液体有重力,所以液体有压强,类似的,气体也有重力,气体也有压强;液体有流动性,所以液体内部朝各个方向都有压强,气体也有流动性,气体也是朝各个方向都有压强.
证明气体压强的一些现象:①历史上证明大气压存在的实验是马德堡半球实验.②矿泉水瓶中放入热水摇几下,将热水倒掉后迅速盖紧瓶盖,过一会儿瓶子被压扁.③在一个杯子中装满水,在瓶口放一张小纸片,将瓶口朝下,纸片也不会掉下来.
2.大气压的测量
粗略测量:将吸盘挂钩紧贴在光滑水平桌面,用弹簧测力计缓慢向上拉,当吸盘刚被拉离桌面时,读出弹簧测力计示数F,再测出吸盘与桌面接触面积S,则大气压粗略等于F/S.
精确测量:托里拆利实验.测得一标准大气压相当于760mm高的水银柱产生的压强,大小等于1.013×104Pa.
测量仪器:气压计,包括水银气压计和无液气压计(又叫金属盒气压计).金属盒气
压计常用在灭火器、氧气瓶和液化石油气瓶上.
⒈能证明大气压存在的现象有: , , .
⒉意大利科学家 最早用实验测出了大气压的大小,1标准大气压= mmHg= Pa.
⒊大气压不是固定不变的,它的大小受 和 影响.
⒋测量大气压的仪器叫 ,除水银气压计外,有一种气压计没有液体,叫 ,它主要用在 , 和 上.
2.液体内部的压强可用公式P=ρgh计算,P为压强,ρ为液体密度,h为液体深度,压强单位为帕斯卡.假设魔术师表演时,当细管中的水面距地面高度为5m时,木桶刚好压裂,此时水对木桶底的压强为____________帕.(g=10N/kg)如果桶底面积为1200cm2,则桶底受到的压力是____________N.
§13.3大气压强
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1.这个魔术表演告诉我们液体内部的压强只跟液体的____________和____________有关.跟液体的____________、____________和容器的____________等无关.
3.小实验:将一气球下面拴一石块,放入水中(如图13-18),气球随石块下沉时,观察气球的体积有何变化,形状是否还是圆形,想想其中的道理.
探究性学习
一杯水的威力
在一次魔术表演会上,魔术师向观众出示了一只结实的大木桶,在木桶里装满水,用盖子严密地封盖上,盖子中留有一个小孔,在小孔中紧紧地插入一根几米长的管子;然后爬到二楼阳台上,将一杯水缓缓倒入细管中,管中的水上升到几米高时,杯中的水刚好倒完一半,这时奇迹出现了,大木桶桶壁被压裂,桶内的水从裂缝中喷射出来,如图13-19所示.半杯水的质量很小,怎么会产生如此巨大的威力,将坚固的木桶压裂呢?
我们知道液体内部的压强大小跟液体密度和深度两个因素有关,同一液体,液体内部的压强随着深度的增加而增大.一杯水的重力很小,但倒入细管中,水柱的高度有几米,假设桶高0.5m,细管中的水柱高度为5m,这半杯水会使水对桶底产生的压强增大10倍,这么大的压强已经超过木桶能够承受的最大压强.
2.在图13-17中其他各容器上画出液面的位置.
⑴
⑵找各种形状的容器,组成类似上图的装置,验证你的想法.
1.杨扬同学用如图13-16所示的压强计研究液体内部压强的特点,实验时,他将压强计的橡皮膜置于水中不同深度,并调节橡皮膜在水中的朝向.
实验 |
橡皮膜朝向 |
深度 |
压强计U型管 |
||
左液面 |
右液面 |
液面高度差 |
|||
1 |
朝上 |
3cm |
9cm |
12cm |
3cm |
2 |
朝左 |
3cm |
9cm |
12cm |
3cm |
3 |
朝下 |
3cm |
9cm |
12cm |
3cm |
4 |
朝上 |
6cm |
|
13.5cm |
6cm |
5 |
朝上 |
9cm |
6cm |
|
9cm |
⑴分析表格数据,将漏掉的数据补上.
⑵由实验1、2、3,可得出结论:_________________________________________.
⑶由实验有_______________,可得出结论:液体内部的压强随深度的增加而增大.
⑷杨扬想完成研究液体内部压强与液体密度关系的实验,请你帮助他设计一个可行的方案.
14.厨房、卫生间里的脏水,通过下水道流到阴沟,我们却闻不到沟里的臭味,下图有四种下水管的结构图,正确的是( )
动手做实验
13.如图13-14,装在连通器中的水左右水面相平,往左边容器中放入一个木球后,则( )
A.液面左边高,右边低
B.液面左边低、右边高
C.两边液面高度变化无法判断
D.左右两边液面仍然相平
12.如图13-13所示,容器内a,b,c,d四处所受液体压强相比较( )
A.Pd=Pc>Pb>Pa
B.Pb>Pc>Pd>Pa
C.Pd>Pb>Pc=Pa
D.Pb=Pc=Pd>Pa
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