食物熟得快，其原因是。7．(结论开放题)小龙找来几个不同的皮碗，用弹簧测力计探究吸在桌面上的皮碗所能承受的拉力大小与什么因素有关，如图8-3-10所示。请你提出一种猜想：______________________________；你猜想的依据是：______________________________。8．(规律探究题)大气压随高度的升高而降低，一只登山队测出了几个高度的大气压值，如下表所示：高度h/km大气压p/105Pa01.010.40.970.80.921.40.862.00.79(1)请你根据表中的数据，在如图8-3-11所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像。(2)根据所做的图像，可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为：____________________________________________________。(3)当高度为1km时，大气压约为________Pa。当高度为3000km时，已到了大气层的边缘，此处大气压约为________Pa。6(4)除了高度，大气压还与什么因素有关?请你提出一个猜想：__________________________。9．(阅读理解题)我们生活在大气“海洋”的底部，一切与大气接触的物体表面，都无一例外地承受着巨大的大气压力的作用，倘若我们在物体的某一侧设法减小气压，形成一个“负压区”，则物体将在两侧气压差的作用下，或发生运动，或紧紧地吸附在某一物体表面，于是便出现了生活中、生产中的种种与“吸”有关的现象，如呼吸、吸吮、吸烟、吸尘、吸油烟、空吸、虹吸、吸墨水或吸药液、抽水、真空吸盘、拔火罐……如图8-3-12所示。在每一种被吸起或吸住物体的两侧，你一定能够找到“常压区”和“负压区”。例如呼吸时，胸部扩张，肺部气压减小，空气便在压力差的作用下经鼻腔、气管被吸进肺内。可以说，这许多种看似不同的“吸”，其实都是在“大气压”的作用下发生的。(1)请根据以上材料，再举出生活中、生产中相似的事例：___________________________________________________________。(2)分析上述实例的物理本质：______________________________________________。6参考答案一、1．解：液体的沸点会随着气压的增大而升高。(1)锅内的气压达到2个标准大气压时，p内=2个标准大气压＝2×105Pa，此时外界大气压与限压阀共同产生的压强等于锅内气压，即p0+p阀=p内，得p阀=p内-p0=2×105Pa-105Pa=105Pa，由p阀=可得，=0.08kg=80g;(2)限压阀由于自身重力产生的压力为F=G=mg=0.084kg×10N／kg=0.84N，限压阀由于自身重力产生的压强为p阀==7×104Pa，限压阀与大气共同对高压锅产生的压强p总=p阀+p0=7×104Pa+105Pa=1.7×105Pa，由图像可知气压为1.7×106Pa时，水的沸点约为116℃，那么用该高压锅烧水，水温最高可达116℃。点拨：液体沸点与液体上方气体压强有关，气体压强越大，液体的沸点越高。本题中计算锅内气压时，不能忽略大气压强。二、2．B3．C 点拨：大气压力的方向跟吸盘相垂直，而重力是竖直向下的，这两个力不在同一直线上，当然也不是吸盘保持静止的原因所在；重力和摩擦力是竖直方向上的两个力，且在同一直线上，吸盘静止，是因为受该平衡力的作用。三、4．解：口服液吸管插入药液瓶后，由于药液吸管的外壁是凹凸不平的，使插孔有缝隙让空气进入，在大气压的作用下把药液压入口中。而饮料吸管的外壁光滑，它与插孔紧密接触，空气不能进入，因此“吸”不上药液。四、5．（1）排尽筒内的空气（2）FL/V（3）偏小（4）甲；拉动乙注射器扬需的力超过弹簧测力计的量程6．高压锅密封好，锅内气压高，水的沸点高。7．分析：本题是一道探究实验题中的开放性题，可以根据现象提出不同的猜想，但题中要求猜想要有依据，因此可利用压强公式得出F=pS来考虑压强的大小和受力面积的大小对拉力的影响，力的大小受力的作用点和力的方向的影响等。解：(1)可能与皮碗的面积有关；压强一定时，压力与受力面积成正比(2)可能与皮碗和桌面的紧密程度有关；紧密程度不同，皮碗里面的气体压强不同(3)可能与挂钩的位置、拉力的方向有关；力的作用效果与作用点、方向有关(任选一种)6点拨：此题考查同学们提出并解决问题的能力，做题时可先设想拉力的大小可能与哪些因素有关。8．解：(1)如答图8-3-1所示。(2)2km以内每上升10m，大气压约降低100Pa(3)0.90×105；0(4)大气压可能与温度有关点拨：做此题的关键是能够通过所测的大气压值找到大气压随高度变化的数量关系。通过数据分析可得出大气压降低值与高度的关系如下表：高度h/m大气压减小值p/Pa40040008009000140015000200022000因此可看出在2km以内每上升10m，大气压约降低100Pa；按此规律可推算出当h=1km时，气压为0.90×105Pa；大气压是由于空气受到重力产生的，大气层的边缘以外没有大气，也就没有大气压了；另外，我们在收听天气预报时，经常会听到“高压”、“低压”等名词，猜想大气压与什么因素有关时，可照此思考，例如：与天气情况有关、与大气温度有关、与季节有关等等。9．(1)用水杯装大半杯热水，拧紧杯盖，等水凉后，杯盖很难拧下来(2)大气压的作用点拨：应用大气压的例子有很多，举例时注意题中强调的“相似”的事例。6
