期末复习重难点集训232大气的压强高压锅应用与天气影响等.docx
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期末复习重难点集训232大气的压强高压锅应用与天气影响等
浙教版科学八年级上册期末复习-重难点集训
专题2.3.2高压锅应用与天气影响等
重难点1:
与海拔高度的关系
(1)海拔高度越高,大气压越小。
重难点2:
气压与天气和人体的影响
(1)高压区中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥;
(2)低压区中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气。
(3)气压会影响人的情绪,有一个逐步适应的过程。
如果在短时间内气压变化较大,会出现各种
不适症状,如高原反应等;
重难点3:
气压与液体沸点的关系
(1)气压越大,沸点越高;气压越小,沸点越低。
重难点4:
气压与气流速度的关系
(1)流速越快,压强越小
应用:
船、火车行驶;汽车高速行驶抓地性;水管/地洞流速等
重难点5:
生活中大气压的应用与计算
吸尘器、高压锅、龙卷风等。
与海拔高度的关系
1.在海拔2千米以内,可以近似地认为海拔每升高12米,大气压变化1毫米汞柱。
随着海拔的升高,大气压强降低(填“降低”“不变”或“升高”)。
若海平面处的大气压为p0,则海拔为h(h<2000米)处的大气压px=p0—h/12(只写解析式,不要求带单位)。
2.大气压随高度的升高而降低,一支登山队测出了几个高度的大气压,如下表所示。
(1)请你根据表中的数据,在如图所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像。
(2)根据图像,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,此处的大气压约为Pa。
(4)除了高度,大气压还与什么因素有关?
请提出你的一个猜想:
。
【答案】
(1)图略
(2)高度每升高10m,大气压降低100Pa(3)0.9×1050(4)天气的变化
3.某同学为了研究植被的垂直分布与气候的关系,考察了亚热带地区的某座海拔2000米以下的高山。
在山脚a处,他看到的是常绿阔叶林,并测得此处海拔为100米,气温为22℃,大气压为1×105帕;往上走,他经过了常绿阔叶、落叶阔叶混交林。
当他进入落叶阔叶矮林时,刚好在山腰中央b处;继续往上走时他看到的是高山灌木丛,过了c处后,即进入山地草甸。
过了一会儿到达了山顶d处,他在此处测得大气压为8×104帕。
已知在海拔2000米内,每升高12米,大气压强降低133帕,海拔每升高1000米,气温下降6℃,求:
(1)这座山的海拔;
(2)山顶处气温。
【答案】
(1)这座山的海拔h=(1×105帕-8×104帕)/133帕×12米+100米=1905米
(2)山顶气温t=22℃-(1805米/1000米)×6℃=11.2℃
气压与天气和人体的影响
1.大气压的变化对人体有一定的影响,如晴朗的天气一般感到(C)
A.疲倦B.心绪不宁C.心情比较舒畅D.情绪不安
2.小刚买了一瓶果酱,可是怎么也拧不开玻璃瓶上的铁皮盖。
爸爸让小刚用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,再一拧瓶盖就打开了。
这主要是因为(C)
A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的摩擦力
B.瓶盖的外表面变粗糙,增大手对瓶盖的摩擦力
C.外面的空气进到瓶中,减小瓶内外气体对瓶盖的压力差
D.瓶盖与瓶口的接触面积变小,减小瓶盖侧壁对瓶的压力
3.茶壶盖上开一个孔的作用是(C)
A.让热气冒出来,便于热茶冷却
B.好系绳子,防止打碎
C.让外面空气流进,不至于壶内空气压强减小使水流不出来
D.让外面的空气流进,可保证茶水的新鲜
4.如图所示,医院给病人输液时,应使药液均匀地滴下,为使整个输液过程保持匀速下滴,应采用的装置是(B)
气压与液体沸点的关系
1.在制药时,为了从溶液中提取抗生素,可以用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过80℃的温度下提取,则应采用的方法是(B)
A.增加容器内气压,使水的沸点低于80℃B.降低容器内气压,使水的沸点低于80℃
C.缩短加热沸腾的时间D.用微火加热使其沸腾
2.在制药时,为了从溶液中提取抗生素,需要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过80℃温度下提取,可采用的方法是(B)
A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃
B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃
C.缩短加热沸腾的时间
D.用小火加热使其沸腾
3.如图所示,试管a内装有水,浸入装有水的烧杯b内,用酒精灯加热,设环境气压是1标准大气压,那么能使试管a内水沸腾的正确做法是(D)
A.延长加热时间
B.换用火焰更旺的酒精喷灯
C.用塞子将试管a的口塞紧
D.用环形塞子将试管与烧杯间的部分塞紧
4.根据“研究液体沸点与气压关系”的实验,回答下列问题。
(1)用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,如图甲所示,在水沸腾的过程中,温度计的示数(填“变大”、“变小”或“不变”),此温度即为水的。
水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”,在“白气”形成的过程中,发生的变化是和。
(2)待水沸腾后,移去酒精灯,水停止沸腾。
过一会儿,将注射器接到烧瓶口上,如图乙所示,然后向外拉注射器活塞,会看到的现象是。
此实验说明。
【答案】
(1)不变沸点汽化液化
(2)水重新沸腾气压减小,液体沸点降低
气压与气流速度的关系
1.足球比赛中,运动员踢出一记“香蕉球”,如图所示,足球从右侧绕过“人墙”射入球门,足球运动过程中( B )
A.左侧空气压强大 B.右侧空气流速慢 C.左右两侧空气流速一样 D.不断改变旋转方向
2.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,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动(A)
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
3.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。
则下列有关洞内风向分析正确的是( A)
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
4.某同学为了探究飞机的升力,制作了一个机翼模型,并把它穿在一根铁丝上,在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计,然后再接通电风扇对着机翼吹风,如图所示,下列该同学对实验结果所作的猜想中,你认为正确的是(B)
A.弹簧测力计A的示数增大,B的示数减小
B.弹簧测力计A的示数减小,B的示数增大
C.两个弹簧测力计的示数都增大
D.两个弹簧测力计的示数都减小
5.如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来.下列说法正确的是( A )
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
6.物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:
图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。
老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p—t图像如图乙所示。
则下列描述正确的是(D)
A.抽气过程中,三节管中的气体流速相同
B.实验室的大气压为101.0kPa
C.0~4s,C管中的气体压强变化最大
D.图像③是A管中的气体压强随时间变化的图像
7.如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。
当船在高速航行时,水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面,从而减小水对船的阻力。
则水翼安装正确的是(D)
8.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,且管口喷出的水柱更高,原因是。
【答案】bb管下端管道横截面积大,水流速小,压强大
9.货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里。
在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗里“飞”了出来。
为什么会出现这种现象呢?
小明同学经过思考后,进行了模拟实验:
将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中“飞”出来,如图请回答:
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟。
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里“飞”出来的原因。
【答案】
(1)汽车在行驶过程中的空气流动
(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸“飞”出来。
10.在某科技馆内有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上,如图所示。
无风时,托盘测力计示数为15牛;当迎面吹着飞机的风速达到20米/秒时,托盘测力计的示数为7牛,可以判定飞机受到了一个新的力,根据你的分析,飞机受到的力大小为8牛,方向是竖直向上。
11.2018年2月11日,平昌冬奥会冰壶附加赛在中国和挪威之间展开。
如图甲为我国冰壶运动员比赛场景,运动员推动投掷壶从出发点A运动至投掷线B点,之后投掷壶被推出,在冰道上沿着弧线BCD路径到达D点并撞击目标壶,两只冰壶偏离不同方向离开冰道。
(1)两只冰壶相撞后偏离不同方向,说明力的作用效果之一是。
(2)投掷壶在冰道上沿弧线运动,是因为运动员脱手之前对冰壶进行了旋转,这样冰壶在前进时产生了如图乙方向的自转,因此在前进过程中冰壶两侧的空气流速不同,导致冰壶两侧受到气压不同,请判断图中冰壶两侧的气压p1和p2大小关系。
【答案】
(1)改变物体的运动状态
(2)p1 12.流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示,定义式为Q= 。 (1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。 取一段管道AB,水从A端流到B端所用时间为t,则AB间水柱的体积V=(要求用S、v、t表示),据定义可导出流量又可表示为Q=。 (2)如图乙所示的连通器,当阀门K关闭时,a、b两竖直细玻璃管中液面相平。 打开阀门K,待水流稳定后,比较a、b玻璃管中的水面高度,管中的水面较高。 【答案】 (1)SvtSv (2)a 【解析】 (1)水在管道内流过的距离h=vt,所以水柱的体积V=Sh=Svt,因为Q= ,所以Q= =Sv。 (2)b管底部管道的横截面积小,水流速度快,产生的压强小,a管底部管道横截面积大,水流速度慢,产生的压强大,故a管能支持的水柱较高。 13.离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验: 选一段流速稳定、宽为2米的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始计时,t=5秒时测得实验数据如下表: 离渠中心线距离r/米 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 乒乓球移动距离s/米 1.00 0.96 0.84 0.64 0.38 几乎为0 水流速度v/(米/秒) 0.200 0.192 0.168 0.128 0.076 几乎为0 (1)分析数据可以得出: 离渠中心线距离r越大,水流速度v。 (2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制vr2图线如图乙所示,据此图可得到v与r的关系式是v=。 (3)图丙是该段水渠的横截面示意图。 假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为pBpC。 【答案】 (1)越小 (2)0.2米/秒(1-r2/米2)(0≤r≤1米)(3)< 【解析】 (1)由表中实验数据可知,离渠中心线距离r越大,水流速度v越小。 (2)由图乙所示图像可知,vr2图像是一次函数图像,设函数关系式为v=kr2+b,由待定系数法可得v=0.2米/秒(1-r2/米2)。 (3)由图丙所示可知,B离中心线近,B处水的流速大于C处水的流速,由流体流速大处压强小,可得pB<pC。 生活中大气压的应用与计算 1.如图是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平.打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中,则接水后与接水前相比较,下列说法错误的是( B) A.玻璃管外的水面下降 B.玻璃管口的水面上升 C.容器底内表面a点的压强不变 D.容器内玻璃管外的气体压强变大 2.龙卷风的实质是高速旋转的气流,能把地面上的物体“吸”起卷入空中。 龙卷风能“吸”起物体的主要原因是( B ) A.龙卷风使物体受到的重力变小 B.高速旋转的气流流速大,压强小 C.龙卷风使物体受到的浮力变大 D.龙卷风使物体的密度变小 3.如图所示,将装满水的瓶子倒放在一个水槽内,因不慎,瓶底被碰破一个小孔,此时瓶内的水将(B) A.从小孔喷出 B.下降,直到液面与水槽液面平齐 C.不喷出也不下降 D.无法判定 4.小敏假期要外出一段时间,她担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉,于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,如图所示,这样就能使盆景中的水位保持一定的高度。 其原理: 当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,此时,瓶内水上方的气压小于(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,瓶中的水就要向外流,瓶内的水产生的压强会不断减小(填“增大”“减小”或“不变”);一旦瓶口再次被水淹没,瓶中的水又停止外流,这样盆景中的水就可以保持一定高度,瓶口处的压强总是等于(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。 5.龙卷风发生时,许多房屋被摧毁,屋外的气压急剧降到0.9×105Pa,当时门窗紧闭,可以近似地认为室内的气压是标准大气压,取作1×105Pa,若室内屋顶的面积为100m2。 (1)屋内外的大气压强差是多少? (2)若室内屋顶的面积为100m2,求屋内外的大气压力差是多少? 【答案】 (1)解: 屋内外的大气压强差: △p=p内-p外=1.0×105Pa-0.9×105Pa=1×104Pa (2)解: 屋内外的大气压力差: △F=△pS=1×104Pa×100m2=1×106N 【解析】根据△P=P内-P外即可求出,屋内外的压强差;根据P=F/S可得△F=△PS,即可求出屋内的大气压力差。 6.如图所示,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。 (1)为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险,放气孔是它的第二道安全防线。 放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料),试说明采用易熔片的物理道理。 (2)小科测得家中高压锅出气孔的直径为4mm,压在出气孔上的安全阀的质量为80g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。 (3)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。 根据题 (2),在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少? 对照图中所示水的沸点与气压的关系曲线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少? (标准气压取p=1.0×105Pa,g取10N/kg) 【答案】 (1)高压锅一旦安全阀失效,出气孔就被堵塞,锅内气体压强就会过大,沸点也随之升高,当锅内温度达到易熔片的熔点时,再继续加热易熔片就开始熔化,锅内气体便从放气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生 (2)安全阀的重力: G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N 气孔的面积: S=πr2=3.14×(0.002m)2=1.256×10-5m2 安全阀对气孔处气体产生的压强: p=F/S=0.8N/1.256×10-5m2=6.4×104pa (3)由题意知: 锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和,则锅内气压是p=1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa 对照图象可知,当气压为1.64×105pa时,所对应的温度是115℃ 7.如图所示甲是一个深度很浅的皮碗,乙是将皮碗压向水平的天花板,挤出皮碗下的全部空气,在大气压的作用下,皮碗像吸盘一样“平贴”在天花板上,皮碗的吸附面积为100cm2,皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。 (不计细线和皮碗的重量,大气压取1.0×105Pa,g取10N/kg) (1)皮碗能像吸盘一样“平贴”在天花板上是由于受到的作用。 (2)要想吸盘不脱落,所挂物体的重量不得超过多少? (3)设想细线下挂一边长为10cm,质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落(物块底面保持水平),剪断细线物块落在水平地面上无反弹和翻滚,从触地时开始计时,物块对地面的压强随时间变化的关系如图丙所示(接触面积一直是正方形的底面积),压强减至pr时便保持不变。 求t=0时物块对地面的压力和t=0.1s时pr为多少? 【答案】 (1)大气压 (2)解: 因为p= ,所以大气压作用在吸盘上的压力: F=p0S=1.0×105Pa×100×10−4m2=1000N, 所挂物体的最大重量G=F=1000N (3)解: 查表知t=0时物块对地面的压强p1=1.5×103Pa, 所以物块对地面的压力: F=p1S=1.5×103Pa×(0.1m×0.1m)=15N, 由题意t=0.1s时可知此时正方体物块静止在水平地面上, Fr=G物=mg=0.5kg×10N/kg=5N,则pr= =500Pa 8.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上。 它省时高效,深受消费者欢迎。 图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图像,气压每一格为105Pa。 (1)若高压锅出气孔的横截面积约为12毫米2,压在出气孔上的限压阀的质量为84克。 通过计算并对照图像说明,利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少? (2)若要把这种高压锅销售到两藏地区,在保证高压锅安全使用的前提下,用这种高压锅烧水时,要达到同样的最高温度。 你认为需要怎样改进? 【答案】 (1)安全阀对出气孔产生的压力: F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N.s=12mm2=12×10-6m2, 安全阀对出气孔产生的压强: p=F/S=7×104Pa, 锅内气压: p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa.从沸点-气压图象上得出高压锅内温度: t=116℃. 答: 最高温度大约是116℃。 (2)可以增加限压阀的质量来增大锅内气压,提高沸点. 【解析】 (1)高压锅的原理: 高压锅密封好,水沸腾时锅内气压增大,沸点升高,容易煮熟食物; (2)知道安全阀的质量,可以求安全阀对出气孔产生的压力,再利用压强公式求安全阀对出气孔产生的压强,加上外界大气压,得出锅内气压,从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度;
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